“CAD/CAPP/CAM基礎”教學研究與探索

摘要：鑒于CAD/CAPP/CAM技術日益重要，文章研究CAD/CAPP/CAM課程的教學過程，根據該課程教學現狀，對課程教學中存在的問題進行了研究與分析，并提出了多項有利于解決問題的方法，對充分實現該課程教學目的、培養適應社會需要的人才具有重要意義。

關鍵詞：CAD/CAPP/CAM；教學改革；解決途徑

作者簡介：王筱蓉（1982-），女，河北灤縣人，江蘇科技大學機械工程學院，講師；姜根柱（1979-），男，江蘇東海人，江蘇科技大學機械工程學院，研究實習員。（江蘇鎮江212003）

中圖分類號：G642.0#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻標識碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號：1007-0079（2012）07-0056-02

CAD/CAPP/CAM技術是隨著信息技術的發展而形成的一門新技術，它被廣泛地應用于機械、電子、航空、航天、汽車和紡織機建筑等領域，已成為衡量制造業現代化水平的一個重要標志。CAD/CAPP/CAM技術涉及計算機圖形學、數控技術、有限單元分析法、計算機仿真、最優化設計和計算機信息集成技術等多門學科，從而在統一的計算機平臺上進行產品的設計、分析計算和數控編程等工作，能夠大大提高產品開發效率，降低生產成本，目前已成為現代企業進行產品研發的主要方法和手段。中國已成為制造業大國，CAD/CAPP/CAM技術在各行業的應用日益廣泛，應用水平也在不斷提高，同時對應用人才的需求也不斷增加。因此，各大院校都相繼開設了“CAD/CAPP/CAM基礎”這門課程，培養學生掌握產品現代設計和制造的方法和手段、提高學生創新能力，希望課程的設置使學生能掌握這門新興技術，培養適應現代工程領域需求的人才。因此，對課程教學的研究具有重要意義。

本文針對“CAD/CAPP/CAM基礎”課程的教學現狀，分析了該課程的特點及其存在的問題，并進行了相應的探討，提出了解決問題的方法，從而使學生在有限的時間內更加有效地掌握該課程的內容和基本技能，更好地實現課程的培養目標。

一、課程現狀

CAD/CAPP/CAM技術涉及的內容十分廣泛，包括信息技術應用基礎、計算機圖形學基礎、計算機輔助設計技術基礎、計算機輔助工程分析技術基礎、計算機輔助工藝設計技術基礎、計算機輔助制造技術基礎及其相關的專業技術基礎知識等。但同時，CAD/CAPP/CAM技術涉及的知識點又比較分散。目前，有關計算機輔助設計與制造技術的教材較多，課程知識體系基本相同，知識點較全面，課程內容也比較前沿，涵蓋了很多先進制造技術。

在高等教育中，課堂教學至關重要。由于高校教師大多采用傳統的方式講授“CAD/CAPP/CAM基礎”課程，學生學習該課程的積極性不高，學習效率較低，學習效果較差。教授該門課程的老師必須具有相關學科的知識，而且很多知識都涉及當前的新知識，或者較新的軟件，這就要求教師要不斷學習，拓寬知識面，這是對教師的能力提出了一定的要求。此外，學生的能力也有較大差別，部分學生對相關理論知識的理解不夠深入，遇到問題不能及時勇敢面對，造成問題積壓，缺乏學習主動性。這些問題不同程度上影響了教學目標的實現。

二、課程特點與教學中存在的問題

1.課程特點

（1）課程的應用性較強。應用CAD/CAPP/CAM技術主要是為了改善產品設計質量、降低生產成本、提高生產效率，從而能夠最大限度地應用計算機輔助功能為生產提供便利。因此，除了掌握專業基礎知識以外，CAD/CAPP/CAM技術的實際應用十分重要。

（2）課程的系統性較強?！癈AD/CAPP/CAM基礎”是一門系統性較強的課程。其中，計算機技術是基礎，無論是CAD、CAPP還是CAM，都是利用計算機來實現輔助技術應用的。要實現這些輔助功能，就必須具備計算機的基本知識、計算機編程語言和計算機輔助繪圖及工藝基本知識。隨著計算機智能化水平的提高，CAD/CAPP/CAM也逐漸由“輔助”變成了“智能化”、“自動化”。此外，設計的客體是產品，它是計算機輔助技術應用的核心，從最初論證到設計完成再到加工與制造，其過程具有極強的系統性。

（3）各學科特色比較鮮明。如CAD主要用于產品的幾何造型設計和論證，CAPP主要用于加工方法的選擇和工藝路線的制定，CAM主要用于數控編程和數控加工。此外，還涉及CAE，其主要用于模擬仿真、分析產品工藝性能及優化設計。各學科之間不僅具有較強的系統性，還具有其自身的特點。

