問題討論法在《ＣＡＸＡ制造工程師》教學中的運用

摘要：問題討論法是在教師指導下。鼓勵學生積極主動地參與教學過程，可以體現教師對學生主體意識與主體能力的尊重，有利于提高課堂教學質量，培養學生積極主動的學習態度及解決問題的能力。

關鍵詞：CAXA制造工程師；問題討論法；能力培養

《CAXA制造工程師》是數控專業CAD／CAM系列重要的國產軟件之一，它覆蓋了制造業信息化設計、工藝、制造與管理四大領域，在數控專業處于非常重要的地位。筆者在《CAXA制造工程師》教學過程中采用傳統的講練法，即先由教師講解，再讓學生按照教師講解的操作步驟進行練習，教學效果不夠理想。

傳統教學方法存在的問題

不能培養學生獨立處理問題的能力 傳統的教學方法是教師按照課本講解，學生完全按教師的操作步驟模仿練習，導致學生缺少獨立思考能力，自己不能分析和解決新問題，碰到問題不動腦筋，不去思考解決問題的方法。學好《CAXA制造工程師》的關鍵在于靈活掌握各種命令及操作，《CAXA制造工程師》中的造型及可實現的加工方法有很多，如加工方法就有參數線加工、輪廓線加工、導動線加工、掃描線加工等十幾種方法。具體加工某一零件應采用什么方法，需要學生根據零件的難易程度、機床設備、車刀等情況靈活選擇，如果學生不懂得活學活用，需要自己設計加工和造型時，就不知道該怎么處理了。

不能引起學生的學習興趣講授式教學法的主要優點是教師能夠很方便地同時向許多人傳授知識，但同時也束縛了學生的思想，不能體現學生的主體地位，導致學生機械、被動地學習。現代學生有較強的獨立性，自我表現意識非常強，希望表現自我，勇于發表自己的獨到見解。教師枯燥的說教，易使學生感到自身價值得不到充分的肯定與認可，因此不能激發學生的學習熱情，學生學習的積極性不高，教學效果自然不理想。

加重了教師的負擔 由于近幾年數控專業成為熱門專業，專業課教師比較缺乏，如我校一名教師上課要指導六七十名學生。而《CAXA制造工程師》基本上是計算機操作，學生碰到的問題較多，有電腦硬件、軟件問題。也有《CAXA制造工程師》教學中因學生操作失誤出現的問題，學生有問題不能思考解決，也缺乏合作交流能力，只知道問教師，而教師只有一個人，經常忙不過來，必然影響到教學進度。

問題討論法的應用

為提高教學效果，筆者改變了教學方式，注重培養學生的主體意識和主體能力，突出學生的主體地位。例如，在講課過程中，采用問題討論法，先提出問題，由學生討論、比較，引導學生自己解決問題，教學方式由以“講”為主變成以“導”為主，將教師指導、學生獨立鉆研、集體討論三者相結合，培養學生的實際操作能力與思維能力，充分調動與激發學生學習的主動性和積極性，取得了較好的效果。

課前準備 根據教學內容設計問題。例如，在講綜合運用造型方法的加工實例時，筆者選擇以煙灰缸的造型與加工為例。因為該題涉及線架造型、曲面造型、實體造型、數控加工等多方面知識，可采用的加工方法有參數線加工、等高線加工、區域式加工等，是典型的綜合類型題。

設置問題 上課時，先將煙灰缸的效果圖展示給學生，讓學生思考怎樣對這個煙灰缸進行造型和加工，方法不限。由學生自己完成。

學生思考并分組討論 將學生分為每5人一組。展開討論。教師巡視、觀察學生討論過程中出現的問題并引導學生考慮多種方法，盡量避免一邊倒。如看到學生都采用實體造型，便給他們提出問題：能不能采用曲面造型?兩種方法比較各有何特點?同-一組內加工方法相同的，則要求學生討論能否采用其他加工方法。

