新工科建設下CAD/CAM技術課程教學改革的實踐研究

【摘 要】本文以機械CAD/CAM課程教學改革為切入點，探索培養(yǎng)學生CAD/CAM軟件實際應用能力的方法，以期真正達到新工科建設的要求，培養(yǎng)出軟件理論知識扎實、操作技能精湛、具有實際工程應用能力的高技能、高素質人才。

【關鍵詞】新工科建設;實際應用能力;課程教學改革;實踐研究

【中圖分類號】G642? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2020）28-0001-02

新工科建設的本質要求遵循工程教育的規(guī)律，培養(yǎng)適應行業(yè)發(fā)展、對接企業(yè)實際需求的人才[1]。隨著計算機技術和其他相關科技的發(fā)展，CAD/CAM技術已日趨完善，已成為制造業(yè)信息化中的基礎技術。目前各大院校都開設了CAD/CAM技術課程，希望通過課程教學使學生掌握這門新興技術，但是普遍現(xiàn)象是，課程教學僅從會軟件操作層面入手，離實際應用存在一定距離。本文以機械CAD/CAM課程教學改革為切入點，力求探索出培養(yǎng)學生CAD/CAM軟件實際應用能力的方法，真正達到新工科建設的要求，培養(yǎng)出軟件知識扎實、技能精湛、實際工程應用能力強的高技能、高素質人才。

1? ?CAD/CAM技術課程教學存在的問題

目前，CAD/CAM技術課程教學的常用方法是，利用軟件教學，培養(yǎng)學生的軟件操作能力，還沒拓展到“應用型人才”的培養(yǎng)，沒有突出工程教育的特征。因此在符合新工科人才培養(yǎng)的要求上，還存在以下幾個問題。

（1）重理論輕實踐，CAD、CAM等技術相互分離，教師教學中只教學生使用本課程的軟件，學生學習后，無法熟練運用計算機軟件進行產(chǎn)品設計、建模裝配、工程圖制作、加工制造等[2]。

（2）CAD/CAM技術課程實踐性強，軟件種類多，所涉及的知識內(nèi)容廣，教學中容易出現(xiàn)軟件選擇困難，教學內(nèi)容“浮在面上”的問題，有時還會出現(xiàn)教學內(nèi)容與實際需要不符的情況。

（3）機械是CAD/CAM技術課程的一個特點，低年級學生學習軟件后，無法實際應用，不能立即到企業(yè)參與實際工作，如不能實際操作軟件來驗證與提高水平，那么理解與掌握都會有一定的困難，學生畢業(yè)后還要經(jīng)歷較長時間的再學習才能應用[3]。

2? ?課程改革實踐的方法與措施

近兩年來，為做好機械CAD/CAM課程教學改革，筆者所在的新余學院機電工程學院（下文簡稱“該學院”）采取了以下方法與措施。

2.1? 重新修訂人才培養(yǎng)方案與課程教學大綱，融入新工科要求

積極將新工科的要求融入2018版人才培養(yǎng)方案與課程教學大綱中，將工程教育認證標準作為人才培養(yǎng)方案的主要理念和要求，同時結合新工科的內(nèi)涵和工程教育認證標準，打破常規(guī)，制訂了不同于常用形式的教學大綱，形成了教學指導性文件[4]。

2.2? 積極進行教學內(nèi)容與教學方法的改革實踐

積極進行教學內(nèi)容與教學方法的改革，探索總結出一些比較有效的教學方法，并在不斷應用中優(yōu)化。代表性的方法如下。

（1）共性教學法。以相關主流軟件中的相同內(nèi)容為主，進行CAD建模的基礎功能教學，再輔之以教學中規(guī)定軟件的特點。教學以基礎知識、基礎技能為主，內(nèi)容結合企業(yè)實際需要，側重基本應用、技能夠用，減去深奧、偏僻內(nèi)容，減去的內(nèi)容放在課外活動中。首先，教學中采用對照法，教師在教學中既講指定軟件的操作，又及時對比其他軟件的操作，為學生課后或者工作時轉學其他軟件打下一定的基礎，提高學習適應能力;其次，教學安排在機械CAD/CAM實訓室中，電腦中安裝了多個主流CAD/CAM軟件，方便學生學習了解不同軟件的功能。在這個環(huán)境之中，潛移默化地影響學生，在無形中增強其對各種軟件的學習興趣。

（2）與應用相結合的教學方法。主要是結合目前各類大學生項目，讓學生實際應用軟件工具，通過計算機軟件，并運用產(chǎn)品設計、建模裝配、工程圖繪制、加工制造等各方面的知識與方法來完成實際的項目，從而使學生從工作需要層次掌握運用CAD/CAM軟件進行產(chǎn)品基礎設計的方法，為其畢業(yè)后參與工作打下基礎，以實際應用促進學生能力的提高。

（3）以賽促學法。近兩年來，該學院以興趣愛好為引導，組織學生加強課外學習與交流，積極參加CAD/CAM技術競賽和創(chuàng)新活動，并積極拓展應用方向。很多學生不僅僅參加了成圖大賽的各級賽事，還拓展到了機械創(chuàng)新、3D打印等方面。這樣不僅使參賽學生取得了良好的成績，提高了能力，還帶動了一大批學生積極學習。

