段雙雙 張園 史永芳 蔣小輝
摘 要:本文對(duì)學(xué)院的CAD/CAM課程開展和相關(guān)競(jìng)賽現(xiàn)狀進(jìn)行分析,提出了以競(jìng)賽為導(dǎo)向的CAD/CAM課程多層次教學(xué)模式,對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)層次、教師團(tuán)隊(duì)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和組織,將相關(guān)競(jìng)賽和CAD/CAM系列課程的教學(xué)融合起來,真正實(shí)現(xiàn)“以賽促學(xué),以學(xué)促訓(xùn)”的教學(xué)模式,從而提升學(xué)生參賽的積極性,提高相關(guān)課程的教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:CAD/CAM;以賽促學(xué);以賽促訓(xùn)
一、我院機(jī)械CAD/CAM課程和相關(guān)競(jìng)賽的現(xiàn)狀分析
我院CAD/CAM系列課程學(xué)習(xí)專業(yè)有機(jī)械、電氣、土木等工科專業(yè),主要有CAD和soildworks,UG等軟件實(shí)操課程和《機(jī)械制圖》《機(jī)械設(shè)計(jì)》等圖學(xué)力學(xué)設(shè)計(jì)的理論課程,相對(duì)應(yīng)的系列競(jìng)賽主要有“全國成圖大賽”“3D打印大賽”“工業(yè)設(shè)計(jì)大賽”“全國機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”
等[1]。目前在CAD/CAM課程設(shè)計(jì)和競(jìng)賽組織過程中存在以下問題。
第一,CAD/CAM課程與競(jìng)賽分離,CAD/CAM課程是由各個(gè)專業(yè)的教師進(jìn)行單獨(dú)授課,課程內(nèi)容有很大部分相同,卻是分專業(yè)進(jìn)行授課;相關(guān)競(jìng)賽是機(jī)械專業(yè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行組織;導(dǎo)致專業(yè)與專業(yè)之間交流不夠,且教學(xué)內(nèi)容是學(xué)習(xí)軟件的各種指令,并沒有結(jié)合競(jìng)賽需求和學(xué)生興趣點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí),導(dǎo)致每年投入了很多時(shí)間和精力號(hào)召學(xué)生參與競(jìng)賽,結(jié)果收效入微,很多學(xué)生表示對(duì)競(jìng)賽了解甚少而放棄。
第二,CAD/CAM系列課程開展時(shí)間與參賽學(xué)生時(shí)間不匹配。比如《CAD軟件應(yīng)用》《機(jī)械建模與仿真》安排在第4~6學(xué)期,學(xué)習(xí)完此類課程的學(xué)生基本為大三學(xué)生,他們以考研找工作為主,早已無心競(jìng)賽,從往年來看,參賽主體逐漸偏向大一和大二學(xué)生,他們卻因?yàn)闆]有進(jìn)行相關(guān)課程的學(xué)習(xí),對(duì)參賽產(chǎn)生畏懼心理。即使能夠參賽,由于學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和能力不夠,教師需要額外抽出大量時(shí)間和精力去對(duì)他們進(jìn)行相關(guān)知識(shí)培訓(xùn)
第三,主導(dǎo)相關(guān)競(jìng)賽的是機(jī)械專業(yè)CAD/CAM系列課程教師,導(dǎo)致培訓(xùn)隊(duì)伍人員過少,知識(shí)結(jié)構(gòu)單一,而相關(guān)競(jìng)賽需求是機(jī)械設(shè)計(jì),建模仿真,產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì),生產(chǎn)實(shí)際等綜合知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),教師團(tuán)隊(duì)在培訓(xùn)學(xué)生時(shí)會(huì)有一些力不從心。
二、以競(jìng)賽為導(dǎo)向的CAD/CAM課程多層次教學(xué)設(shè)計(jì)
(一)“競(jìng)賽為導(dǎo)向”的CAD/CAM課程層次設(shè)計(jì)
學(xué)院一直提倡將競(jìng)賽和課程結(jié)合一起進(jìn)行教學(xué),以賽促學(xué),以學(xué)促賽,大類培養(yǎng),專業(yè)分流,強(qiáng)調(diào)不同學(xué)科和專業(yè)之間的交流,基于前面課程設(shè)計(jì)和競(jìng)賽現(xiàn)狀存在的問題,將零散的CAD/CAM系列課程分別設(shè)計(jì)為通識(shí)引導(dǎo)模塊+能力提升模塊+項(xiàng)目導(dǎo)向模塊的多層次教學(xué)模式,其構(gòu)成如表1所示。
