CAD軟件教學(xué)的現(xiàn)狀與對(duì)策

[摘要]職業(yè)教育的目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代需要、有一定專業(yè)技能的人才，因此，職業(yè)教育必須強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性。以就業(yè)為導(dǎo)向，以能力為本位，以崗位需要為依據(jù)，從滿足學(xué)生職業(yè)生涯發(fā)展需要的角度出發(fā)，以滿足企業(yè)需求為根本目標(biāo)，是職業(yè)學(xué)校CAD/CAM課程的最終教學(xué)目標(biāo)。筆者從自己的教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，針對(duì)職業(yè)學(xué)校機(jī)械類CAD軟件課程教學(xué)的現(xiàn)狀，提出了CAD課程的對(duì)策和設(shè)想。

[關(guān)鍵詞]CAD軟件教學(xué) 教學(xué)改革

CAD軟件的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，并已成為企業(yè)和科研的現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。職業(yè)學(xué)校作為培養(yǎng)技能型人才的搖籃，應(yīng)“以就業(yè)為導(dǎo)向，以能力為本位，以崗位需要為依據(jù)”，從滿足學(xué)生職業(yè)生涯發(fā)展需要的角度出發(fā)，組織好CAD軟件課程的教學(xué)，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，以更好的滿足企業(yè)需求。

下面筆者就自己多年的CAD軟件教學(xué)實(shí)踐體會(huì)，結(jié)合目前CAD軟件課程教學(xué)的現(xiàn)狀，談?wù)勛约簩?duì)課程改革的思路和設(shè)想。

一、CAD軟件教學(xué)的現(xiàn)狀

(一)教學(xué)軟件單一，難以適應(yīng)市場(chǎng)需求

目前，不少的職業(yè)學(xué)校仍停留在以二繪軟件AutoCAD軟件為藍(lán)本進(jìn)行教學(xué)，這使得不少學(xué)生把“CAD軟件”和“AutoCAD”，劃上了等號(hào)。而實(shí)際上，CAD軟件眾多，目前國(guó)內(nèi)外機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用較廣泛的CAD軟件有Pro/E、CATIA、UG、MasterCAM、AutoCAD、SolidWorks、CAXA等等，不同的企業(yè)采用的CAD軟件往往不同，有的企業(yè)是多個(gè)CAD軟件并用，并進(jìn)行圖形交換，使得我們的學(xué)生在上崗前，又要面臨一個(gè)不短的適應(yīng)過(guò)程，這就偏離了職業(yè)教育教學(xué)的真正意義。

(二)教學(xué)模式單一，難以引起學(xué)生興趣

盡管現(xiàn)階段，新的教學(xué)理念和教學(xué)方法層出不窮，在教學(xué)法中也提倡“以學(xué)生為主體”教學(xué)方法，但事實(shí)上，大部分教師仍然擺脫不了傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛，仍舊沿襲以教師講授知識(shí)為主的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)體系的完整性、嚴(yán)密性。比如在CAD教學(xué)中，先講軟件界面，再講軟件的基本命令，再繪制簡(jiǎn)單的圖例，再到復(fù)雜實(shí)例，使該課程的教學(xué)成了CAD命令的簡(jiǎn)單堆砌。

而職業(yè)學(xué)校的學(xué)生，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差，接受能力相對(duì)會(huì)慢些，常常是“撿了芝麻，丟了西瓜”，學(xué)到后面的知識(shí)，又忘記了前面的知識(shí)，等到應(yīng)用所學(xué)知識(shí)繪制實(shí)例時(shí)，卻不能根據(jù)實(shí)際條件靈活運(yùn)用已學(xué)過(guò)的命令操作。這使得教師不得不重新復(fù)習(xí)所學(xué)知識(shí)，教學(xué)效率極低，極大的浪費(fèi)了教學(xué)時(shí)間，造成了“老師抱怨學(xué)生越來(lái)越難教了，學(xué)生抱怨老師講得枯燥乏味，什么都沒(méi)聽懂”的惡性循環(huán)。

