關于開放式的CAD/CAM軟件應用課程教學探討

【摘要】為更好的實現(xiàn)高職CAD/CAM軟件應用課程教學目標，教師應根據(jù)教學內(nèi)容、要求以及學生的特點，采用開放式教學設計，激發(fā)學生的興趣，使學生能夠在學習過程中做到理論聯(lián)系實際，學以致用，提高學生的綜合技能與素質(zhì)，從而達到良好的教學效果。

【關鍵詞】CAD/CAM 課程教學 開放式 技能與素質(zhì)

【中圖分類號】G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）02-0242-02

CAD/CAM技術即計算機輔助設計/計算機輔助制造技術，對推動制造業(yè)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。高職院校數(shù)控技術、模具設計與制造等機械類專業(yè)通常會開設相關的CAD/CAM課程，CAD/CAM課程工程實踐性很強，是典型的職業(yè)技能課程，直接影響著機械專業(yè)學生是否具有專業(yè)特長，能否很好的與工作崗位銜接。傳統(tǒng)的教學模式，無法充分調(diào)動學生的學習積極性，從而影響教學效果，也不利于學生的發(fā)展。在多年的CAD/CAM軟件應用課程教學過程中，深刻體會到從學生的興趣入手實施開放式教學，將會達到事半功倍的效果。

1.課程理念及目標

CAD/CAM軟件應用課程服務于高職教育高技能人才的培養(yǎng)目標和定位，堅持以職業(yè)崗位技能培養(yǎng)為主線，以零件的結(jié)構(gòu)設計和造型設計要求為導向，以工學結(jié)合為主要手段，以職業(yè)崗位能力培養(yǎng)為重點，與行業(yè)、企業(yè)緊密結(jié)合，開展職業(yè)性、實踐性教學，培養(yǎng)學生零件的結(jié)構(gòu)設計和造型設計技術與方法的綜合運用能力和職業(yè)素質(zhì)。

課程目標在于訓練學生運用現(xiàn)代三維CAD/CAM軟件（Pro/E）進行零件設計、造型設計、零件裝配、機構(gòu)仿真和工程制圖的能力。培養(yǎng)學生多學科知識的綜合應用能力、創(chuàng)新精神和工程素質(zhì)，以滿足現(xiàn)代生產(chǎn)制造對高職院校培養(yǎng)的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的迫切要求。

2.開放式課程教學的內(nèi)涵

有些學校的CAD/CAM 課程教學沒有考慮學生的個體差異，教學內(nèi)容和教學進度由教師按授課計劃進行，學生不能根據(jù)自己的能力和需要選擇學習內(nèi)容，不能調(diào)動學生的學習積極性，不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

開放式課程教學是指能面向?qū)W生發(fā)展，以學生為本，與工程實際和學生專業(yè)緊密聯(lián)系，注重培養(yǎng)學生搜集信息、分析問題、解決問題的能力，進而培養(yǎng)學生創(chuàng)新與實踐能力的教學方法。需要教師引導，設置教學情景，學生運用探究的方法學習，主動獲取知識，形成主動參與、樂于鉆研的學習態(tài)度 [1]。學生通過主動學習，達到學習過程與職業(yè)活動相對應的目的，使學生在完成既定任務的過程中進行合作性學習、研究性學習，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，促使學生獨立思考意識、獨立決策能力及獨立工作能力的形成[2]。

3.開放式課程教學設計

教師根據(jù)教學內(nèi)容、要求以及學生的特點，采用適當?shù)慕虒W方式，使學生在多元的教學環(huán)境下學習[2]。學生能自主確定學習目標，制定學習計劃和學習方法，鞏固完成任務需具備的知識和技能，使學生能夠在學習過程中做到學以致用，理論聯(lián)系實際。

3.1 理實一體化的教學模式

傳統(tǒng)高職CAD/CAM 軟件教學往往是一部分學時在教室由教師演示講解，學生聽課記筆記，另一部分學時在CAD/CAM實訓室實踐，理論課程內(nèi)容與實踐課程內(nèi)容脫節(jié)。學生普遍認為課程理只聽不練、不好理解，學習完成后也不知如何應用，上實驗課的時候理論知識已經(jīng)遺忘，無從下手，大大降低了學生的學習興趣。因此，迫切需要尋找一種教學方式，將課堂教學、實踐教學及學生自主學習有機地結(jié)合起來，并充分調(diào)動學生學習的積極性[3]。

理實一體化教學模式不僅僅是理論教學與實踐教學內(nèi)容的一體化，也是教師在知識、技能、教學能力上的一體化，還包含教學場所的一體化。因此，理實一體化絕不是理論教學和實驗教學在形式上的簡單組合，而是從學生技能技巧形成的認知規(guī)律出發(fā)，實現(xiàn)理論與實踐的有機結(jié)合。近年來，隨著高職院校教改力度的加大，在CAD/CAM實訓室的建設、師資配備與培養(yǎng)方面都有質(zhì)的飛躍，對CAD/CAM軟件應用實現(xiàn)理實一體化教學提供了有力保障。