完成造型及加工 經過討論后，學生開始操作，教師應注意學生在操作過程中出現的問題，鼓勵學生自己解決。學生基本上都能完成操作，學習好的學生通常能獨立完成造型與加工過程，學習差些的學生通過相互討論也能完成操作。有的學生采用曲面造型，也有的學生采用實體造型，加工方法也較多，有的采用參數線加工，有的采用等高線加工，有的采用區域式加工等，

教師總結 最后，筆者對出現的問題進行總結：(1)采用曲面造型輸入空間矩形時，空間矩形中心的坐標總是在坐標原點上，原因在于輸入法不正確，不能在智能ABC輸入法下輸入空間點或直線，改為英文狀態即可。(2)作圖時拾取存在點拾取不上，原因在于工具點選擇的不是缺省點。(3)實體造型完成草圖后不能拉伸為實體，原因在于圖線不是封閉的圖形，或雖是封閉圖形，但有多余的線條或點，拉伸實體必須要求草圖環完全封閉，沒有開口存在。(4)加工實體小尺寸部位時，有些加工不能形成刀具軌跡，原因在于加工的尺寸太小或刀具的尺寸太大，將刀具參數改小一些即可。(5)用區域式加工方法加工實體時，有些加工正確但仿真時不能形成平坦的平面，原因在于刀具加工參數中的行距與刀具半徑不一致，通常刀具太大，將行距改成與刀具一致即可。(6)用曲面造型制作的煙灰缸可以通過參數線加工來實現，用實體造型制作煙灰缸可以運用參數線加工、等高線加工、區域式加工等多種方法來加工。

提出新的問題 上述幾種造型與加工方法各有什么特點?各適合于哪些場合?要求組長組織學生再次展開討論，并將總結以文字形式上交。

采用問題討論法應注意的問題

問題的選擇應有代表性，能夠激發學生的學習興趣 問題的選擇應在教師充分了解學生知識與能力水平的基礎上精心挑選，要與學生的已有知識聯系緊密，能體現學生某一段學習的知識水平，而且應選擇學生感興趣的生活中常見的實例，以引起學生討論的熱情，激發學生的學習興趣。例如，在講綜合加工實例練習時，筆者選擇了五角型與煙灰缸兩個實例，包括了線架造型、曲面造型、實體造型及加工等講過的大部分內容，同時又是學生日常生活中常見的實例，學生學習興趣很高。

問題的難易要適當，要有層次 問題的難度要適中，題目太難，學生望而生畏，討論無法進行下去；題目太簡單。三言兩語就講清楚了，會失去討論的意義。應盡量考慮好、中、差三類學生的實際狀況，針對不同層次的學生設置不同難度的問題。對學習較好的學生及小組，可以出一些難度較大、提高性的題目：對于中等生，應要求其全面掌握教師所講授的知識，形成系統的知識結構，能夠完成一般性題目：對于差等生，則要求其能掌握重點知識、基本知識與基本操作。這樣，可使大多數學生都能在各自不同的基礎上接受新知識。如在講煙灰缸造型和加工時，有幾個基礎好的學生很快完成了加工，而多數學生還只作了一半。筆者便要求已完成作業的學生在煙灰缸的里面用銑刀加工自己的名字，增加其學習難度。對個別基礎較差的學生，則要求可以忽略過渡圓角的加工，以使學生基本上都能完成訓練。

在討論問題時，教師應引導學生開拓新思路 如在煙灰缸造型訓練中，由于學生剛剛學習了實體造型，而曲面造型學的較早，便可要求學習好、完成快的學生采用曲面造型。

及時歸納總結 問題討論結束后，需要教師對學生中存在的問題及時歸納總結。找出出現問題的根本原因，尤其是針對《CAXA制造工程師》教學中學生出現的操作問題，不僅要給學生講解正確的操作方法，而且要告訴學生出現問題的原因及解決方法，幫助學生理清頭緒，避免重犯錯誤。

討論式教學是一種開放式教學，是對傳統教學方法的重要補充，能充分發揮學生的主動性、積極性，有利于學生靈活運用知識，也有利于教師提高教學質量。只有研究學生的心理，掌握學生的特點，采用學生易于接受的方法進行教學，才能充分調動學生學習的積極性，提高教學效果，培養出高質量的技術型人才。