(二)“競(jìng)賽為導(dǎo)向”的CAD/CAM多層次課程內(nèi)容設(shè)計(jì)
1.通識(shí)引導(dǎo)模塊
此模塊主要是《CAD基礎(chǔ)》《機(jī)械建模仿真》等二維和三維軟件入門課程,如soildworks、cad、ug基礎(chǔ)課,教學(xué)內(nèi)容以日常簡單生動(dòng)的作品作為教學(xué)案例來學(xué)習(xí)產(chǎn)品建模的基礎(chǔ)命令,面向所有工科學(xué)生進(jìn)行選修,機(jī)械學(xué)生必修模式進(jìn)行。此類模塊課程主要以興趣為導(dǎo)向,激發(fā)學(xué)生對(duì)CAD/CAM課程的強(qiáng)烈興趣,教學(xué)內(nèi)容簡單,安排在新生的第1學(xué)期。
2.能力提升模塊
此模塊分要分先進(jìn)成圖技術(shù)提升系列課程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論系列課程。先進(jìn)成圖技術(shù)提升系列課程主要是《先進(jìn)成圖技術(shù)》《建模與仿真》,采用競(jìng)賽作品和企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品作為案例進(jìn)一步學(xué)習(xí)產(chǎn)品三維建模的復(fù)雜命令,如曲面建模,裝配與運(yùn)動(dòng)仿真等,面向的群體是經(jīng)過《通識(shí)引導(dǎo)模塊》課程學(xué)習(xí)后想繼續(xù)深入的學(xué)生,這樣可以進(jìn)一步篩選出高質(zhì)量高能動(dòng)性的學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。專業(yè)理論課程模塊如《工程制圖》《機(jī)械設(shè)計(jì)》等課程,這系列課程部分工科,如機(jī)械電氣土木專業(yè)都有涉及,可以采用前期混合班教學(xué),后期專業(yè)分流教學(xué)模式進(jìn)行,同時(shí)要求在理論課講授過程中融入競(jìng)賽需求點(diǎn),這樣可以增強(qiáng)不同專業(yè)之間的了解,擴(kuò)大競(jìng)賽在學(xué)生間的影響程度。此模塊課程可以根據(jù)課程內(nèi)容難易安排在第1~4學(xué)期。
3.項(xiàng)目導(dǎo)向模塊
此模塊為已經(jīng)學(xué)完能力提升模塊課程有意向參加省賽國賽的學(xué)生進(jìn)行專題培訓(xùn),此階段教師根據(jù)競(jìng)賽深層次能力需求,選擇優(yōu)質(zhì)的生活和企業(yè)產(chǎn)品案例和學(xué)生一起討論分析其優(yōu)缺點(diǎn),進(jìn)而設(shè)計(jì)更優(yōu)方案,中間進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的理論知識(shí)模塊培訓(xùn),此模塊安排在第4學(xué)期期末,除了提升學(xué)生產(chǎn)品建模的綜合能力和速度外,著重加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[2]。
通識(shí)引導(dǎo)模塊教學(xué)在新生開學(xué)第一學(xué)期開展CAD,soildworks,ug等興趣課程,教學(xué)內(nèi)容以生動(dòng)有趣為主,第一時(shí)間就吸引學(xué)生的注意力,為后續(xù)課程和相關(guān)競(jìng)賽打好群眾基礎(chǔ),增大課程的普及面;能力提升模塊教學(xué)以生活和機(jī)械專業(yè)作品為案例進(jìn)行教學(xué),搭配相關(guān)的專業(yè)理論課程教學(xué),產(chǎn)品建模課程和專業(yè)理論課程相輔相成,對(duì)經(jīng)過通識(shí)引導(dǎo)模塊篩選出來的學(xué)生進(jìn)行更加系統(tǒng)化、專業(yè)化培養(yǎng);項(xiàng)目導(dǎo)向模塊以優(yōu)質(zhì)的企業(yè)產(chǎn)品項(xiàng)目+競(jìng)賽經(jīng)典作品為案例進(jìn)行師生討論式學(xué)習(xí),此階段的學(xué)生經(jīng)過第二階段能力提升模塊學(xué)習(xí)已經(jīng)掌握了相關(guān)理論課程和CAD/CAM課程的所有能力,在此階段主要是進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和建模的創(chuàng)新思維訓(xùn)練,使學(xué)生由入門學(xué)習(xí)-專業(yè)能力掌握層次提升到自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)層次,讓學(xué)生真正把課本的知識(shí)轉(zhuǎn)換為自己的能力。
以“競(jìng)賽為導(dǎo)向”安排的階梯式課程學(xué)習(xí),將競(jìng)賽需求和信息貫穿整個(gè)教學(xué)模式中,而且根據(jù)參賽的學(xué)生主體特點(diǎn)將整個(gè)課程根據(jù)內(nèi)容難易程度安排在第1~4學(xué)期,確保參賽主體學(xué)生在競(jìng)賽前就已經(jīng)掌握了相關(guān)的知識(shí)能力,提高了學(xué)生的整體參賽質(zhì)量和人數(shù),大大減少了后期教師團(tuán)隊(duì)單獨(dú)投入培訓(xùn)精力和時(shí)間,同時(shí)也大大提升了整體課程的教學(xué)效果。
