基于Pro/E的高職《機械CAD/CAM》教學(xué)改革實踐

【摘 要】根據(jù)高職院校的培養(yǎng)目標，結(jié)合多位教師在《CAD/CAM》課程教學(xué)中的體會，介紹了對課程內(nèi)容、教學(xué)方法、課程設(shè)計等方面進行的的教學(xué)改革。

【關(guān)鍵詞】CAD/CAM；教學(xué)改革；高職

一、引言

隨著制造業(yè)的飛速發(fā)展，積極開展高新技術(shù)研究，培養(yǎng)適合市場需要、特色鮮明的應(yīng)用型技能人才已成為高職理工類院校發(fā)展的必然趨勢。高職院校的《機械CAD/CAM》作為機械類學(xué)生的職業(yè)技術(shù)必修課，其目的在于培養(yǎng)能在生產(chǎn)一線上進行測繪、制造、檢測和維修的工程應(yīng)用性人才，重點在于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。

（一）CAD/CAM教學(xué)內(nèi)容的改革

1.CAD/CAM軟件的選擇

隨著CAD/CAM技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)有的CAD/CAM教學(xué)體系已經(jīng)不能適應(yīng)要求。現(xiàn)有常用的三維CAD/CAM軟件有十幾種，不同軟件之間的側(cè)重點即各自的優(yōu)勢、強項不同，在教學(xué)中，應(yīng)根據(jù)市場的實際情況，結(jié)合學(xué)生的專業(yè)類別、基礎(chǔ)知識水平、個人理解能力來選擇適合的軟件，以及掌握該軟件應(yīng)用的程度。根據(jù)調(diào)查了解，閩南制造行業(yè)多使用UG、Pro/E、Cimatron、CAXA等CAD/CAM軟件。根據(jù)這一情況，在課程中應(yīng)選擇相應(yīng)的軟件進行教學(xué)。

在前幾屆的機電一體化學(xué)生中，《機械CAD/CAM》只開設(shè)了一個學(xué)期的課程，只學(xué)習(xí)CAXA實體設(shè)計軟件。隨著市場調(diào)研的跟進及畢業(yè)生的反饋信息，系部適時地調(diào)整了教學(xué)計劃，增加了課程的學(xué)時，并增開了其他軟件的學(xué)習(xí)課程。一直以來，Pro/Engineer只作為公共選修課，供機械類學(xué)生選修。但由于其實用性，受到了廣大學(xué)生的喜愛。故系部將該軟件列入機械、機電專業(yè)類教學(xué)計劃中，并開始執(zhí)行。

Pro/Engineer（簡稱 Pro/E）是美國參數(shù)技術(shù)公司（簡稱PTC）的重要產(chǎn)品。在三維造型軟件領(lǐng)域中占有重要的地位，其特點就是采用參數(shù)化設(shè)計、模塊化設(shè)計。Pro/E具有草圖繪制、零件造型、裝配設(shè)計、鈑金設(shè)計、二維工程圖、加工處理等多個模塊，根據(jù)不同的專業(yè)類別和就業(yè)實際需要，只選擇最常用的零件造型進行教學(xué)，并用草圖繪制、裝配設(shè)計、二維工程圖加以輔助。

2.教材的選擇

在CAD/CAM整個教學(xué)過程中，教材的選擇非常重要，特別對于初學(xué)者來說，一本良好的入門教材，可以節(jié)省很多時間。

第一次對Pro/E進行教材選擇時，重點考慮了教材內(nèi)容與實際應(yīng)用的相結(jié)合性，選擇了杜敏智等編著的書，該教材是圍繞萬能充電器展開的，關(guān)于如何利用Pro/E這個軟件，完成這個模具的設(shè)計。該書將生產(chǎn)實際中的題目融入到軟件應(yīng)用教學(xué)中，充分體現(xiàn)了其實用性。但是這本書有一個缺點，就是缺少足夠的例題、習(xí)題及詳細的講解。這樣，任課教師不得不另外尋找大量相對簡單的習(xí)題給學(xué)生練習(xí)，以鞏固知識。

