《機械CAD/CAM》課程“訓(xùn)練式課堂”的教學(xué)模式研究①

摘 要：目前，各高校都在為如何提高課堂教學(xué)質(zhì)量進行探索研究，而“訓(xùn)練式課堂”的教學(xué)模式是一種把“教”與“學(xué)”并重，以學(xué)生“主動”學(xué)習(xí)為主的先進教學(xué)方法。本文以《機械CAD/CAM》課程為平臺，研究了“訓(xùn)練式課堂”教學(xué)模式中的基本內(nèi)容，包括課堂的組織方法、教師精講內(nèi)容的確定、訓(xùn)練方法與教學(xué)內(nèi)容的正確結(jié)合、教學(xué)課件的開發(fā)以及課程的考核方式等，最后以程序參數(shù)化繪圖部分的內(nèi)容為例，給出了“訓(xùn)練式課堂”的教學(xué)訓(xùn)練的基本模式。

關(guān)鍵詞：機械CAD/CAM 訓(xùn)練式課堂 教學(xué)模式

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）09（b）-0144-02

《機械CAD/CAM》是機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)的一門專業(yè)必修課，它是將計算機技術(shù)與機械設(shè)計及制造過程有機結(jié)合的一門課程，是一門綜合性、實踐性都非常強的專業(yè)課程。《機械CAD/CAM》是隨著信息技術(shù)而發(fā)展起來的一門新技術(shù)，隨著計算機軟硬件技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的手工設(shè)計正逐漸被借助于計算機技術(shù)的設(shè)計所代替，計算機技術(shù)在設(shè)計中的應(yīng)用已經(jīng)從以前單一的計算、繪圖發(fā)展到當(dāng)今的三維建模、優(yōu)化設(shè)計、仿真和虛擬制造以及設(shè)計生產(chǎn)一體化，大大加速了設(shè)計過程，提高了設(shè)計質(zhì)量，因此，《機械CAD/CAM》已經(jīng)成為工科類學(xué)生和工程技術(shù)人員必須掌握的一門技術(shù)，認為是提高制造業(yè)生產(chǎn)率和產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵[1]。但由于該課程是在大四上學(xué)期開設(shè)，這時的學(xué)生面臨著考研、找工作等各方面的壓力，因此，學(xué)習(xí)的積極性不是特別充足。如何調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使他們在較短的時間內(nèi)高效的學(xué)好這門課，是我們研究并要解決的主要問題。

1 “訓(xùn)練式課堂”教學(xué)模式的提出背景

目前，各高校都在為如何提高課堂教學(xué)質(zhì)量進行探索研究。2012年4月，教育部頒發(fā)的《關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》中也對高校提高教育質(zhì)量提出了明確要求。因此，如何提高課堂教學(xué)質(zhì)量，如何改變目前教師“滿堂灌”，學(xué)生“被動聽”的傳統(tǒng)教學(xué)模式等問題是目前教學(xué)研究的重點，“訓(xùn)練式課堂”的教學(xué)模式應(yīng)運而生。所謂“訓(xùn)練式課堂”，就是要把“教”與“學(xué)”并重，教師既要精講，做到深入淺出，又要指導(dǎo)、引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生做好練習(xí)，利用和創(chuàng)造各種靈活的方式方法，充分利用課堂每一分鐘。教師要承擔(dān)起“講師”與“教練”雙重角色，使學(xué)生對課堂教學(xué)內(nèi)容不但聽到看到，還要親手或動口演練，做到印象深刻、領(lǐng)悟精髓、提高能力。教師最重要的任務(wù)是把自身的能力轉(zhuǎn)化到學(xué)生身上。

