“CAD/CAE軟件應用實踐”實驗課改革探討*

王宏斌（西華大學 材料科學與工程學院，四川 成都 610039）

?

“CAD/CAE軟件應用實踐”實驗課改革探討*

王宏斌
（西華大學 材料科學與工程學院，四川 成都 610039）

摘要：根據社會的需要和發展，從實際出發，圍繞教學思路、教學手段、考核體系等幾方面的改革，提出了具體有針對性的改革方法，解決了學生綜合能力較差的問題，提升了學生的自我學習能力、團結協作能力以及創新意識和能力，為實驗教學的深入改革做出了有益的探討。

關鍵詞：自我學習能力；演示；創新思路；考核體系

實驗課是課程教學里的重要組成部分，實驗課的教學質量關系到學生素質的高低，社會的需要和發展也要求學生必須成為全方面發展的人才。為了使學生能夠更好的適應當今社會的需要，必須更加重視實驗課的教學。對實驗課教學改革的目的是為了培養學生的自我學習能力、團結協作的能力和創新能力。現在高校的畢業生越來越多，就業壓力也不斷加大，社會需要全面發展的大學畢業生，學生光有理論知識是不夠的，必須具備較強的自我學習能力、團結協作的能力和創新能力，作為教師，不僅要傳授給學生扎實的理論知識，而且要培養出學生們的主動學習能力，不僅教師要轉變觀念，學生也要轉變觀念，這樣才能適應社會的需要，跟上時代的步伐［1］。基于此，我們從以下三個方面著手進行了改革。

一、改革教學思路，突出鍛煉學生解決問題的能力

現在的社會對高校畢業生的普遍印象是解決問題的能力較低，高校畢業生大多具備較強的理論知識，但是在工作崗位上需要有將理論知識與實際融會貫通的能力，也就是要具備解決問題的能力，而過去的教學思路往往是教師按部就班的把教學大綱規定的內容講授給學生，學生雖然學到了理論知識，但是遇到實際問題卻感到難以解決，因此必須改革教學思路，特別是要鍛煉學生解決問題的能力，為此建立了三階段學習體系。

首先在教學上把理論知識的講授與實踐有機的結合起來，在教學內容上增加了實際操作的三維動畫演示內容，給學生更加直觀的演示，通過三維動畫演示幫助學生在大腦里建立解決問題的形象認識，為學生在實際解決問題時打下一定的感性基礎。

其次要求學生把觀看到的三維動畫演示內容下載下來，然后把學生分為若干實驗小組，每組10人左右，設立組長一人，然后學生自己去準備三維動畫里需要用到的材料和軟件、資料等，并且把三維動畫演示的內容完成并寫出實驗報告，在完成過程中遇到問題時，教師可以提示，但是具體解決問題由學生去完成，這樣可以極大的鍛煉學生解決問題的能力。

最后是通過前面兩個階段的學習和鍛煉，學生積累和學到了一定的解決問題的能力，這時，在前面的基礎上，在實踐環節上布置相對應的實驗內容，讓學生自己去尋找題目，并模仿前面三維動畫的模式創新自己的內容，題目要求必須能達到實驗大綱的教學目的和要求。三階段學習體系是圍繞鍛煉學生解決問題的能力為中心進行的。

在學生完成實驗的過程中，實驗小組里的成員會互相幫助和學習，每個人的長處不一樣，這樣能夠互相補充，學生相互之間互相學習，通過以上三個階段的學習和鍛煉，使學生解決問題的能力得到了較大的加強。

二、改革教學手段，培養學生的創新意識和能力

教學手段是為了達到良好的教學目的，現階段，無論是大環境還是小環境，均要求高校畢業生要具備良好的創新意識和能力，因此對教學手段進行了改革，除了傳統的板書教學，重點增加了多媒體教學設備和教學軟件，充分利用互聯網，教師在教師機上利用多媒體互動聯網軟件給每一個學生使用的學生機進行講解和演示，學生有問題，教師可以通過教師機及時解答，從而提高了教學效率，學生也很歡迎這些教學手段。

為了培養的創新意識和能力，在教學手段我們還采取了機動靈活的手段，我們把實驗目的和要求給學生強調以后，讓學生根據實驗目的和要求自己去尋找合適的軟件和題目，特別是要有創新，根據學生完成的創新程度給與5-10分的機動分數獎勵，計入實驗總成績。現在社會就業競爭日趨激烈，為了使實驗教學更有針對性，特別設計了實驗內容，使實驗內容由易到難，由基礎到創新。第一步是給學生布置了基礎性的簡單作業，目的是查看學生對基礎知識的掌握能力，同時也為接下來難度增加的實驗打下基礎。第二步是要求學生根據實驗要求完成建模和分析的正式實驗內容，建模的實物自己根據要求選擇，目的是鍛煉學生解決問題的能力。最后一步是要求學生在認真完成了前面兩步的基礎上提出自己的創新思路，然后根據思路和要求去完成實驗創新內容，目的是鍛煉和提高學生的創新意識和能力。通過三步實驗內容，使學生得到了由易到難和由基礎到創新的循序漸進的鍛煉和學習，很好的培養了學生的創新意識和能力［2-5］。

（一）基礎性作業

基礎性作業主要是要求學生繪制出自己選定的零件的二維圖等內容，基本沒有什么難度，主要目的是使學生熟悉基礎知識，掌握相關軟件的基本操作和基本命令，同時樹立學生進一步完成后面實驗內容的基本信心，為正式實驗做好鋪墊。

