“機械CAD/CAM”課程教學(xué)改革與探索

邢陽陽，馬冬梅

（重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院，重慶 401520）

“機械CAD/CAM”課程教學(xué)改革與探索

邢陽陽，馬冬梅

（重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院，重慶 401520）

“機械CAD/CAM”是一門應(yīng)用型課程，其實踐性很強。以激發(fā)學(xué)生興趣，提高學(xué)生效率為目的，通過對課程性質(zhì)的分析，闡述了該課程教學(xué)改革目標，并從教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容提出了改革的措施和建議。

機械CAD/CAM；應(yīng)用型；課程改革

0 引言

“機械CAD/CAM”這門課是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)必修的一門課程。它主要用來建模、出圖，是一個機械工程師必備的技能。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握草圖設(shè)計、零件設(shè)計、線框設(shè)計、曲面設(shè)計、裝配設(shè)計、工程圖的創(chuàng)建等基礎(chǔ)知識，以達到熟練掌握在CATIA中進行造型設(shè)計的方法和技巧。為以后通過三維軟件在產(chǎn)品設(shè)計思路、設(shè)計流程及操作過程中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。然而，該課程本質(zhì)上就是學(xué)習(xí)一個軟件，以往的教學(xué)模式過分強調(diào)理論教學(xué)，僅有的上機也是老師演示，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不夠，實際操作太少，教學(xué)目標不理想。

1 教學(xué)現(xiàn)狀及改革目標

當(dāng)前高等教育中，結(jié)合行業(yè)需求，要求學(xué)生不僅要有對專業(yè)扎實的理論知識，還培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作能力、動手實踐能力、發(fā)現(xiàn)分析問題能力、解決問題能力。所以針對專業(yè)課，在重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院一般安排在大三下學(xué)期，教學(xué)環(huán)節(jié)由理論講授、實驗（上機）、課程設(shè)計（集中上機）幾個部分組成。其中1-16周開設(shè)理論教學(xué)，通過講授使學(xué)生對該課程有初步了解，掌握一些基本命令的運用。從第7周開始（實驗）上機，一般都是老師先演示，學(xué)生再通過動手操作對課程中的知識驗證，進而鞏固理論。第17周進行課程設(shè)計（集中上機），這是對整個課程的運用、實踐的綜合環(huán)節(jié)，對加深理論的理解應(yīng)用有重要意義。對專業(yè)課來說，通過這種讓學(xué)生實驗驗證理論，理論解決實驗問題，最后再綜合的方法，有很好的教學(xué)效果。但針對機械CAD/CAM這種應(yīng)用型的課程，理論課都是講解軟件中命令的用法，不立即動手，很快就忘。因而就顯得理論冗長，而該學(xué)生動手操作的時間又顯得短促，所以本論文分別從教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容兩個方面做了改革與探索，以期調(diào)動學(xué)生積極性，提高教學(xué)效率，為學(xué)生通過三維軟件在產(chǎn)品設(shè)計思路、設(shè)計流程及操作過程中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

2 教學(xué)改革方案

（1）機械CAD/CAM特點。我?！皺C械CAD/CAM”課程學(xué)習(xí)的是CATIA軟件，它是法國達索公司最新推出的三維參數(shù)化設(shè)計軟件，可以用它進行三維機械設(shè)計、機械制造和工程分析等，它具有統(tǒng)一的用戶界面、數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用程序接口。它涵蓋了產(chǎn)品開發(fā)的全過程，提供了完善無縫的集成環(huán)境，是機械專業(yè)學(xué)生的必備技能。基于該課程的特點，理論性比較強的專業(yè)課教學(xué)方法顯然不適用于它，這里通過教學(xué)改革，繼而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，進而提高學(xué)習(xí)效率。

（2）教學(xué)模式改革。型課程，是軟件應(yīng)用的學(xué)習(xí)，理論上的知識都是命令的查找、操作方法的指導(dǎo)。就好比一個東西的說明書，告訴你開關(guān)在哪里，打開開關(guān)是按下或是旋轉(zhuǎn)等。理論上說的很長，實際就是一個動作解決的問題。最重要的還是需要學(xué)生自己的動手操作。所以，可以把理論和上機的課時合并了，直接在機房上課或者要求學(xué)生上課都帶電腦。課堂安排上，首先老師可以講解基本命令的操作方法，接著布置與命令相關(guān)的任務(wù)，學(xué)生運用剛學(xué)的命令完成任務(wù)。學(xué)習(xí)到一定階段，可適當(dāng)增加不同難度的產(chǎn)品設(shè)計，命令是很枯燥的，可產(chǎn)品往往能激發(fā)學(xué)生操作的動力?？勺寣W(xué)生自己思考設(shè)計方法，老師也以提示設(shè)計思路，學(xué)生自己動手操作，操作中遇到問題，老師再去講解，學(xué)生也更易接受理解。最后集中上機再單獨進行，集中上機往往是考察學(xué)生理論、設(shè)計、實踐等綜合運用的能力?？梢园褜W(xué)生進行分組，給每個小組產(chǎn)品任務(wù)，大家可以根據(jù)自己的特長分工合作，每個人完成一部分任務(wù)，最后再進行裝配完成最終產(chǎn)品。學(xué)生完成產(chǎn)品，激發(fā)了他們完成的熱情，增加學(xué)生成就感，也為他們提供了相互學(xué)習(xí)的機會。通過這種方式，縮短老師單一講授，學(xué)生被動接受時間，增加學(xué)生動手操作時間。最終提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和效率。