2012年7月我校開始實施“訓(xùn)練式課堂”，下發(fā)了《深化教學(xué)改革，建設(shè)“訓(xùn)練式課堂”的實施意見》，經(jīng)過一學(xué)期的實踐評選出了一批“訓(xùn)練式課堂”的示范課程，而本學(xué)期開始針對骨干專業(yè)進行推廣。《機械CAD/CAM》課程入選了機械設(shè)計制造專業(yè)的“訓(xùn)練式課堂”創(chuàng)新教學(xué)課程。經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前的《機械CAD/CAM》課程均實行傳統(tǒng)的教學(xué)方法，學(xué)生對理論教學(xué)部分感覺枯燥，接受能力較差；但僅僅只進行一些軟件的學(xué)習(xí)而忽略相關(guān)的理論知識，則不能滿足學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的需要[2]。針對這種情況，我們進行“訓(xùn)練式課堂”的教學(xué)模式研究，擬針對課程的具體教學(xué)內(nèi)容，研究出一套適用于《機械CAD/CAM》課程“訓(xùn)練式課堂”的教學(xué)研究成果，其中包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、實踐教學(xué)等方面。

2 “訓(xùn)練式課堂”教學(xué)模式的研究內(nèi)容

2.1 《機械CAD/CAM》“訓(xùn)練式課堂”的教學(xué)組織方法

“訓(xùn)練式課堂”中的課堂組織方法與傳統(tǒng)教學(xué)完全不同，應(yīng)該由以教師為主的講解轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主的能動學(xué)習(xí)，因此，在課堂的組織上應(yīng)該以能讓學(xué)生多多參與的環(huán)節(jié)為主。把兩節(jié)課作為一個單元進行組織，每個單元內(nèi)包含課前預(yù)習(xí)檢查、精講、訓(xùn)練和布置作業(yè)及預(yù)習(xí)幾個環(huán)節(jié)。在第一節(jié)中教師檢查學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況并根據(jù)檢查結(jié)果進行教學(xué)內(nèi)容的精講。第二節(jié)的主要任務(wù)是進行訓(xùn)練，包括討論、演示、獨立作業(yè)和提問等形式。在訓(xùn)練過程中，把學(xué)生進行分組并相對固定，課堂中的討論環(huán)節(jié)在小組內(nèi)展開，并選出組員進行訓(xùn)練結(jié)果的演示或回答。需要提出的是，由于現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及，挑選一些問題進行教師和學(xué)生之間的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)互動的方式也會取得不錯的教學(xué)效果[3]。

2.2 《機械CAD/CAM》“訓(xùn)練式課堂”不同“訓(xùn)練”手段與不同教學(xué)內(nèi)容的正確結(jié)合探討

“訓(xùn)練式課堂”實施的目的有兩個：一是通過“訓(xùn)練”讓學(xué)生掌握相關(guān)的具體知識；二是通過“訓(xùn)練”把具體的知識轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨淼膽?yīng)用能力。為了達到這兩個目的，不同的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)采取不同的“訓(xùn)練”手段，使得授課效果最大化。因此，研究每一章不同教學(xué)內(nèi)容的具體“訓(xùn)練”方法很有必要。

2.3 《機械CAD/CAM》“訓(xùn)練式課堂”教師精講內(nèi)容的研究

由于課堂上學(xué)生“訓(xùn)練”時間的增多，教師講授的時間將減少，這時教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)檢測情況做到篩選精講內(nèi)容，以免影響教學(xué)進度。

2.4 針對《機械CAD/CAM》“訓(xùn)練式課堂”多媒體教學(xué)課件開發(fā)

與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，“訓(xùn)練式課堂”具有很強的顛覆性，應(yīng)該根據(jù)不同的教學(xué)組織環(huán)節(jié)重新開發(fā)課件，使得整個課件更適合“訓(xùn)練”的教學(xué)模式。因此，如何使課件具有“訓(xùn)練式課堂”的特點，更具啟發(fā)性是課題要完成的一項重要內(nèi)容。另外，需要完善配套的電子教案。