2.3? 推動實踐教學環(huán)節(jié)改革

把3D打印中心納入學生學習運用CAD/CAM技術的場所，并向更多前沿技術如逆向工程方面拓展;積極推動并參與新建校內(nèi)實驗室工作，提供新建培訓考證中心方案建議、設備參數(shù)等，用于學生CAD/CAM軟件使用、培訓、考取軟件操作證書、實習等[5]。

2.4? 改革CAD/CAM技術課程的考評方式

以實際應用能力培養(yǎng)為出發(fā)點進行教學考評方式改革。要求CAD/CAM技術課程的考核為考核能力，考核內(nèi)容為實踐操作，借助企業(yè)的實際產(chǎn)品，用技術員、工程師的實際工作來檢驗學生。該考評方式實行了近兩年，該學院對考評結果進行了初步效果評價，結果良好。

2.5? 大力進行CAD/CAM技術課程師資隊伍建設

師資隊伍是CAD/CAM技術課程改革的關鍵因素。一是組織該課程的教師學習提高，形成多個小組，參與不同的項目。二是組織相關的課程教師共同學習提高，一同參與教學改革，更廣泛地開展課題。

3? ?課程改革取得的成效

課題改革實踐證明，以上方法是有效的，取得了比較令人滿意的成效，具體有以下幾方面。

（1）在新修訂的人才培養(yǎng)方案與課程教學大綱的指導與規(guī)范下，CAD/CAM技術課程教學有效開展，新工科工程教育認證理念深入人心，新工科模式得到了實際

應用。

（2）新的教學方法提高了學生的學習興趣，使學生CAD/CAM技術的掌握與應用能力得到了大幅提高。特別是共性教學法的使用，既使學生學會一個選定的三維軟件的應用與操作，又使學生了解其他三維軟件的基本設計方法，并且為今后工作所需打下基礎，使培養(yǎng)的學生完全達到了企業(yè)崗位掌握多種軟件技能的要求。與應用相結合的教學法實行后，學生不僅能熟練運用計算機軟件進行產(chǎn)品設計、建模裝配、工程圖繪制、加工制造等，更重要的是能夠運用這些能力完成企業(yè)技術人員的相關

工作[6]。

（3）以賽促學法成效明顯，不但提升了學生的能力與興趣，也提高了CAD/CAM技術的影響力。重視第二課堂，以賽促學，以實際應用促能力提高的方法實行以來，該學院學生獲得國家級二等獎1項，獲得省級團體二等獎1項，獲得個人一等獎1項、二等級獎3項、三等獎2項;并申報成立了CAD/CAM技術創(chuàng)新團隊。同時學生還積極獲取技能證書，44人獲得AutoCAD機械應用工程師證書，10人獲得ProE應用工程師證書，66人獲得UG/NX應用工程師證書。

（4）實踐教學環(huán)節(jié)得到加強。積極新建校內(nèi)實驗室，加強了與實踐教學基地的合作。為讓學生能夠運用所學的CAD/CAM技術，課題組積極參與新建校內(nèi)實驗室的工作，以3D打印中心為依托，新建一個CAD/CAM培訓室的方案已經(jīng)通過學校批準，進入招標建設環(huán)節(jié)。

（5）CAD/CAM技術課程師資隊伍建設取得成效，加強了本類課程師資隊伍建設，增加了師資隊伍深度和廣度。新余學院成為江西省工程圖學會常務理事單位，課題組五位教師均為江西省工程圖學會常務理事，同時學院另有九位教師順利擔任江西省工程圖學會常務理事。多位青年教師已成為課程教學、學科競賽的主要力量。

綜上所述，該學院在新工科建設背景下進行的CAD/CAM課程教學改革是成功的，創(chuàng)新了現(xiàn)有的課程教學模式，探索構建了應用型人才培養(yǎng)體系。但CAD/CAM課程還要繼續(xù)進行改革的應用研究，再應用，再提高，形成良性循環(huán)。

【參考文獻】

[1]劉吉臻，翟亞軍，荀振芳.新工科和新工科建設的內(nèi)涵解析——兼論行業(yè)特色型大學的新工科建設[J].高等工程教育研究，2019（3）.

[2]郭國誼.CAD/CAM課程共性教學法的初步實踐與探索[J].科教導刊（中旬刊），2020（2）.

[3]尹曉麗，劉衍聰，王國棟，孫鳳，馬立安，陳海霞.面向新工科建設的“線上與線下融合式”教學模式探究——以“機械CAD/CAM技術”課程為例[J].中國石油大學勝利學院學報，2018（1）.

[4]田文彤.新工科背景下模具CAD/CAM課程改革的探索與實踐[J].教育現(xiàn)代化，2018（19）.

[5]徐麗娜.《機械CAD/CAM》課程項目化教學改革的探索與實踐[J].中國校外教育，2015（12）.

[6]劉愛華.機械CADCAM課程訓練式課堂的教學模式研究[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2013（26）.

【作者簡介】

郭國誼（1968～），男，漢族，江西永豐人，碩士，副教授。研究方向：機械、模具的設計與制造及其教學研究，CAD/CAM技術應用及其教學研究。