基于機械CAD/CAM技術(shù)的“教、學(xué)、做、評、賽”五維一體化課程的研究

戰(zhàn)忠秋 王傳龍 劉晨

摘要：傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)遠遠不能適應(yīng)新時代職業(yè)教育發(fā)展的特點，新型專業(yè)設(shè)備的集成化、智能化程度越來越高，同學(xué)們單靠空間想象對于專業(yè)知識的掌握越來越難，而如果每一門課程都配置一定數(shù)量的實訓(xùn)設(shè)備，當(dāng)大幅增加成本投入。而隨著中國CAD/CAM產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展，借助于機械CAD/CAM技術(shù)實現(xiàn)“教、學(xué)、做、評、賽”的五維一體化不失為一個良策，通過在不同課程中制作相應(yīng)的數(shù)字化樣機，當(dāng)大大提升教學(xué)效果、增加專業(yè)建設(shè)的深度與內(nèi)涵。本文比較全面地介紹了天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院在此方面的研究，并對該成果的應(yīng)用做了歸納總結(jié)。

關(guān)鍵詞：機械CAD/CAM技術(shù)；五維一體化；研究

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）26-0219-02

【引言】

在傳統(tǒng)的課程中，教學(xué)模式一般以組織教學(xué)、講授知識、鞏固知識、運用知識和檢查知識來展開，其基本做法是：以紀律教育來維持組織教學(xué)，以“師講生聽”來傳授新知識，以背誦、抄寫來鞏固已學(xué)知識，以多做練習(xí)來運用新知識，以考試測驗來檢查學(xué)習(xí)效果。這樣的教學(xué)方式，在新一輪基礎(chǔ)教育課程改革理念下，它的缺陷越越來顯現(xiàn)出來。它以知識的傳授為核心，把學(xué)生看成是接納知識的容器。按照上述五步進行教學(xué)，雖然強調(diào)了教學(xué)過程的階段性，但卻是以學(xué)生被動地接受知識為前提的，沒有突出學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，沒有突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性、主動性和獨立性。因此，革新教學(xué)模式勢在必行。

【正文】

為更好滿足培養(yǎng)創(chuàng)新型社會人才需求，在當(dāng)代CAD/CAM技術(shù)日益繁盛、廣泛應(yīng)用的今天，在浩瀚眾多CAD/CAM軟件中，機電工程學(xué)院對于機械CAD/CAM技術(shù)人才的培養(yǎng)“方向準(zhǔn)確，特色鮮明”。工欲善其事，必先利其器，以市場為導(dǎo)向選擇合適的CAD/CAM技術(shù)軟件予以課程的開發(fā)與設(shè)計。機械CAD方向通過“Autodesk-CAD、PRO/E與Geomagic Studio”的學(xué)習(xí)掌握機械產(chǎn)品整裝建模與逆向處理的高素質(zhì)高技能人才；機械CAM方向通過“UG-NX、MasterCAM與CAXA”的學(xué)習(xí)掌握機械零件數(shù)控加工與自動編程的高素質(zhì)高技能人才；機械工程動漫（含CAE）通過“Autodesk-Inventor、Autodesk-3dsmax與會聲會影”的學(xué)習(xí)掌握機械工程運動特效制作與運動分析的高素質(zhì)高技能人才。

基于機械CAD/CAM技術(shù)改革的“教、學(xué)、做、評、賽”五維一體化課程，教學(xué)地點在一體化教室內(nèi)完成，將課堂搬到生產(chǎn)現(xiàn)場，或用模擬生產(chǎn)現(xiàn)場，在教學(xué)過程中，強調(diào)以學(xué)生為主體組織實施教學(xué)，教師利用多媒體與CAD/CAM軟件完成知識教授，通過“任務(wù)驅(qū)動”讓學(xué)生“做”起來，通過“做”激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，進行分組學(xué)習(xí)，在做中學(xué)，增強學(xué)生解決問題的能力，促進學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的提高；最后教師再通過制作的產(chǎn)品或作品予以考評，選拔優(yōu)秀的產(chǎn)品或作品參加各種形式的競賽，達到“促教”、“促學(xué)”、“促評”的效果。通過“教、學(xué)、做、評、賽”的五維一體，將抽象的知識形像化、可視化，降低了理解的難度，優(yōu)化了知識要點，通過仿真操作加工過程、三維動態(tài)展示演變過程等虛擬生產(chǎn)現(xiàn)場，增強學(xué)生感性認識，加速學(xué)生對學(xué)科理論的認知進程，有效縮短認知時間，通過動手提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升了授課的效率，由“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，大幅提升了“教與學(xué)”效果。