（3）教學(xué)內(nèi)容改革。隨著教學(xué)模式的改革，結(jié)合教材內(nèi)容和課程大綱的要求，要有重點的選擇教學(xué)內(nèi)容。淡化單個命令的要求，注重實例的設(shè)計。以實例為主，包括實例的設(shè)計、命令的查找，命令的操作方法，并選擇最佳的設(shè)計方案優(yōu)化實例產(chǎn)品為主要授課內(nèi)容。以設(shè)計一個鳥籠為例，讓學(xué)生充分發(fā)揮想象設(shè)計鳥籠的方法，設(shè)計步驟是什么，每一步又用什么命令。再簡單講述可能用到的設(shè)計方法，不同的設(shè)計方法中又用的哪些命令，重點再講解命令的使用方法，并演示操作方法，引導(dǎo)學(xué)生通過基本指令完成產(chǎn)品的設(shè)計，使學(xué)生熟練掌握指令常用命令的位置、操作方法，熟悉產(chǎn)品的設(shè)計思想的整體把握。這樣通過實際產(chǎn)品先激發(fā)學(xué)生興趣，再在動手操作中提高效率。

3 教改方案實施

重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)于2011年成立，對這個成立不久的專業(yè)，學(xué)院非常重視，在資金、設(shè)備等提供了全方位的支持，機械專業(yè)2011級學(xué)生用以前的教學(xué)模式開課，發(fā)現(xiàn)效果不理想，基于本文的教學(xué)改革在機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)2012級、2013級學(xué)生進行了教改方案的實踐，取得了良好的效果。

在2012級課程教學(xué)中，首先，把上課教室從多媒體改為機房，這樣老師在授課中發(fā)現(xiàn)，每個學(xué)生面對一臺電腦，也使學(xué)生看得更清晰，更像是一對一的教學(xué)，幫助學(xué)生集中了注意力。其次，老師邊講解邊演示，之后學(xué)生馬上動手操作，基本達到了人人動手，認真操作，不會就問的良好氛圍。最后，老師給出一些有趣的產(chǎn)品，更是吸引了不少學(xué)生的注意，有的同學(xué)不僅課堂上全身心的投入，甚至回到宿舍還在研究。在集中上機中，學(xué)生更是熱情大漲，各顯神通，各個小組先是一起討論設(shè)計思路，然后分工協(xié)作一人完成一部分，最后裝配渲染，甚至有的做完了還自己要求添加項目。由于大部分都動手做了，寫起報告也是洋洋灑灑，各有特色。達到了比預(yù)期還好的效果。到2013級上課時，我們把教室又換回到多媒體，采取學(xué)生自帶電腦的方法，根據(jù)2012級時的教學(xué)經(jīng)驗，我們把各種基本命令匯聚到一個產(chǎn)品中去，讓學(xué)生直接去學(xué)習(xí)產(chǎn)品的設(shè)計，操作方法，不僅更加吸引學(xué)生，還提高了授課效率，增加了學(xué)生多多練習(xí)，熟練軟件的機會。

4 結(jié)論

“機械CAD/CAM”做為機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)學(xué)生必備的一門技能，目前，該課程的教學(xué)改革已在實施階段，針對教學(xué)過程中出現(xiàn)的不足，在今后的教學(xué)中會在課程模式、實踐模式和教學(xué)內(nèi)容等方面進一步改革與探索，努力實現(xiàn)以學(xué)生生動手為主，教師指導(dǎo)為輔，讓學(xué)生自覺主動的去學(xué)習(xí)，使課堂效率最大化。從而為學(xué)生以后通過三維軟件在產(chǎn)品設(shè)計思路、設(shè)計流程及操作過程中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

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［3］鄭曉虎.應(yīng)用型本科機械CAD/CAM課程改革實踐［J］.價值工程，2011（13）.

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.224