2.5 《機械CAD/CAM》“訓(xùn)練式課堂”的考核方式和評分標準的研究

“訓(xùn)練式課堂”教學(xué)中以學(xué)生的主動參與為主，因此，對學(xué)生的成績評定應(yīng)著眼于平時成績，加大平時成績的比重并細化評分標準，可用此來作為激勵學(xué)生的手段，也將有助于《機械CAD/CAM》這門課程的學(xué)習(xí)。總成績的評定包括平時成績（占70%）和期末考試成績（占30%），其中平時成績中包括課堂出勤（10%）、平時作業(yè)（20%）、課堂表現(xiàn)現(xiàn)場打分（20%）和期中或平時測試（20%）。

3 《機械CAD/CAM》課程教學(xué)訓(xùn)練實例—程序參數(shù)化繪圖

第一環(huán)節(jié)：預(yù)習(xí)檢查。提問問題如下：

（1）如果需要畫出100個形狀相同，尺寸不等的圖形，采用什么方法？

（2）在三維CAD軟件中，各種不同形狀的齒輪是怎樣造型的？

第二環(huán)節(jié)：教學(xué)內(nèi)容精講。依據(jù)教材[4]講解程序參數(shù)化繪圖的基本原理。內(nèi)容如下：

（1）引入問題：畫出如圖1所示的一系列形狀相同，尺寸不同的圖形。

（3）基本原理：用一組變量記錄圖形的結(jié)構(gòu)參數(shù)和幾何參數(shù)，用程序表示圖形的拓撲關(guān)系和結(jié)構(gòu)信息，最終將圖形信息記錄在程序中。

第三環(huán)節(jié)：訓(xùn)練。

（1）訓(xùn)練目的：掌握程序參數(shù)化繪圖的基本原理并掌握繪圖方法。

（2）訓(xùn)練方式：小組討論并演示。

（3）問題引出：軸上的基本特征包括哪些？

（4）訓(xùn)練內(nèi)容：每個小組對軸上經(jīng)常出現(xiàn)一種特征采用程序參數(shù)化繪圖的方法進行繪制，如圖2所示（選其中一個）。

第四環(huán)節(jié)：作業(yè)布置。

（1）作業(yè)：CAD/CAM軟件中還有那些零件采用的程序參數(shù)化的方法？怎樣繪制的？

（2）預(yù)習(xí)：尺寸驅(qū)動參數(shù)化繪圖。

4 結(jié)語

該教學(xué)模式的創(chuàng)新性在于：（1）對《機械CAD/CAM》課程進行教學(xué)改革，為其建立“訓(xùn)練式課堂”的教學(xué)模式。（2）開發(fā)《機械CAD/CAM》“訓(xùn)練式課堂”的教學(xué)課件并建立相應(yīng)的考核體系。（3）該教學(xué)方法不但適用于本課程，還適用于機械設(shè)計與制造專業(yè)的其他課程。

綜上，“訓(xùn)練式課堂”的教學(xué)模式能夠極大的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，能夠使學(xué)生主動接受并深刻理解所學(xué)知識，提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力，這些對于教學(xué)的發(fā)展、學(xué)生的就業(yè)以及企業(yè)的發(fā)展均起到了重要作用，大大提高了教學(xué)質(zhì)量的同時，將會培養(yǎng)更多更高層次的機械專業(yè)人才。

參考文獻

[1] 尹玲，張進春，李慶.《機械CAD/CAM》課程及教學(xué)改革初探[J].重慶電子工程職業(yè)學(xué)院學(xué)報，2010（3）：99-100.

[2]金寧，焦麗，劉雨博.CAD/CAM技術(shù)課程教學(xué)的現(xiàn)狀與改革[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2010，29（A1）：203-204.

[3]孔德慧，孫繼生.計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)組織方式探究[J].信息技術(shù)教學(xué)與研究，2010（25）：164-165.

[4]王隆太，朱登林，戴國洪，等.機械CAD/CAM技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.