淺析《機械CAD/CAM》課程教學改革

摘要：《機械CAD/CAM》課程是機械制造類專業的專業核心課程之一，承擔著培養學生機械CAD/CAM 技術應用能力的任務，針對當前教學中出現的教學課時有限、與相關專業課程橫向聯系不夠、教學方法單一、教學評價死板落后的現狀，本文結合我院實際情況，從教學內容、教學方法、考核方式等方面進行課程教學改革探索。

關鍵詞：機械 CAD/CAM 教學改革

0 引言

現今CAD/CAM 技術在機械行業有著廣泛地應用，改變了傳統的產品設計和制造模式，帶動了機械行業的快速發展。懂機械CAD/CAM應用的專業技能人才越來越受到企業的青睞。高職院校應該結合當地機械行業的發展需求，因地制宜，發揮自身優勢，深入開展校企合作，切實培養機械CAD/CAM 應用型人才。

《機械CAD/CAM》是我院機械設計、數控技術、機電一體化等相關專業的的核心課程，以培養學生機械產品的三維造型和數控編程能力為主線，特點是理論教學與實踐應用相融合、專業技術技能與職業素質培養相滲透。課程綜合運用了機械制圖、計算機繪圖、工程力學、機械設計、數控編程等方面的基本理論和基本技能。《機械CAD/CAM

應用》課程，承擔著培養學生機械CAD/CAM技術應用能力的任務。本文將從教學內容、教學方法與考核方式三個方面進行教學改革的探討：

1 目前現狀

1.1 課時有限，教學內容更新慢

首先，目前我院《機械CAD/CAM》安排的課時數大多在48課時左右，通常上課與上機實踐課時分配為1：1，所以真正理論講授僅僅只有24課時左右，導致對于軟件功能模塊的講解與教學內容受到了限制，同時也可能因任課教師的個人理解不同容易造成教學內容上的把握不當。

其次，因為軟件功能強大，軟件版本更新速度非?？?，任課教師培訓機會少，自學能力參差不齊，導致在具體教學實踐中，理論教學內容比較陳舊、理論與實踐教學環節脫節；同時因為教學內容僅局限于軟件的使用方法和技巧，沒有結合相關專業理論知識，不能把CAD/CAM技術與相應的專業崗位聯系起來，教學缺乏針對性，不符合職業教育的宗旨。

1.2 教學方法單一，多采用命令純講解

《機械CAD/CAM》課程的傳統教學方式與其他專業課一樣進行，即教師按照教材中章節的順序，先介紹功能模塊中有關命令和按鈕的操作方法，學生在機房模仿教師的操作步驟學習軟件操作，期間教師布置一些相關圖例作為練習作業。這種模式以教師為中心，學生被動地完成任務，同時對部分概念及操作方法的理解只停留在表面，往往不能舉一反三。課程結束后學生也只是提高了軟件操作的熟練程度，并沒有真正掌握CAD/CAM技術。這種傳統的教學方法不能將理論知識與實踐技能很好結合，對于學生綜合應用能力的培養方面也存在一定的問題。

1.3 考核方式不合理，挫傷學習積極性

以往的《機械CAD/CAM》的課程總評成績延續學校多年傳統的計算方法，即總評成績由平時成績和期末成績兩部分組成，且期末成績權重較高，通常在70%左右。這種一考定成績的方式，難以體現學習過程，容易造成學生平時不注重知識的積累，學習氛圍不夠濃厚，考核標準不科學。

2 改革的具體做法

2.1 教學內容的改革

2.1.1 根據不同專業要求整合教學內容

《機械CAD/CAM》是機械制造相關專業的主干課程，其中CAD部分是培養學生使用相關軟件進行產品三維設計和裝配，并生成完善的二維工程圖；CAM部分是培養學生使用CAD/CAM軟件進行仿真加工，即產生零件加工軌跡，模擬加工過程、后置處理，輸出NC代碼到數控機床。教學內容的設置應保證學生能滿足教學大綱及課程實訓目標的要求，以實體設計、裝配設計、工程圖制作為三大基本模塊，有些專業可以考慮教學內容與專業知識相結合，在學完三大基本模塊的基礎上，進行選擇性的模塊強化應用。比如說數控技術專業在學習三大基本模塊后，可繼續進行數控仿真加工模塊的學習與實訓。同時，相應的課程學時也應根據專業及培養目標的不同進行調整。例如，機電一體化專業的學生安排48學時，而數控技術專業的學生就應適當增加到56學時。原因在于，數控專業的學生在數控加工模塊的學時分配要適當多一些。

另外，機械CAD/CAM技術進步速度快，軟件更新換代周期短。為此，教學內容應緊密結合專業的發展趨勢，通過各種現代化方法搜集與本課程教學相關的最新書籍、資料，將目前應用的和正在發展的新技術作為重點內容傳授給學生，即將過時的或已經淘汰的陳舊方法則簡要介紹或直接省略。

2.1.2 建立完善的網絡學習平臺

豐富教學資源，以網絡化為標準加強教學資源建設，注重教學資料的優化和網絡化建設。我院已建立了開放式的機械CAD/CAM 課程網絡教學與資源管理平臺，將課程的教學課件、授課錄像、教案、模擬試卷以及教學視頻等資源都上傳網絡課程平臺，便于學生課余時間學習、下載。同時學生還可以通過課程平臺提供的鏈接訪問有名的CAD/CAM學習網站進行學習。

