關于開放式的CAD/CAM軟件應用課程教學探討

【摘要】為更好的實現高職CAD/CAM軟件應用課程教學目標，教師應根據教學內容、要求以及學生的特點，采用開放式教學設計，激發學生的興趣，使學生能夠在學習過程中做到理論聯系實際，學以致用，提高學生的綜合技能與素質，從而達到良好的教學效果。

【關鍵詞】CAD/CAM 課程教學 開放式 技能與素質

【中圖分類號】G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）02-0242-02

CAD/CAM技術即計算機輔助設計/計算機輔助制造技術，對推動制造業的發展起著舉足輕重的作用。高職院校數控技術、模具設計與制造等機械類專業通常會開設相關的CAD/CAM課程，CAD/CAM課程工程實踐性很強，是典型的職業技能課程，直接影響著機械專業學生是否具有專業特長，能否很好的與工作崗位銜接。傳統的教學模式，無法充分調動學生的學習積極性，從而影響教學效果，也不利于學生的發展。在多年的CAD/CAM軟件應用課程教學過程中，深刻體會到從學生的興趣入手實施開放式教學，將會達到事半功倍的效果。

1.課程理念及目標

CAD/CAM軟件應用課程服務于高職教育高技能人才的培養目標和定位，堅持以職業崗位技能培養為主線，以零件的結構設計和造型設計要求為導向，以工學結合為主要手段，以職業崗位能力培養為重點，與行業、企業緊密結合，開展職業性、實踐性教學，培養學生零件的結構設計和造型設計技術與方法的綜合運用能力和職業素質。

課程目標在于訓練學生運用現代三維CAD/CAM軟件（Pro/E）進行零件設計、造型設計、零件裝配、機構仿真和工程制圖的能力。培養學生多學科知識的綜合應用能力、創新精神和工程素質，以滿足現代生產制造對高職院校培養的高素質創新型人才的迫切要求。

2.開放式課程教學的內涵

有些學校的CAD/CAM 課程教學沒有考慮學生的個體差異，教學內容和教學進度由教師按授課計劃進行，學生不能根據自己的能力和需要選擇學習內容，不能調動學生的學習積極性，不利于培養學生的創新能力。

開放式課程教學是指能面向學生發展，以學生為本，與工程實際和學生專業緊密聯系，注重培養學生搜集信息、分析問題、解決問題的能力，進而培養學生創新與實踐能力的教學方法。需要教師引導，設置教學情景，學生運用探究的方法學習，主動獲取知識，形成主動參與、樂于鉆研的學習態度 [1]。學生通過主動學習，達到學習過程與職業活動相對應的目的，使學生在完成既定任務的過程中進行合作性學習、研究性學習，培養學生的創新能力，促使學生獨立思考意識、獨立決策能力及獨立工作能力的形成[2]。

3.開放式課程教學設計

教師根據教學內容、要求以及學生的特點，采用適當的教學方式，使學生在多元的教學環境下學習[2]。學生能自主確定學習目標，制定學習計劃和學習方法，鞏固完成任務需具備的知識和技能，使學生能夠在學習過程中做到學以致用，理論聯系實際。

3.1 理實一體化的教學模式

傳統高職CAD/CAM 軟件教學往往是一部分學時在教室由教師演示講解，學生聽課記筆記，另一部分學時在CAD/CAM實訓室實踐，理論課程內容與實踐課程內容脫節。學生普遍認為課程理只聽不練、不好理解，學習完成后也不知如何應用，上實驗課的時候理論知識已經遺忘，無從下手，大大降低了學生的學習興趣。因此，迫切需要尋找一種教學方式，將課堂教學、實踐教學及學生自主學習有機地結合起來，并充分調動學生學習的積極性[3]。

理實一體化教學模式不僅僅是理論教學與實踐教學內容的一體化，也是教師在知識、技能、教學能力上的一體化，還包含教學場所的一體化。因此，理實一體化絕不是理論教學和實驗教學在形式上的簡單組合，而是從學生技能技巧形成的認知規律出發，實現理論與實踐的有機結合。近年來，隨著高職院校教改力度的加大，在CAD/CAM實訓室的建設、師資配備與培養方面都有質的飛躍，對CAD/CAM軟件應用實現理實一體化教學提供了有力保障。