(三)構(gòu)建多學(xué)科交叉混合型教師團(tuán)隊(duì)
以“競(jìng)賽為導(dǎo)向”的CAD/CAM多層次教學(xué)模式,以前每門課程教師獨(dú)立授課的模式已經(jīng)不再適應(yīng),必須引進(jìn)一支交叉學(xué)科混合型教師團(tuán)隊(duì),教師團(tuán)隊(duì)成員之間獨(dú)立但是相互聯(lián)系、相互依存,每間隔一段時(shí)間進(jìn)行一次教學(xué)之間的探討和改善,教師團(tuán)隊(duì)始終圍繞著“競(jìng)賽-課程-項(xiàng)目”這條中心,以培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的應(yīng)用型人才為目標(biāo),以學(xué)科競(jìng)賽和企業(yè)生產(chǎn)項(xiàng)目為輔助去開展日常課程教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)過程適當(dāng)穿插相關(guān)課程和不同專業(yè)的內(nèi)容,真正實(shí)現(xiàn)大類培養(yǎng),專業(yè)分流的人才培養(yǎng)模式,同時(shí)實(shí)現(xiàn)競(jìng)賽輔助課程,課程促進(jìn)競(jìng)賽相輔相成的教學(xué)模式。
這支多學(xué)科交叉混合型教師團(tuán)隊(duì)包括熟練操作CAD,PROE,UG,Soildworks等CAD/CAM軟件教師外,還有《機(jī)械設(shè)計(jì)》《機(jī)械制圖》等理論課教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行專題培訓(xùn),企業(yè)實(shí)習(xí)團(tuán)隊(duì)帶隊(duì)教師提供企業(yè)產(chǎn)品的項(xiàng)目案例,進(jìn)行項(xiàng)目式驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品教學(xué);電氣,土木等專業(yè)負(fù)責(zé)教師交叉學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)。團(tuán)隊(duì)成員之間獨(dú)立又相互依存,根據(jù)每年的社會(huì)需求和競(jìng)賽需求以及專業(yè)前沿知識(shí)更迭,去調(diào)整各自的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式,共同為以“競(jìng)賽為導(dǎo)向”的CAD/CAM多層次教學(xué)模式服務(wù)[3]。
三、結(jié)語
以“競(jìng)賽為導(dǎo)向”的CAD/CAM多層次課程設(shè)計(jì),將相關(guān)競(jìng)賽與CAD/CAM系列課程與相關(guān)理論課程充分融合在一起,以“興趣為起點(diǎn),以專業(yè)能力為基礎(chǔ),以創(chuàng)新為目標(biāo)”理念設(shè)計(jì)層層遞進(jìn)的階梯式模塊學(xué)習(xí),充分考慮了學(xué)生第一次學(xué)習(xí)的畏懼心理,由易入難,由淺入深的規(guī)律設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)內(nèi)容,更大程度地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,將他們以前被動(dòng)式學(xué)習(xí)模式,調(diào)整為現(xiàn)在的興趣主動(dòng)式學(xué)習(xí)。同時(shí)將學(xué)科競(jìng)賽、企業(yè)生產(chǎn)需求融入課程教學(xué)過程中,真正實(shí)現(xiàn)“以賽促學(xué),以學(xué)促訓(xùn)”目的,很大程度上提高了我們?nèi)粘=虒W(xué)質(zhì)量。同時(shí),在部分興趣和引導(dǎo)課程教學(xué)中,倡導(dǎo)專業(yè)混合教學(xué),可以更好地促進(jìn)不同專業(yè)之間的交流和融合,真正實(shí)現(xiàn)“大類培養(yǎng),專業(yè)分流”培養(yǎng)模式,為現(xiàn)代社會(huì)培養(yǎng)復(fù)合型的應(yīng)用型人才。
參考文獻(xiàn):
[1]張園,史永芳,蔣小輝,鄭曉東.競(jìng)賽激勵(lì)下的圖學(xué)課程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)一體化教學(xué)創(chuàng)新研究[J].科技資訊,2018,16(6):157-158.
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