2.1.3 合理設置實驗內容

為了更好的突出CAD/CAM軟件的三維設計能力，實訓課程內容的改革是關鍵，改變傳統的實訓項目，結合機械設計課程，使實訓內容具有較強的實踐性和創新性。實訓項目以大型機械產品設計或具有四桿機構的傳動裝置設計為主，實訓內容為兩周。學生要在兩周時間內完成設計任務的分析、方案的確定、零件設計、裝配設計和典型零件圖的繪制、機構運動仿真、設計說明書的編寫等。具體實施時，教師往往不必規定具體題目，只需給出要求和范圍供學生從中選擇即可。

2.2 教學方法的改革

2.2.1 結合其它課程設計和畢業設計提高CAD/CAM的使用

首先，可以結合其它的專業課程的課程設計提高CAD/CAM技術的利用率。如《機械設計課程設計》、《工藝與夾具課程設計》、《數控加工工藝課程設計》、《數控編程課程設計》等課程的設計都可以利用CAD/CAM軟件來完成，這樣就與相關專業課程建立了聯系，整合了知識結構，同時通過這些實際訓練，不僅使學生強化了軟件各模塊（包括零件三維設計與裝配、二維工程圖、數控加工仿真及加工代碼的生成、機構運動仿真等）的功能和使用方法，熟悉并掌握該課程在本專業各個工作崗位的應用情況，也提高了學生分析、解決問題的能力。其次，在畢業設計環節，針對具有CAD/CAM 軟件應用水平較高及具有濃厚興趣的同學，布置一些結合企業實際生產問題的課題，在畢業設計環節進一步培養知識的綜合運用能力和專業素養。

2.2.2 多媒體化教學

充分利用我校的先進教學條件，采用視屏、動畫與現場多種操作等多種形式授課，使教學效果明顯提高。在教學中摸索、制作與教材配套、與本校實際結合的多媒體教學課件。教學中，由教師通過多媒體課件和現場講解、演示軟件各功能模塊的功能和操作要領，教學方法更加生動有趣，學生可以更加直觀地學習對應的知識與技能。

同時，為了方便學生學習和記憶，我課題組利用“屏幕錄像專家”軟件，對教學中的常見問題，以及一些典型案例的講解或建模演示過程進行屏幕錄像，保存為常見的視頻格式。這就相當于把教師上課的重點制作成錄像，學生課余時間可以隨時打開學習或復習，根據掌握情況還可以調節播放進度。

2.2.3 積極開展第二課堂，發揮學生的主動性和創造性

首先，在學院每年一度的技能大賽月中，鼓勵并組織學生參加Pro/E技能大賽，實際地比拼CAD/CAM技能水平。大賽中的優勝者可以參加全省乃至全國的“三維數字化設計與制造”或“工業產品造型設計”大賽，在參加比賽的過程中，不僅使學生加深對所學知識的理解，同時讓學生在參與競賽的過程中主動思考，探索，學會發現和解決問題的方法，為以后的學習與工作都打下了扎實的基礎。其次，在全院范圍推行清華大學認證的Pro/E證書培訓，增強學生的就業競爭力。第三，教師團隊與校內的“Pro/E”協會加大合作力度，定期舉辦一些專題講座或技能競賽，邀請行業內的精英人士做報告，激發廣大學生的學習熱情，幫助更多的學生掌握好這項專業技能。

2.3 考核方式的改革

在以就業為導向的高職教育中，評價應該兼具知識評價和能力評價，在實施中應該把重心從結果評價向過程評價轉移，注重學生學習和能力的發展過程、使評價貫穿教學始終。筆者認為，應采取形成性考核與終結性考核相結合的方式，形成性考核占總成績的50%，終結性考核占總成績的50%。經過一段時間的實踐總結，課改組教師制定了具體的成績計算方法：

課程考核分數比例為：“平時成績40%+專用周設計10%（形成性考核）”+期末上機操作50%（終結性考核）模式。

其中形成性考核既保證了學生的課堂到課率又提高了學習積極性，讓學生對基礎理論知識都有較為完整的接觸與掌握；專用周使學生了解了實際工作崗位的工作流程，訓練了學生主動進行設計與制造的能力；同時終結性考核加強了對所有知識點的考核。這樣就改變了僅憑期末一次考試決定學生課程學習能力的狀況，有利于對學生《機械CAD/CAM》課程學習全過程的管理和評價，減少學生課程學習的投機行為，加強學生課程學習的自律性和積極性，提高學生自主學習與動手能力。

3 結論

總之，整個《機械CAD/CAM》課程教學堅持以能力培養為理念，針對以前存在的軟件操作與實際應用結合性差、評價模式不合理、學習積極性差、學習效果不佳等問題，改革課程教學內容、考核標準及教學實施方法等。改革中嘗試以職業能力培養為主線，以學生為中心開展教學，采用形成性考核與終結性考核相結合的方式進行考核，以網絡化為標準建設教學資源，探索適應學生持續發展的教學模式。課程改革是一個長期的過程，我們要不斷探索、實踐、總結、改進，才能不斷地推進教學質量改革進程，實現教師學生雙贏的局面。

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課題項目：

陜西工業職業技術學院教研課題“《機械CAD/CAM》課程教學改革”。（編號KCJX04）

作者簡介：

王穎（1981-），女，陜西西安人，碩士研究生，講師，研究方向：機械CAD/CAM。