理實一體化教學過程中，學生邊學邊做，學做合一，打破以知識傳授為主的傳統課程教學模式，教師主導，將學生置于發現問題、提出問題、思考問題、探究問題、解決問題的動態過程中學習。能把抽象難以理解的理論知識科學地、有效地轉化到生動而有趣并具有挑戰性的實踐過程中去，促進學生對知識的理解記憶，開發學生的思維能力，鍛煉學生的動手能力；能將技能實踐融入課堂教學，讓學生直接在課堂上獲得職業崗位所必須的專業技能，調動學生學習的主動性。理實一體化教學，對增強學生的實踐操作技能、創新能力，提高教學質量具有積極意義。

3.2 任務驅動教學方法

教師根據課程教學目標設計若干個教學任務，讓學生在完成一系列任務的過程中掌握知識和技能并提高綜合素質的方法稱為任務驅動教學法。任務驅動教學方法，圍繞任務展開學習，以任務的完成結果檢驗和總結學習過程等，改變學生的學習狀態。CAD/CAM軟件應用課程實踐性很強，非常適合用任務驅動教學法教學。對于相同的知識點，教師可以針對不同層次的學生，給出不同的且難易程度恰當的教學任務。指導學生分析任務，強調專業知識的綜合性運用，鼓勵學生查找資料，用多種方法解決問題。當學生看到他人的成果，對自己會產生強烈的激勵，看到自己的成果會感到特別有成就感，從而產生濃厚的學習興趣，主動帶著任務學知識，帶著問題找答案，在完成任務的過程中學會學習、學會分析和解決問題。

任務驅動教學方法的工作流程是“明確目標→制定計劃→實施任務→成績評定”。 學習項目組織按照工作任務由簡單到復雜的順序，逐步增加知識點，突出技能和素質培養，體現高職教育特色。

3.3 產品創新設計拓展訓練

CAD/CAM軟件教學采用傳統的教學方法時，學生所學的內容就局限在老師的課堂教學中；對于課堂沒有講授的內容，學生往往就不會[4]。因此，產品創新設計很好的解決了這個問題，教學過程中，教師的教學方法和手段是開放的。

產品創新設計環節，通常在學生掌握理解新的知識內容之后，利用已經學過的知識內容，實施創新設計[5]。要求在規定的時間內，在規定的課題范圍，學生學會科學查閱相關資料，按照一定的設計思路思考問題，分析問題，最后完成課題三維造型、組裝、仿真。例如，教師要求學生用10學時自主設計一個組合件，它包括的零件數大于等于4個，對組合件進行運動分析及機構仿真，要求輸出仿真結果，并規定創建零件時需要用到的基本特征和工程特征。教師不規定具體的任務和方法，學生就會拋開思想束縛，有意識的去觀察、思考、構想，并努力收集符合要求的相關信息，確定目標產品進行設計。鼓勵學生在設計過程中遇到課堂上沒有講解的知識點時，先到圖書館或網站查資料，解決不了再與同學或老師交流。

產品創新設計也可以分組進行：4至6人為一組，以機械設計為基礎，共同決策設計目標、設計方案、協作完成任務。學生在任務完成的過程中既能進行舉一反三的思考，又能享受將構想付諸于實踐的樂趣，還能增進同學情誼。最后，每組學生代表都要介紹自己作品的特色、所涉及的知識點、難點如何解決等，通過這種經驗交流，可取長補短、促進語言表達能力的提高，也能起到一種激勵的效果。

產品創新設計不僅可以使學生的查找資料能力、自學能力、團隊協作能力得到鍛煉，還可以使他們更熱愛學習、熱愛思考、熱愛創新。

4.結語

開放式的CAD/CAM軟件應用課程教學使教師易于教，學生樂于學，能較好的培養學生的主動學習、積極創新精神的，實現良好的教學效果。但培養學生實踐能力和創新能力僅僅依靠課堂是遠遠不夠的，應在激發學生興趣的前提下，引導學生在課外充分利用網絡資源，獲取豐富的學習資料，繼續深入學習和實踐創新。

參考文獻：

[1]梁東確，高職CAD/CAM探究式教學探討[J]， 北京電力高等?？茖W校學報，2011.9

[2]高葛，《計算機輔助設計與制造》課程的教學改革與深化[J]，陜西國防工業職業技術學院學報[J]，2011年6月第21卷第2期

[3]劉玉山，韓柳，戚厚軍，簡論機械CAD/CAM課程改革與實踐，職業教育研究[J]，2011.12

[4]吳榮，關于高職CAD/CAM課程的教學反思[J]，考試周刊，2011年第14期

[5]姬彥巧，孫曙光，CAD/CAM應用課程的項目化教學[J]，機械職業教育，2012.1