（二）正式實驗

正式實驗是檢驗學生綜合能力的實驗。學生們利用基礎性作業完成的二維圖，進行某個物品的三維建模設計和成型過程CAE分析，學生們必須自己查找資料并設計出實驗方案，我們要求學生必須先完成基礎性作業，才能進行正式實驗的內容，例如：某個物品的CAD建模及成形過程CAE分析等。實驗要求學生首先尋找到合適的物品，然后進行尺寸的定義和修改、二維圖形的創建、三維建模，最后進行成型過程CAE分析，分析相關缺陷并提出不同的解決方案加以對比，最后完成實驗報告。學生通過這部分實驗可以全面的認識CAD和CAE專業知識，加深基礎知識的理解，為進一步學好專業課樹立了信心。

（三）創新實驗

創新實驗沒有設立固定題目，而是由學生自己去收集當前最新的有關學科信息和資料，然后結合實驗要求自己設立題目并且把自己的創新思路融匯到實驗內容里，并完成該實驗。三步實驗內容是圍繞實驗大綱為中心進行的。

以上三部分的實驗均以實驗大綱為中心，學生經過上面三個部分的實驗任務的完成，把實驗數據和圖表按照實驗要求進行文字總結并形成實驗報告，要求必須有自己的思想和總結以及1-2個問題的討論和分析。

三、改革實驗考核體系

學生實驗課程的學習效果怎樣，必須通過完整的考核體系來檢驗。我們根據實際情況，改革了以前的實驗考核體系，過去的考核體系比較單一，不能全面的考核學生的綜合能力。為此，我們設立了作業完成情況、學習態度、解決問題能力、創新意識和能力以及實驗報告幾個部分的綜合考核，這套考核體系的主要目的是促進學生認真并帶著創新意識去完成實驗，充分調動學生的內在潛力和能力，從而提高實驗課效果。

這套考核體系的關鍵是教師必須嚴格按照以上幾個方面去執行考核，對于表現突出的學生一定給與高分成績的獎勵，使學生明白只有認真完成才能取得好的成績，投機取巧是沒有出路的。在具體執行這套考核體系時，給每一個學生宣布了考核的具體要求，要求每個學習小組的組長監督學生們的實際完成情況，并且記錄在實驗完成情況表里，每一個項目滿分是100分，在評定學生們的最終實驗總成績時，將參考實驗完成情況表里每一個學生的各個項目的成績，結合實驗報告的成績，進行綜合評定，最后給出學生們的實驗總成績。

實驗完成情況表能夠較全面的反映學生整個實驗的完成情況，體現了公平性、科學性。這套考核體系的每一個環節都是相互銜接和有機結合的，學生必須認真完成每一個環節要求的內容，才能達到預期的目標。為了杜絕學生們弄虛作假，特別給每一個學生強調了如果發現有雷同的分析將會給與重做全部實驗的處罰，這個措施取得了較好的效果［8-10］。

通過實踐證明，改革后的考核體系克服了過去考核方式的單一性，特別是有針對性的考核了學生的解決問題的能力和創新意識和能力，也促進了學生去提高自己解決問題的能力和創新意識和能力。

四、結束語

通過教學思路、教學手段、實驗考核體系等幾方面的改革，充分提升了學生的自我學習能力、團結協作的能力和創新意識及能力。學生在感受實驗課改革帶來的好處的同時，也進一步促進了學習興趣和研究興趣，對學好課程也有了更強的信心。改革是對過去效果不好的地方進行改變和革新，而時代在不斷發展和進步，所以改革也要與時俱進，以后還需要不斷改進實驗方式和內容，使實驗課教學能夠更加適應社會的發展，使學生們能夠的得到實驗課程改革帶來的好處。

參考文獻

［1］張洪田，孟上九，秦進平，等.應用性人才培養體系的探索與實踐［J］.中國高教研究，2008（2）：86-88.

［2］陳福松.案例教學與創新型人才培養［J］.揚州大學學報：高教研究版，2009，13（5）：81-83.

［3］陳新民，金勁彪，周朝城，等.新建本科院校應用性課程改革與實踐［J］.中國大學教學，2012（10）：42-45.

［4］葉晰，葉依如，王家亮，等.以人為本的多元化教學模式的實踐研究——以溫州醫學院《信息系統分析與設計》教學為例［J］.職業時空，2011，7（7）：96-97.

［5］肖祥益，畢文艷.實驗教學改革與創新教育的探索［J］.實驗科學與技術，2003，1（3）：47-49.

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）13-0108-02

*基金項目：2014年四川省省級教改項目 項目名稱：“材料成型及控制工程卓越工程師教育培養知識體系構建及實踐研究”；材料成型及控制工程 四川省卓越工程師教育培養計劃試點項目；材料科學與工程四川省卓越工程師教育培養計劃試點項目；2013年西華大學教育教學改革研究項目 項目名稱：“關于CAD/CAE軟件應用實踐實驗課教學環節的改革和研究”

作者簡介：王宏斌（1969-），男，四川成都，本科，實驗師，主要研究方向為CAD/CAE/CAM。

Abstract：According to the needs and development of the society，the reform of teaching ideas，teaching methods，assessment system and so on，the paper puts forward the specific targeted reform methods，solves the problems of poor students'comprehensive ability，promotes the students'ability of self-learning，group cooperation ability and innovation consciousness and ability.

Keywords：self-learning ability；demonstration；innovative thinking；assessment system