(三)課程間相互孤立，不利于技能的持續(xù)發(fā)展

知識(shí)的學(xué)習(xí)是相互關(guān)聯(lián)的。比如對(duì)機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，CAD課程的學(xué)習(xí)是以機(jī)械制圖為基礎(chǔ)的，同時(shí)它又為下一步的CAM課程作鋪墊，CAM課程又為后續(xù)的數(shù)控加工、模具加工做準(zhǔn)備。

而在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中，我們不單把這些課程孤立開來(lái)，而且教學(xué)內(nèi)容之間也相互脫節(jié)。在教學(xué)中，各任課老師各自為陣，你教你的，我教我的，沒(méi)有教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)重點(diǎn)的相互交流與溝通，沒(méi)有認(rèn)真探討“我這門課應(yīng)該教什么內(nèi)容，這些內(nèi)容對(duì)學(xué)習(xí)前后課程有沒(méi)有用?有沒(méi)有關(guān)聯(lián)”，這使得學(xué)生在學(xué)習(xí)中帶有很大的盲目性，不知道學(xué)了有什么用，從而造成學(xué)生在實(shí)際工作中，不能結(jié)合各學(xué)科知識(shí)，綜合應(yīng)用能力差，從而引發(fā)學(xué)生有“在校幾年，什么也沒(méi)學(xué)會(huì)”的抱怨。

(四)課時(shí)量的大小制約了課程教學(xué)的效果

CAD軟件課程是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，只有做大量的練習(xí)，才能達(dá)到熟能生巧、靈活運(yùn)用的教學(xué)要求。而以目前職業(yè)學(xué)校CAD軟件課程的課時(shí)量來(lái)說(shuō)，一般為40-60節(jié)。俗話說(shuō)“熟能生巧”，在這么少的教學(xué)時(shí)間，要想達(dá)到學(xué)生靈活應(yīng)用教學(xué)軟件的教學(xué)目標(biāo)，是不可能做到的，我們教學(xué)的終極目標(biāo)是熟練應(yīng)用。從學(xué)生的就業(yè)來(lái)看，大部分學(xué)生CAD的專業(yè)基礎(chǔ)是有了，但操作熟練程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，就足于證明這一點(diǎn)。

二、CAD軟件教學(xué)的對(duì)策與設(shè)想

面對(duì)CAD技術(shù)飛速發(fā)展的今天和CAD軟件教學(xué)中存在的種種問(wèn)題，職業(yè)學(xué)校應(yīng)如何改變現(xiàn)狀，如何從“以就業(yè)為導(dǎo)向，以能力為本位，以崗位需要為依據(jù)，從滿足學(xué)生職業(yè)生涯發(fā)展需要”出發(fā)，創(chuàng)新和改革教學(xué)思路和教學(xué)模式，提高學(xué)生的CAD軟件應(yīng)用能力，這是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

(一)選擇適合的CAD軟件，適應(yīng)企業(yè)用工需求

市場(chǎng)上CAD軟件種類繁多，不同的軟件具有不同的特點(diǎn)和應(yīng)用。如Pro/E和UG具有強(qiáng)大的三維造型功能、參數(shù)化設(shè)計(jì)和統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)管理等特點(diǎn)，MasterCAM和CAXA制造工程師具有強(qiáng)大的加工仿真功能，而AutoCAD和CAXA電子圖板有完善的二維工程圖樣設(shè)計(jì)功能。

而不同的學(xué)校、不同的專業(yè)對(duì)CAD軟件教學(xué)的目的和要求不同，同一專業(yè)，不同的培養(yǎng)方向?qū)AD軟件的教學(xué)要求也不盡相同。有的側(cè)重于二維、有的側(cè)重于三維造型與設(shè)計(jì)、有的目的在于數(shù)控加工及仿真等等。有的專業(yè)用于機(jī)械圖樣繪制，有的則用于建筑圖樣的設(shè)計(jì)，因此各學(xué)校、各專業(yè)在進(jìn)行課程設(shè)置時(shí)，應(yīng)根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo)，正確的選擇CAD軟件，制訂適合的課程學(xué)習(xí)目標(biāo)，以滿足專業(yè)需要和企業(yè)需求。

