項目教學法在ＣＡＤ／ＣＡＭ實訓中的應用

摘要：項目教學是指師生通過共同實施一個完整的項目而進行的教學活動。文章通過一個實際項目介紹項目教學法在CAD/CAM實訓教學中的具體應用，闡述了項目教學法的實施過程。

關鍵詞：項目教學法；CAD/CAM技術

CAD/CAM技術是一門多學科綜合應用新技術，其發展十分迅速，許多大中型企業，甚至小型企業都在努力引進這一新技術，以提高企業自身的技術素質，增強產品在國內外市場的競爭能力。目前，高職院校機械類專業都相繼開設了“CAD/CAM技術及應用”這門新課程。該課程特點是綜合性強、實踐性強。CAD/CAM實訓是理論教學結束后進行的實踐教學環節，目的是提高學生的CAD/CAM技術綜合應用能力，一般安排兩周時間。以往的CAD/CAM實訓都是教師找幾個實例，學生在機房應用CAD/CAM軟件完成零件造型和生成數控代碼。這種實訓模式以教師為中心，學生被動地完成任務，實訓結束后學生也只是提高了軟件操作的熟練程度，沒有真正掌握CAD/CAM技術。近兩年，我院在CAD/CAM實訓中引入項目教學法，調動了學生的積極性和主動性，實訓效果也有很大改善。

項目教學法的特點

項目教學法是以學生的自主性、探索性學習為基礎，以培養學生綜合能力為目標，采用類似科學研究的方法，師生通過共同實施一個完整的“項目”而進行教學活動，促進學生主動積極發展的一種新型教學方法。在職業教育中，項目是指以生產一件具體的、具有實際應用價值的產品為目的任務，能將某一教學課題的理論知識和實際技能結合在一起，具有一定的難度，不僅是對已有知識、技能的應用，而且還要求學生運用新學習的知識、技能解決過去從未遇到過的實際問題。

項目教學法在

CAD/CAM實訓中的應用

（一）確定實訓項目及任務

項目的設立應根據教學大綱有關知識技能的要求而定，必須認真斟酌，因為它是實訓成功的關鍵。本實訓項目選用機械行業比較典型的減速器來實現CAD/CAM應用，具體任務是應用Pro/Engineer實現一級齒輪減速器的幾何造型和箱體加工，減速器分解如圖1所示。該項目體現了如下特點：

基本包括了全部教學內容項目內容包括各零部件的幾何造型，零部件裝配，生成箱體的工程圖，上、下箱體及其組合加工等，幾乎涵蓋了本門課的全部教學內容。

圖1 減速器分解圖

難度適中并能適當拓寬學生的知識面既有對以前所學知識的進一步鞏固，又滲透了新知識，使學生運用已有知識、技能解決過去從未遇到過的實際問題。在項目中包含了以前課程中沒講過的內容，如齒輪參數化設計、螺紋加工、箱體夾具設計等。

綜合性強，覆蓋面寬本門課程在教學計劃中安排在最后階段，學生已經學完了大部分專業課，該項目涉及學生所學過的大部分專業知識，如機械制圖、機械設計、機械制造基礎、數控加工技術等。通過完成這個項目，學生可綜合應用已學過的知識。

學生對教學內容既熟悉又有興趣對于減速器學生比較熟悉，實訓室有實物模型。在機械設計課程教學中已經完成了減速器設計，在機械制造課程中也接觸過，但如何應用CAD/CAM技術實現造型和加工，學生對此有著強烈的興趣。

具有廣泛的實際應用價值減速器用于汽車、礦山機械、冶金機械、化工機械、建筑機械、輕工機械等各種機械的傳動，應用比較廣泛，是典型的機械傳動裝置。

（二）項目的具體實施

該項目的實施過程包括如下四個階段：

準備階段（1）布置本次實訓要完成的項目、實訓目的、要求和具體任務。任務按Pro/E提供的功能以模塊方式布置，共有四個模塊：零件幾何造型、零部件裝配和總體裝配、工程圖創建、數控加工。（2）教師與學生一起分析減速器工作原理和零部件的特點，畫出減速器的零件組成結構，確定所屬模塊圖，如圖2所示。（3）將學生分成幾個小組，每組6～8人，以小組為單位制定項目實施計劃，包括確定完成任務的方法、步驟、時間安排和每個人的具體任務分工；教師與各組學生一起修改完善實施計劃，最后確定計劃。（4）準備好減速器實物模型、資料、手冊、測量儀器等。（5）確定減速器各零部件尺寸，由各組自己決定實物測量方法或自己設計減速器各零部件尺寸。

