《CAD/CAM綜合實驗》課程教學改革初探

竇小麗　邢曉紅

摘 要：本文針對《CAD/CAM綜合實驗》課程教學中存在的問題，從教學內(nèi)容、教學方法、教學手段等方面進行了教學改革探索，提出因材施教、強化軟件應(yīng)用、鼓勵自學等，旨在培養(yǎng)學生的CAD/CAM軟件應(yīng)用能力。

關(guān)鍵詞：CAD/CAM；教學改革；軟件應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.206

1 引言

《CAD/CAM綜合實驗》是我院面向機械制造及自動化、機械電子專業(yè)所開設(shè)的一門專業(yè)選修課，是理論與實踐一體化的教學環(huán)節(jié)。該課程以培養(yǎng)CAD/CAM軟件應(yīng)用能力為重點，使學生掌握三維數(shù)字建模和計算機輔助編程的方法和技能，能夠利用UG軟件進行中等復雜程度零件的設(shè)計與制造，為快速適應(yīng)現(xiàn)代機械設(shè)計、機械制造崗位奠定基礎(chǔ)。

2 課程教學中存在的問題

（1）教學內(nèi)容有待調(diào)整 根據(jù)現(xiàn)有的教學大綱要求，《CAD/CAM綜合實驗》共32課時，主要內(nèi)容包含UG草繪、三維實體建模、曲面造型、零件裝配、工程圖以及數(shù)控編程等，其中數(shù)控編程8課時。顯然CAD/CAM教學內(nèi)容太偏重于CAD，而先開課程《Pro/E軟件技術(shù)與應(yīng)用》中已經(jīng)詳盡地講解了Pro/E的CAD操作，并且UG和Pro/E建模方法大同小異，其創(chuàng)建的文件可經(jīng)過轉(zhuǎn)換相互打開，因此CAD/CAM課程應(yīng)該側(cè)重于數(shù)控編程，學時分配在16～20課時。

（2）教學一般偏重于軟件操作，與理論聯(lián)系少。翻閱各個出版社的CAD/CAM教材、UG軟件應(yīng)用教材，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)教材都是在介紹軟件各個模塊操作。受使用教材、課時以及老師自身知識水平的限制，教學也不可避免地偏重于軟件操作，實踐與理論脫離，導致學生無法學以致用，解決不了實際問題。比如數(shù)控銑削編程，刀具類型和尺寸如何選擇、切削參數(shù)如何確定等，在軟件教學中很少講透徹，很多學生也只會跟著實例設(shè)置各參數(shù)，不知所以然。當然這也源于學生不能將相關(guān)課程的理論知識靈活運用到實際問題的解決中。

（3）學生軟件學習能力的差異很大，兩頭難兼顧。軟件教學是在機房，講授課程時，教師機控制學生機進行廣播教學。接受能力強的同學很快掌握操作，繼續(xù)聽課就倍感無聊又動不得電腦操作，挫傷學習積極性；學習能力差點的學生，有些命令需要通過多個實例反復演練，否則軟件操作就掌握不好，有些自暴自棄。

3 課程教學改革

3.1 調(diào)整教學內(nèi)容，選擇合適教材，適當補充些理論知識。

《CAD/CAM綜合實驗》教學內(nèi)容由原先的偏重CAD改為偏重CAM，CAD部分只簡單介紹UG草繪、三維建模和曲面造型，刪除零件裝配和工程圖；CAM部分重點講解平面銑削、輪廓銑削、車削、鉆削等數(shù)控加工編程。

目前市面上的UG軟件應(yīng)用教材眾多，有不少是針對某一具體模塊的教程，如曲面設(shè)計教程、工程圖教程、模具設(shè)計教程、數(shù)控加工教程等，講解詳細深入但功能局限；而基礎(chǔ)教程、綜合教程等，往往又是面面俱到但各模塊不盡詳細。針對修改后的教學內(nèi)容，可以挑選一本包含CAD和CAM兩部分內(nèi)容的教程為主要教材，再補充兩本詳細介紹三維建模和數(shù)控加工的電子教材。當然后期可以根據(jù)獨立學院的培養(yǎng)目標，結(jié)合課程目標和學生特點，自編一本實用教材。