1.以單一的二維圖形繪制為主的CAD軟件選擇：

目前，二維圖形繪制的軟件主要有北航海爾的CAXA電子圖板和AutoCAD，從操作上來(lái)說(shuō)，CAXA電子圖板比AutoCAD來(lái)得更為方便和快捷，以同樣一幅圖來(lái)說(shuō)，CAXA成圖的時(shí)間比AutoCAD更快，但就軟件功能來(lái)說(shuō)，Auto-CAD軟件更加強(qiáng)大，其軟件的擴(kuò)展性和二次開發(fā)功能更強(qiáng)，適合于團(tuán)隊(duì)合作設(shè)計(jì)。此外，也可以用三維CAD軟件生成二維工程圖紙，但更加花時(shí)間。

2.以三維模型設(shè)計(jì)為主的CAD軟件選擇：

如果專業(yè)以三維模型設(shè)計(jì)為主，那么，AutoCAD軟件不能實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)，適合于不很復(fù)雜的模型設(shè)計(jì)，尤其在圖形的修改方面更加不便利。以筆者的經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，三維建模軟件更應(yīng)選擇象CATIA、UG、CAXA實(shí)體設(shè)計(jì)、PRO/E之類的參數(shù)化的CAD軟件，它們可以隨時(shí)修改模型歷史記錄中的尺寸和結(jié)構(gòu)，非常方便，而且可以實(shí)現(xiàn)裝配模擬和運(yùn)動(dòng)仿真。

3.以數(shù)控加工為主的CAD軟件選擇：

對(duì)于數(shù)控和模具專業(yè)來(lái)說(shuō)，CAD軟件主要是為了進(jìn)行自動(dòng)編程與加工，能實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工、模具設(shè)計(jì)的三維CAD軟件也很多，但以筆者的經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，MasterCAM可以在不完全建成模型的情況下進(jìn)行二維圖形加工，這樣，我們可以邊繪圖、邊加工，加工效率更高；而CAXA制造工程師操作非常便利，更適合國(guó)人的習(xí)慣，也是一個(gè)非常不錯(cuò)的選擇。

4.CAD軟件的選擇應(yīng)滿足市場(chǎng)：

專業(yè)教學(xué)中CAD軟件的選擇應(yīng)結(jié)合學(xué)生的就業(yè)市場(chǎng)。不同的企業(yè)采用的CAD軟件不同。以廣西柳州的企業(yè)為例，如上汽通用五菱、柳工機(jī)械及其企業(yè)配套廠商等多采用UG軟件，柳鋼集團(tuán)采用CAXA，而珠江三角洲的企業(yè)中PRO/E的市場(chǎng)份額就比較大，這就需要我們結(jié)合學(xué)生就業(yè)去向來(lái)進(jìn)行選擇，以更好的服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)或企業(yè)用工需要。

此外，在進(jìn)行CAD教學(xué)軟件選擇時(shí)，要考慮軟件的成本，上千萬(wàn)元的軟件是大部分學(xué)校不能承受的，因此在軟件選擇時(shí)，可以考慮和軟件開發(fā)企業(yè)聯(lián)合辦學(xué)，或是采用國(guó)產(chǎn)軟件，支持民族產(chǎn)業(yè)。

(二)改革教學(xué)方法，實(shí)施項(xiàng)目式教學(xué)

要更好的提高CAD軟件的教學(xué)效果，教學(xué)方式、方法的改革是一個(gè)必須進(jìn)行的工作。在實(shí)際教學(xué)中，應(yīng)用行為導(dǎo)向教學(xué)法等先進(jìn)的教學(xué)理念來(lái)組織教學(xué)。

拋開教材的授課順序，以工作實(shí)例為中心，以教學(xué)模塊為內(nèi)容，以基于工作過(guò)程的教學(xué)設(shè)計(jì)為方法，把要學(xué)習(xí)的CAD命令融入具體實(shí)例中講解，整個(gè)教學(xué)過(guò)程強(qiáng)調(diào)學(xué)以致用，在應(yīng)用中學(xué)習(xí)。