圖2 減速器零部件的構成

實施階段項目實施按模塊進行，分成四個步驟：第一步，在Pro/E實體模塊中進行零件幾何造型；第二步，在組裝模塊中，裝配軸部件和整個減速器；第三步，在工程圖模塊中，創建箱體工程圖；第四步，在加工模塊中，對箱蓋、箱座和其組件進行數控加工。

編寫實訓報告編寫實訓報告是整個實訓教學的重要組成部分。它是制作者制作思想的體現，是項目成果的文字表達，也是學生撰寫技術性文件能力的體現，因此，它是培養學生分析、總結、歸納和表達能力的重要方面。從實訓開始時就應提醒學生將整個工作情況記入草稿本內，完成時將草稿本的內容整理歸納后編寫正式的實訓報告。根據本課程和項目特點，實訓報告要求學生在計算機上完成，通過抓圖和使用Word軟件，學生的計算機應用能力可得到很大提高。

項目評價與成績評定階段項目評價是對整個項目教學實施情況的驗收，也是對學生在該項目運作過程中所取得的成績做出的評價。項目成績評定包括四部分：任務完成（占40%）、答辯（占30%）、實訓報告（占20%）、平時表現（占10%）。每一部分都有評分標準，在實訓開始就發給學生。最后成績分為五個等級：優秀、良好、中等、及格、不及格。其中，任務完成情況由自評、互評、教師評三方面成績綜合構成。答辯成績由答辯委員會給出，答辯委員會由教師和每組推薦的一名學生組成，做到公平、公正、合理。通過這個過程，培養學生的獨立工作能力、綜合職業能力和協作精神。

項目教學法實施過程中應注意的幾個問題

在CAD/CAM實訓中應用項目教學法，應重視以下幾個問題：

鼓勵學生自己解決問題當學生遇到困難和新知識時，鼓勵學生自己解決，教師可以適當引導，提高學生在一定范圍內學習新知識、新技能的能力。如在項目中遇到齒輪的參數化設計內容，學生以前從未接觸過，感到無從下手，教師只講解決這類問題的關鍵點，然后引導和啟發學生自己去查資料，運用已有知識去解決問題。學生通過自己努力掌握了參數化設計的方法，完成了齒輪參數化設計并生成族表，各組又獨立完成了其他標準件庫的建立，學生體會到了戰勝困難和自己獲取新知的樂趣，也學會了學習。

采用“一題多解”形式在零件幾何造型和加工中，有多種方法可以實現，每一種方法不管難易都應該展示給學生，再由教師與學生共同評價各種方法的優缺點及適用范圍，這樣學生可以學到更多的操作技巧，全面吸收整個項目活動的精髓。如對于箱體零件造型有三種方法：第一種是整體造型再分割的方式；第二種是用箱座、箱蓋分別造型的方式進行；第三種是將箱座、箱蓋相關部分及共有部分集中造型，余下結構分開造型。這三種方式各有優缺點，整體造型方式造型方便，但形成箱座、箱蓋的模型數據較大，其中包含有不是本體的數據（即箱座含有箱蓋的數據，反之亦然）；分體造型方式造型相對較為繁瑣，但數據量合適；第三種造型方式綜合了前兩種造型方式的優點。經過與學生分析比較，決定采用第三種方式。

與生產實際緊密結合學生對所學知識真正能融會貫通，需要到生產實際中通過體驗和感性認識而內化知識和技能。在加工模塊教學進行箱體加工時，學生對箱體在數控機床上的裝夾和工藝參數的選擇感到茫然。教師可讓學生帶著問題到校實習工廠觀察有關箱體加工，如箱體如何定位、如何夾緊，夾具的形式，壓板和螺栓的形狀，加工的整個過程等。這樣，學生對以前所學的知識及其應用有了更深的理解。

教師指導要恰到好處項目教學法的根本宗旨是讓學生自己發現知識、提高技能，因此，教師一定要把握好指導尺度。在完成項目的過程中要因材施教，針對不同層次的學生教師指導的深度要有所不同。如果學生有問題，教師應該給予啟發性、提示性指導，不但使學生記憶深刻，還能鍛煉學生的思維，培養其創新能力。

項目教學法有其獨特的優勢，它體現了職業教育教學的特征。在CAD/CAM實訓中采用項目教學法激發了學生的學習興趣，使學生在整個實訓過程中充滿熱情。通過實訓，學生理解了知識，學會了操作，提高了分析問題和解決問題的能力，培養了團隊精神和合作能力。

參考文獻：

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[2]蔣慶斌，徐國慶.基于工作任務的職業教育項目課程研究[J].職業技術教育，2005，（22）．

作者簡介：

史翠蘭（1963—），遼寧丹東人，碩士，遼寧機電職業技術學院副教授，研究方向為CAD/CAM技術。

（本文責任編輯：張立環）

（本欄責任編輯：周秀峰）