經(jīng)過三年的實踐證明，通過構(gòu)建五維“一體化”新型課程，打破了傳統(tǒng)學(xué)科型課程學(xué)生被動接受知識灌輸、實踐技能培養(yǎng)與專業(yè)理論知識脫節(jié)的實施方式，形成以任務(wù)實施、學(xué)生主動構(gòu)建、實踐與理論一體化的實施方式；打破了傳統(tǒng)學(xué)科型課程單一課堂化的教學(xué)模式和教學(xué)環(huán)境，創(chuàng)設(shè)與工作實境接近的教學(xué)環(huán)境，實現(xiàn)教學(xué)環(huán)境與工作環(huán)境、校園文化與企業(yè)文化相融合。

備注：“三化”，指教學(xué)內(nèi)容項目化、知識能力模塊化、典型案例動態(tài)化。“雙軌”，指雙軌考核機制：理論考核與實踐考核、過程考核與職業(yè)鑒定相融合的雙軌考核機制。“一體”，指的“教、學(xué)、做、評、賽”五維一體化教學(xué)模式，即“教”——老師教；“學(xué)”——學(xué)生學(xué)；“做”——老師示范，學(xué)生采用機械CAD/CAM技術(shù)及相關(guān)加工設(shè)備現(xiàn)場做具體項目任務(wù)；“評”——老師根據(jù)學(xué)生作品或產(chǎn)品質(zhì)量，評定“做”的成績；評“做”中問題，及時解決問題；“賽”——老師選拔優(yōu)秀學(xué)生作品，推薦參加各類型的大賽，通過比賽讓同學(xué)們更加肯定自己，使之更加自信，同時找出問題與差距，以求更好地完善自身“教、學(xué)、評”體系。

【歸納總結(jié)】

一、實踐效果

1.變“組織教學(xué)”為“動機激發(fā)”。其目的是讓學(xué)生在師生交往的情境中，受到某種刺激，對將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容產(chǎn)生需求的欲望，進而形成學(xué)習(xí)的動機。

2.變“講授知識”為“主動求知”。其目的是讓學(xué)生擺脫教師那種生澆硬灌的教學(xué)模式，教在學(xué)后，學(xué)在教前，生為主帥，師為參謀，使學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的主動權(quán)，根據(jù)自身的實際來選擇、探求蘊藏在教材中的知識。

3.變“鞏固知識”為“自我表現(xiàn)”。其目的是讓學(xué)生免除機械記憶、重復(fù)練習(xí)之痛苦，以達到自我表現(xiàn)的形式，力求做到身動、心動、人人動，一方面消化、深化知識，并內(nèi)化成自身素質(zhì)，另一方面凸現(xiàn)主體、張揚個性、加強合作，養(yǎng)成活潑自信的品格和團結(jié)協(xié)作的精神。

4.變“運用知識”為“實踐創(chuàng)新”。其目的是讓學(xué)生打破書本的局限，突破經(jīng)驗教訓(xùn)的禁錮，不做知識的奴隸，不做教師驅(qū)趕的綿羊，鼓勵學(xué)生質(zhì)疑書本，鼓勵學(xué)生突發(fā)奇想，敢冒風(fēng)險，鼓勵學(xué)生動手實踐，身體力行；著力培養(yǎng)自己求異、求新的創(chuàng)新思維和敢疑、敢闖的創(chuàng)新精神。

5.變“檢查知識”為“互相交流”。其目的是讓學(xué)生通過同學(xué)間、師生間的學(xué)習(xí)體會和情感體驗的交流，總結(jié)知識，體驗學(xué)習(xí)方法，讓學(xué)生在相互的交流中，將所學(xué)的知識形成完整的知識體系，組建嶄新的認知結(jié)構(gòu)來增長學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。

二、創(chuàng)新

1.模塊范疇擴大化。將模塊升華為知識點與能力點共構(gòu)、共融的小單位元，根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容實際，容量可大可小，以適應(yīng)課程教學(xué)的“教、學(xué)、做、評、賽”一體化模式，具有較強的可操作性，較高的推廣應(yīng)用價值。

2.教學(xué)內(nèi)容多維化。經(jīng)過3年的實踐探究，我們將教學(xué)內(nèi)容由模塊拓展為多維度的“三化”，即教學(xué)內(nèi)容項目化、知識能力模塊化、典型案例動態(tài)化，具有較強的創(chuàng)新特點。

3.教學(xué)模式現(xiàn)代化。基于機械CAD/CAM技術(shù)的“教、學(xué)、做、評、賽”五維一體化課程設(shè)計，剛起步研究，獨具特色，具有可操作性強、推廣應(yīng)用性好、教學(xué)效率高等優(yōu)勢。

4.可實現(xiàn)教學(xué)情景現(xiàn)場化。“教學(xué)情景現(xiàn)場”具有廣泛的含義，如生產(chǎn)現(xiàn)場、模擬生產(chǎn)、過程動態(tài)展示、現(xiàn)場操作演示、仿真操作演示等等，都歸屬“現(xiàn)場情景”，目的就是最大限度地創(chuàng)造教學(xué)中理論與生產(chǎn)實際有效結(jié)合的現(xiàn)場情景，提高學(xué)生理解知識，強化學(xué)生實際應(yīng)用能力。