例如，我們?cè)赨G軟件的實(shí)際教學(xué)中，采用項(xiàng)目教學(xué)法，以一級(jí)圓錐減速器為項(xiàng)目，通過(guò)對(duì)減速器各零部件的建模，工程圖樣的生成、裝配、加工仿真等貫穿整個(gè)教學(xué)主線，使學(xué)生真正感受到學(xué)以致用、真正領(lǐng)會(huì)各知識(shí)點(diǎn)的功用，每完成一個(gè)零件學(xué)生就能看到自己的成果，每完成一個(gè)零件離成功的距離就近一步，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，取得了良好的教學(xué)成果。

(三)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的需要

由于各CAD軟件的功能都非常強(qiáng)大，在教學(xué)中不可能面面俱到，在教學(xué)內(nèi)容的選擇中我們應(yīng)遵循“理論為實(shí)踐服務(wù)”的原則，上什么內(nèi)容，怎么上，都應(yīng)該根據(jù)一般性企業(yè)的需要來(lái)決定。比如，對(duì)于非工業(yè)設(shè)計(jì)類專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，“復(fù)雜的曲面造型”之類的教學(xué)內(nèi)容在實(shí)際工作中應(yīng)用較少，我們可以把它留待學(xué)生在以后的生產(chǎn)和工作中進(jìn)一步深入的學(xué)習(xí)和實(shí)踐。

在現(xiàn)代制造業(yè)領(lǐng)域中，CAD的應(yīng)用已不再局限于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，而是擴(kuò)展到了工程項(xiàng)目全生命周期的每一個(gè)方面和每一個(gè)環(huán)節(jié)，為了使學(xué)生在將來(lái)的工作中能夠迅速適應(yīng)這種趨勢(shì)，我們除了進(jìn)行二維工程圖、三維建模等教學(xué)內(nèi)容外，還應(yīng)按專業(yè)方向和培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行裝配、運(yùn)動(dòng)仿真，并讓學(xué)生了解CAPP方面的知識(shí)，以幫助學(xué)生形成一個(gè)較為完整的CAD知識(shí)框架視野，適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)信息化發(fā)展的要求。從就業(yè)的情況看，在大型企業(yè)單位，學(xué)生能迅速融入企業(yè)工藝生產(chǎn)鏈中，達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)目的。

(四)建立CAD軟件課程與其他相關(guān)課程融合式的教學(xué)體系

在教學(xué)組織過(guò)程中，我們應(yīng)該注重CAD和其他相關(guān)專業(yè)課程間的融合與聯(lián)系，以就業(yè)為導(dǎo)向，建立基于工作過(guò)程的課程體系和教學(xué)設(shè)計(jì)方案。CAD軟件課程的教學(xué)案例一律取自相關(guān)課程，并為后續(xù)課程服務(wù)。

比如，我們?cè)跀?shù)控專業(yè)的教學(xué)中，制訂了各關(guān)聯(lián)課程必須共同完成的教學(xué)內(nèi)容，將各門課程有機(jī)的結(jié)合在一起。我們經(jīng)過(guò)多方論證，選定了一些零件，這些零件在《機(jī)械制圖課程》中要講，在《機(jī)械制造技術(shù)》中要講，在《數(shù)控編程》中要講，在微《數(shù)控加工實(shí)習(xí)》中要用等等，通過(guò)對(duì)這些零件或項(xiàng)目的多次重復(fù)學(xué)習(xí)，并在不同的課程中進(jìn)行升華，使學(xué)生把所學(xué)的制圖基礎(chǔ)、工藝知識(shí)、三繪建模、數(shù)控加工等知識(shí)有機(jī)的結(jié)合在一起，所有課程都圍繞相同的教學(xué)項(xiàng)目，在教學(xué)內(nèi)容中相互關(guān)聯(lián)、互為所用，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容前后知識(shí)的連貫和統(tǒng)一，提高了教學(xué)時(shí)間的利用率和教學(xué)效果。

(五)學(xué)習(xí)與專業(yè)認(rèn)證結(jié)合

職業(yè)教學(xué)以能力為本位，要提高學(xué)生的實(shí)際技能，好的考核方式能給予學(xué)生更高的學(xué)習(xí)動(dòng)力和學(xué)習(xí)壓力。為此，各職業(yè)學(xué)校的CAD軟件課程教學(xué)應(yīng)與軟件認(rèn)證或職業(yè)技能認(rèn)證結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生既能學(xué)會(huì)將CAD的專業(yè)技能，又能使自己的應(yīng)用水平得到一個(gè)權(quán)威的社會(huì)認(rèn)證，提高學(xué)生在求職工作中的競(jìng)爭(zhēng)能力。