鑒于這本教材的限制，在征訂教材時，教研室綜合考慮了多方面因素，特別是在課堂時間有限的情況下，將重點偏向于方便學(xué)生課后練習(xí)、自學(xué)，又考慮書中例（習(xí)）題的實用性、數(shù)量及講解的詳細、正確、合理程度，提出了兩個方案。一是選擇林清安編著的書。該書的優(yōu)點是書中例題多、種類多且講解詳細，有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)，缺點在于價格偏貴。在不增加學(xué)生負擔(dān)的情況下，教研室提出了第二種方案，選擇朱磊主編的書為教材（該書包含零件造型、組件裝配、工程圖三個方面的內(nèi)容），選擇林清安主編的書為輔助教材，并鼓勵學(xué)生到圖書館借閱相關(guān)書籍作為教材的補充以進一步提高自身水平。目前的教學(xué)都是采用后一種方案，效果不錯。

3.教學(xué)內(nèi)容的選擇

前面已經(jīng)提到過，Pro/E這個軟件是由多個模塊組成的，其功能十分強大，不僅適用于單機使用，也可作為一個工作站使用。對于高職課堂教學(xué)而言，學(xué)生需要掌握的并不是全部的功能，而僅僅是今后對其就業(yè)有幫助，在今后工作中能用得上的主要功能——三維實體造型，結(jié)合零件裝配，并生成二維工程圖。對于模具專業(yè)的學(xué)生，需要再加上模具的設(shè)計和制造這一模塊。

（二）CAD/CAM教學(xué)方式改革

1.教學(xué)方法的改革

最開始的《機械CAD/CAM》教學(xué)方法，由于受教學(xué)條件的限制，教師在多媒體教室通過制作電子課件進行授課，再安排一些實驗課時讓學(xué)生上機操作。這樣的教學(xué)方式缺點顯而易見，大部分學(xué)校已經(jīng)摒棄這種低效費時費事的方式。

隨著個人計算機的普及，所有的CAD/CAM課程均在機房授課，機房里不僅安裝有投影設(shè)備，同時還有網(wǎng)絡(luò)同步傳輸功能，這樣，將課堂講授與上機實訓(xùn)緊密結(jié)合在一起。老師講授命令、講解例題之后，學(xué)生可以立即進行實踐操作。這樣大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的效率，也增加了學(xué)生上機練習(xí)的時間，與高職教育注重培養(yǎng)學(xué)生動手能力、注重技能訓(xùn)練的理念相吻合。

2.考核方式的改革

考核方式是教學(xué)改革的一個重要環(huán)節(jié)，特別是實踐性強的課程，一張試卷的考核方式已經(jīng)不能適應(yīng)需求。現(xiàn)在的考核方式正在逐漸向教學(xué)過程的綜合考查傾斜，逐漸減小期末考試成績的權(quán)重。課堂考查不僅僅包括常見的考勤、作業(yè)等，還包括一些階段性總結(jié)的表現(xiàn)。如有能力的同學(xué)可以利用富余的時間，到圖書館借閱參考書籍，學(xué)習(xí)更高級的功能、命令，將得到的作品交由老師評價，獲得額外的加分。

除此之外，在理論課程結(jié)束之后，為了綜合檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)的效果，有的專業(yè)會安排1～2周的課程實訓(xùn)。由于條件限制，以往的情況是一個班級共用一個題目，常有個別學(xué)生的不自覺，就容易出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象。為了改變這一情況，筆者在為《機械CAD/CAM》課程實訓(xùn)出題時，選擇的是一個范圍較廣的題目里面包含足夠一個班級的學(xué)生選擇的且保證題目重復(fù)率極小的一系列小題目。如：選擇日常生活中的一件物品，利用Pro/E軟件，為其進行三維造型，并進行裝配、生成效果圖、二維工程圖等。當然，所選物品不能與其他同學(xué)的重復(fù)，要有一定的難度。這是一個范圍很廣的題目，學(xué)生可以根據(jù)自己的實際能力，來選擇造型物的難度及數(shù)量。

三、結(jié)束語

在CAD/CAM技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，為了培養(yǎng)出符合適應(yīng)市場需要的學(xué)生，要求授課老師在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法上不斷地改進，靈活應(yīng)用各種教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的潛能，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，著力提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。

【參考文獻】

[1]孫雷，《機械CAD/CAM》課程教學(xué)改革實踐，中國職業(yè)技術(shù)教育[J] 2004.18

[2]王英惠，基于CAXA軟件的《CAD/CAM概論》課程實驗教學(xué)改革實踐，九江學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版） [J] 2006年第4期

[3]張憲立，高職“CAD/CAM”教學(xué)改革的探討，遼寧高職學(xué)報[J] 2001年12月第3卷第6期

（作者單位：福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院）