2.教學中存在的問題

（1）重視程度不夠。“CAD/CAPP/CAM基礎”這門課程涉及內容比較廣泛，基本上涵蓋了計算機技術、機械設計與制造、圖形處理技術、工程分析技術、數據庫和優化設計等多學科的內容，是一門具有綜合性、系統性的交叉學科應用課程。目前，在普通高校的專業設計教育中，該門課程大多處于選修課的地位，專業課學時較短，在規定的時間安排中，很難將課程內容全面而詳細地講授給學生。同時，由于時間所限，學生的實踐課時得不到保證，從而削弱了該課程的應用性目的。

（2）硬件設施缺乏。目前，除了某些重點院校，一般普通高校的學生人數和學校的教學條件存在明顯的矛盾，學校為此也在努力改善各方面的教學條件，但硬件設施的改善很難跟上軟件的發展速度，導致學生在學習了理論知識以后，便不再想其他，以至于影響了學生應用能力的提高。

（3）教學內容與手段相對簡化。目前，多數高校機械專業的老師對CAD/CAPP/CAM軟件的講解，基本上以CAD模型設計，特別是以單一的零件設計為主，至于CAE、CAPP、CAM等部分理論講解較多，實踐相對較少。因此，學生就業以后，除了簡單使用軟件以外，幾乎很難實現應用，學習該課程的價值也無法得到體現。同時，由于本學科內容較寬泛，大多數學生對本課程缺乏興趣，使得學生的專業技能和創新能力得不到有效地提高。此外，由于受各種條件的約束，大多數高校教學方式單一乏味，教學圍繞教材轉，使得學生缺乏應用能力。不過，確有部分高校采取多種手段進行CAD/CAPP/CAM的實踐教學，通過平時上機練習、課程設計和畢業設計等手段在培養和提高學生的實踐能力上起到了一定的作用，這是非常好的現象。

因此，在高校教學中，既要更新CAD/CAPP/CAM課程的教學理念，又要強調培養CAD/CAPP/CAM軟件的應用性，這樣才能切實提高學生的理論與實踐應用能力。

三、解決問題途徑的初步探索

1.思想充分重視

高校要從教學理念的高度來重視CAD/CAPP/CAM課程，應該將該課程設置為必修課，使教師與學生都能夠充分重視該課程。否則，學生不僅對理論知識囫圇吞棗，實際應用能力更無從談起。有了思想上的高度重視，才能激發學生學習的興趣，也才能提高教師不斷尋找和提升教學方法的動力，最終實現該課程的教學目的。

2.不斷完善教學設備

應該不斷完善教學設備，適時增加相關硬件與軟件配置，及時進行軟件更新，對計算機、投影儀等設備進行定期檢修與維護，確保教學正常進行，同時建議有條件時開放CAD機房，使學生課外也能夠對所學知識及時鞏固、鍛煉應用。

3.不斷更新教學內容與方法

教學內容應該與時俱進，教師應該不囿于現有教材，而不斷嘗試對教材進行更新，充分發揮自己的創新能力，結合本課程實際進行教學活動。如選擇一些相對較新的軟件來教學生，這樣學生能夠在學習的過程中做到有的放矢。如果還是圍繞教材轉，則不僅提不起學生的學習興趣，更難以達到課程的教學目的。同時，應注意課程的關聯性與針對性。由于該課程是多學科交叉的課程，其特點決定了教師在講課時必須以某一軟件作為主講，同時聯系其他軟件進行講解，做到重點突出，并且針對學生的薄弱環節進行有針對性的講解，以提高講課效率。

4.努力培養學生的實踐應用能力

（1）教師應該簡要講解“CAD/CAPP/CAM基礎”相關軟件基本操作的方法和技巧；同時，應該盡量讓學生構思出某個產品，鼓勵學生多動手進行產品的造型、模擬仿真與分析。通過“CAD/CAPP/CAM課程”教學過程激勵學生，培養學生自主學習的能力。

（2）充分利用現有的軟硬件資源為學生提供一個能充分發揮其主觀能動性和創造力的環境，這不僅可以有效利用學校資源，還可以激發學生的學習興趣、增強動手能力、培養創新意識。建立開放性的“CAD/CAPP/CAM教學與實驗”平臺，積極開設“CAD/CAPP/CAM綜合訓練”課程，將零件設計和數控加工等環節聯系在一起，使學生徹底了解機械產品的開發流程，切實提高實際應用能力。

四、總結

“CAD/CAPP/CAM基礎”課程的教學現狀與教學目的之間存在著一定的差距，高校應該從思想上高度重視，通過多種途徑改善和提高該課程的教學能力，培養適應社會需要的既具有理論知識，又具有實際應用與創新能力的學生。

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（責任編輯：宋秀麗）