目前很多CAD軟件公司和國(guó)家勞動(dòng)技能部門都提供了CAD應(yīng)用水平和技能能力的認(rèn)證考試制度，學(xué)校通過(guò)建立軟件公司授權(quán)的培訓(xùn)中心，獲得正版的培訓(xùn)軟件，同時(shí)獲得良好的師資培訓(xùn)，幫助教師提高業(yè)務(wù)能力和掌握最新CAD技術(shù)，從而更好的提高我們的教學(xué)水平，也為學(xué)校節(jié)省了購(gòu)置正版軟件的資金。

(六)分層教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力

CAD軟件課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，由于專業(yè)總學(xué)時(shí)的限制，要想在正常教學(xué)中大幅度增加CAD課程的學(xué)時(shí)數(shù)是不現(xiàn)實(shí)的。而從就業(yè)來(lái)說(shuō)，不是所有的學(xué)生都從事這方面的工作；從學(xué)生的興趣來(lái)說(shuō)，也不是所有的學(xué)生都喜歡CAD課程。為此，我們可以按學(xué)生的不同學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)需求，實(shí)行分層教學(xué)。

在專業(yè)教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，將CAD課程分為基礎(chǔ)和提高兩大模塊，不同的專業(yè)、不同的培養(yǎng)方向，所學(xué)內(nèi)容不同，教學(xué)側(cè)重點(diǎn)不同。將基礎(chǔ)部分作為必修教學(xué)內(nèi)容，將更深層次的、拓展性的知識(shí)作為選學(xué)內(nèi)容。這樣更有利于充分利用好我們的教學(xué)時(shí)間，更有利用提高學(xué)生專業(yè)技能。

(七)建立開放式教學(xué)環(huán)境，提高學(xué)生應(yīng)用能力

CAD軟件的教學(xué)應(yīng)服務(wù)于企業(yè)，不應(yīng)該是為了教學(xué)而教學(xué)。我們可以通過(guò)構(gòu)建一個(gè)面對(duì)學(xué)生、面對(duì)社會(huì)、面對(duì)企業(yè)的開放式教學(xué)環(huán)境，提高學(xué)生的CAD軟件應(yīng)用能力。

根據(jù)新加坡南洋理工學(xué)院的“教學(xué)工廠”理念，我們可以把學(xué)校教學(xué)和企業(yè)生產(chǎn)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，做項(xiàng)目也就是搞教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容即是項(xiàng)目任務(wù)。因此，在教學(xué)實(shí)際中，我們可以由學(xué)生提出教學(xué)內(nèi)容、由社會(huì)提出教學(xué)內(nèi)容，從企業(yè)接下項(xiàng)目訂單，再將這些內(nèi)容任務(wù)分發(fā)給學(xué)生，使學(xué)生在完成項(xiàng)目和任務(wù)的過(guò)程中既增加了專業(yè)知識(shí)，又賺到了生活費(fèi)用，極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，還極好地利用了學(xué)生的課余時(shí)間，彌補(bǔ)了教學(xué)時(shí)數(shù)的不足，從而形成企業(yè)、學(xué)校、教師、學(xué)生多贏的格局。這無(wú)疑是一條良好的教學(xué)思路，值得我們?nèi)ド钊胨伎己吞剿鳌?/p>

三、結(jié)束語(yǔ)

我們正處在一個(gè)飛速發(fā)展的信息社會(huì)，不斷更新的CAD技術(shù)迫使我們不得不跟著它的節(jié)拍往前走，由此帶來(lái)了對(duì)教學(xué)思想、教學(xué)內(nèi)容、教育方法、教學(xué)手段、教學(xué)模式、教學(xué)過(guò)程的一系列變革。面對(duì)這些變化，我們只有抓住時(shí)機(jī)，不斷促進(jìn)CAD課程教學(xué)的改革，才能跟上專業(yè)發(fā)展的步伐，形成有自己學(xué)校專業(yè)特色的教學(xué)體系和教學(xué)模式，才能真正完成我們的教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生受益。