對三維CAD/CAM課程教學改革的思考

摘要:從課程設置、教學模式、教材編寫等幾個方面闡述了三維CAD/CAM課程的教學改革。通過盡早設置三維CAD課程并編寫校本教材，以“做”為中心，能夠切實提高學生的三維造型能力和識圖能力。

關鍵詞:CAD/CAM課程;三維造型能力;識圖能力

近幾年來，職業學校在機械類、近機械類專業普遍開設了三維CAD/CAM軟件應用的課程，使學生初步掌握了三維造型的能力，對計算機輔助制造也有了更感性的了解。但從課程設置、教學模式、教材編寫這幾個方面看，還有一些不盡如人意的地方，本文嘗試著做一些探討。

一、盡早設置三維CAD課程

受傳統觀念的影響，現在三維軟件應用的課程一般都開設得比較晚，通常順著這樣的思路:先開設《機械制圖》(或《機械識圖》)，再開設二維軟件應用的課程，然后才開設三維軟件應用的課程。筆者認為三維CAD/CAM軟件中CAD部分的內容應盡早開設，甚至可跟《機械制圖》并行開設。

三維CAD/CAM軟件中的特征對應了制圖中的基本體，而制圖中的組合體通過加、減材料的手段由若干特征組合即可構造完成。學生在學習三維軟件過程中，通過創建組合體等一系列的訓練，對空間思維能力的提高必將帶來極大的幫助。

學生較早接觸三維CAD/CAM軟件中CAD部分的內容，具備了三維造型等基本能力之后，會對后續專業課程的教與學產生積極的影響。比如在《機械基礎》這樣的課程中學習了各種各樣的機構，對這些內容要做到心領神會，最好的方法就是利用實習室里的材料做出或裝配出種種機構。對高職學生來說，較早地接觸了三維CAD/CAM軟件這樣的“銳利”工具，并在相關的課程設計、畢業設計中多次運用，才能真正做到學以致用。

此外，三維軟件應用的課程應分階段開設。首次開設，著重三維造型的訓練，軟件其它模塊待相關專業課程學生已經學過或正在學時再開設。要涉及，也只是讓學生有所了解。比如軟件輔助編程的內容安排在數控編程基礎知識介紹之后再學習。

二、以“做”為中心，切實提高學生的動手能力

職業學校的教學活動涉及到四件事:做、學、教、考。這四件事之間的關系是怎樣做，怎樣學;怎樣做，怎樣教;怎樣做，怎樣考。學、教、考均圍繞“做”這個中心。陶行知說:先生拿做來教，乃是真教;學生拿做來學，乃是實學。

作為教師，怎樣才能做到“怎樣做，怎樣教”呢?CAD/CAM軟件對于相關行業的工程技術人員來說只不過是一個工具，用得好與壞很大程度上取決于使用者專業知識的掌握情況及應用能力。教授CAD/CAM軟件應用的教師在具備專業知識的前提下，應把軟件盡可能地用到專業實踐的方方面面，這樣從做中來，上課時所舉的案例才會鮮活，也才是陶行知所說的“真教”。只有教師真做了，才有可能真教。

現在，職業教育新的教學模式層出不窮，名目繁多。但歸根結底是要讓學生動起手來——做。針對現階段職校學生的狀況，不妨讓他們聽著做，接著做，自己做。所謂聽著做，是教師通過投影儀或電子教室邊講解邊示范，教師做一步學生跟著做一步，直到完成整個案例;所謂接著做，是學生在教師的引領下做完一遍后，仍然按照教師的思路再做一遍;所謂自己做，是學生在掌握了一定的基本操作之后，按照自己的想法再做第三遍。這就好比一個人練習書法，需經過臨帖、默帖和創作這幾個階段。當然，使學生能夠“自己做”是教師追求的最終目標。

我們常會碰到這樣的學生，拉伸、旋轉等工具也會用，但拿到圖紙卻無從下手。究其原因，識圖能力比較差，沒辦法看懂圖紙。筆者認為，對職業學校的學生來說，初次學習三維CAD/CAM軟件，三維造型能力的培養和識圖能力的提升是頭等重要的大事。因此，教師在教學過程中除了教授本課程相關的知識外，需花較多的時間帶著學生識讀圖紙，要讓學生會由“粗”到“細”地看圖紙。“粗”是粗略地看零件，零件由哪幾部分構成，它們之間是如何連接的;“細”是再仔細地看圖紙，有哪些鑄造工藝結構及機械加工工藝結構等。在三維造型時，也按這樣的順序來進行特征的創建。還有，三維造型訓練應循序漸進。如由三維組合體的建模再到典型零件(軸套類、盤蓋類、叉架類、箱體類等)的建模。

在學習《機械制圖》時，學生會被告知，圖樣的尺寸需正確、完整、清晰和合理。通俗地說圖樣的尺寸標注有“美丑”之分。通過相關三維CAD/CAM軟件的草繪練習，就能使學生增強辨別“美丑”的能力，從而培養學生嚴謹的工作態度和良好的設計習慣。

三、編寫校本教材，大膽改革創新

高職及中職學校陸續開展了三維CAD/CAM軟件的教學工作，但目前好多教材雖然在系統性、完整性、工具性及可用于自學等方面有突出的優點，但就用于學校教學用書來看，明顯存在一些不足，因此從教學的實際出發，編寫校本教材勢在必行。我校校本教材的編寫有以下一些特點。

首先，教材一開始就用實例展現CAD/CAM軟件的特點，用CAD/CAM簡單實例激發學生學習的強烈興趣，并讓學生用拉伸工具生成圓柱體、用旋轉工具生成圓錐臺。這種安排方式與一般教材在編寫上一貫采用的按部就班的模式有明顯的區別，能讓學生零距離感受、零距離接觸CAD/CAM軟件，快速入門。其次，三維CAD/CAM軟件與機械等行業的相關實務有著密切的聯系，教材中教學模塊及任務的安排行業特色鮮明，且有一定的實戰性。此外，現在各種各樣的CAD/CAM軟件教材，可能是因為要面向更廣泛的讀者，很少有教材在書后附上練習用圖。作為機械類、近機械類專業的校本教材，我們應精選機械類常見零件，并附上一定量的規范且有行業特色的圖紙，供學生練習之用。

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