此外在教學過程中適當補充些理論知識，比如講解具體零件三維建模，可以分析為什么階梯軸中間有溝槽（退刀槽），為什么零件設(shè)置加強筋等等；在講解數(shù)控編程時，要補充常用的加工方法、使用的刀具類型和參數(shù)選取、切削參數(shù)的設(shè)置、加工余量等知識。這些知識很多是學生在機械制造課程中學過的，我們在教學中再補充強調(diào)下，學生會溫故而知新，慢慢將理論和實踐很好地結(jié)合起來，學以致用。

3.2 因材施教，積極調(diào)動學生學習的主動性

針對學生學習能力的差異性，利用機房教學的特殊性，突破傳統(tǒng)的一致教學模式，讓學有余力的學生集中在一個區(qū)域，每次課程布置些額外的練習任務(wù)，少控制或不控制其電腦，讓他們更多一些時間自主練習軟件，為參加CAD競賽或技能等級考試做準備，充分調(diào)動其積極性；其余同學仍然采用教師講授、學生練習相結(jié)合的教學方式，目的是讓所有學生掌握基本的軟件操作方法和技能。在每次課程結(jié)束之前安排5～10分鐘時間，隨機請自主練習的一個學生講解下他所完成的附加任務(wù)，這樣既可以檢查其完成情況，也讓其余學生了解更多零件的操作步驟和方法。當然這個劃分不是固定的，在整個教學周期內(nèi)根據(jù)學生學習軟件的情況適時調(diào)整，鼓勵和督促并舉，努力調(diào)動學生的主動性。

3.3 強化軟件應(yīng)用

《CAD/CAM綜合實驗》是一門實踐性很強的綜合課程，與機械設(shè)計、機械制造等課程密切相關(guān)，是采用UG、Pro/E等三維軟件輔助計算機設(shè)計和制造。可以說軟件是一種工具，如果背離了服務(wù)機械設(shè)計、機械制造的目的，那就失去意義了。因此課程教學中教師講解的實例、學生練習的實例，最好來源于企業(yè)產(chǎn)品，來源于機械設(shè)計、機械制造課程中的零件，比如學生自己設(shè)計的減速器、各類夾具等，學生用軟件將自己的設(shè)計成果展示出來，會產(chǎn)生很大的成就感，增強學習軟件的興趣。此外應(yīng)加強校企合作、產(chǎn)學研合作，積極創(chuàng)造條件，讓學生參與零件設(shè)計、制造的全過程。如針對企業(yè)某一具體零件，讓學生從二維圖紙出發(fā)，完成三維零件設(shè)計、制定零件加工工藝、進行零件的仿真加工、生成數(shù)控程序并導入到機床，最終實現(xiàn)零件的加工。學以致用是軟件學習的最終目的。

3.4 推薦優(yōu)質(zhì)資源，鼓勵自學

學好一門軟件，僅依靠課堂教學是遠不夠的；軟件要多練習、勤練習，孰能生巧。教師可以為學生推薦優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用平臺和教材，讓學生自主學習。目前很多學習網(wǎng)站（比如我要自學網(wǎng)）有豐富的軟件課程素材、在線教程等；圖書館的很多軟件教材附帶光盤，多包含范例文件、語音講解視頻等，學生可以借助這些豐富資源強化軟件學習。

4 結(jié)束語

本學期的《CAD/CAM綜合實驗》課程已經(jīng)調(diào)整了教學內(nèi)容，學生在學完三維建模后將機械制造課程設(shè)計中完成的夾具以三維形式表達出來，強化了軟件應(yīng)用，反饋良好。

參考文獻：

[1]張昌明，張會.機械類CAD/CAM/CAE課程教學改革探索與實踐[J].經(jīng)營管理者，2016（06）：411.

[2]萬軼，蘇銘.獨立學院《工程材料》課程的教學改革研究[J]. 山東工業(yè)技術(shù)，2015（12）：224.

作者簡介：竇小麗，女，江蘇泰州人，碩士，講師。