理實一體化教學過程中，學生邊學邊做，學做合一，打破以知識傳授為主的傳統(tǒng)課程教學模式，教師主導，將學生置于發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、思考問題、探究問題、解決問題的動態(tài)過程中學習。能把抽象難以理解的理論知識科學地、有效地轉(zhuǎn)化到生動而有趣并具有挑戰(zhàn)性的實踐過程中去，促進學生對知識的理解記憶，開發(fā)學生的思維能力，鍛煉學生的動手能力；能將技能實踐融入課堂教學，讓學生直接在課堂上獲得職業(yè)崗位所必須的專業(yè)技能，調(diào)動學生學習的主動性。理實一體化教學，對增強學生的實踐操作技能、創(chuàng)新能力，提高教學質(zhì)量具有積極意義。

3.2 任務驅(qū)動教學方法

教師根據(jù)課程教學目標設計若干個教學任務，讓學生在完成一系列任務的過程中掌握知識和技能并提高綜合素質(zhì)的方法稱為任務驅(qū)動教學法。任務驅(qū)動教學方法，圍繞任務展開學習，以任務的完成結(jié)果檢驗和總結(jié)學習過程等，改變學生的學習狀態(tài)。CAD/CAM軟件應用課程實踐性很強，非常適合用任務驅(qū)動教學法教學。對于相同的知識點，教師可以針對不同層次的學生，給出不同的且難易程度恰當?shù)慕虒W任務。指導學生分析任務，強調(diào)專業(yè)知識的綜合性運用，鼓勵學生查找資料，用多種方法解決問題。當學生看到他人的成果，對自己會產(chǎn)生強烈的激勵，看到自己的成果會感到特別有成就感，從而產(chǎn)生濃厚的學習興趣，主動帶著任務學知識，帶著問題找答案，在完成任務的過程中學會學習、學會分析和解決問題。

任務驅(qū)動教學方法的工作流程是“明確目標→制定計劃→實施任務→成績評定”。 學習項目組織按照工作任務由簡單到復雜的順序，逐步增加知識點，突出技能和素質(zhì)培養(yǎng)，體現(xiàn)高職教育特色。

3.3 產(chǎn)品創(chuàng)新設計拓展訓練

CAD/CAM軟件教學采用傳統(tǒng)的教學方法時，學生所學的內(nèi)容就局限在老師的課堂教學中；對于課堂沒有講授的內(nèi)容，學生往往就不會[4]。因此，產(chǎn)品創(chuàng)新設計很好的解決了這個問題，教學過程中，教師的教學方法和手段是開放的。

產(chǎn)品創(chuàng)新設計環(huán)節(jié)，通常在學生掌握理解新的知識內(nèi)容之后，利用已經(jīng)學過的知識內(nèi)容，實施創(chuàng)新設計[5]。要求在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的課題范圍，學生學會科學查閱相關資料，按照一定的設計思路思考問題，分析問題，最后完成課題三維造型、組裝、仿真。例如，教師要求學生用10學時自主設計一個組合件，它包括的零件數(shù)大于等于4個，對組合件進行運動分析及機構(gòu)仿真，要求輸出仿真結(jié)果，并規(guī)定創(chuàng)建零件時需要用到的基本特征和工程特征。教師不規(guī)定具體的任務和方法，學生就會拋開思想束縛，有意識的去觀察、思考、構(gòu)想，并努力收集符合要求的相關信息，確定目標產(chǎn)品進行設計。鼓勵學生在設計過程中遇到課堂上沒有講解的知識點時，先到圖書館或網(wǎng)站查資料，解決不了再與同學或老師交流。

產(chǎn)品創(chuàng)新設計也可以分組進行：4至6人為一組，以機械設計為基礎，共同決策設計目標、設計方案、協(xié)作完成任務。學生在任務完成的過程中既能進行舉一反三的思考，又能享受將構(gòu)想付諸于實踐的樂趣，還能增進同學情誼。最后，每組學生代表都要介紹自己作品的特色、所涉及的知識點、難點如何解決等，通過這種經(jīng)驗交流，可取長補短、促進語言表達能力的提高，也能起到一種激勵的效果。

產(chǎn)品創(chuàng)新設計不僅可以使學生的查找資料能力、自學能力、團隊協(xié)作能力得到鍛煉，還可以使他們更熱愛學習、熱愛思考、熱愛創(chuàng)新。

4.結(jié)語

開放式的CAD/CAM軟件應用課程教學使教師易于教，學生樂于學，能較好的培養(yǎng)學生的主動學習、積極創(chuàng)新精神的，實現(xiàn)良好的教學效果。但培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力僅僅依靠課堂是遠遠不夠的，應在激發(fā)學生興趣的前提下，引導學生在課外充分利用網(wǎng)絡資源，獲取豐富的學習資料，繼續(xù)深入學習和實踐創(chuàng)新。

參考文獻：

[1]梁東確，高職CAD/CAM探究式教學探討[J]， 北京電力高等?？茖W校學報，2011.9

[2]高葛，《計算機輔助設計與制造》課程的教學改革與深化[J]，陜西國防工業(yè)職業(yè)技術學院學報[J]，2011年6月第21卷第2期

[3]劉玉山，韓柳，戚厚軍，簡論機械CAD/CAM課程改革與實踐，職業(yè)教育研究[J]，2011.12

[4]吳榮，關于高職CAD/CAM課程的教學反思[J]，考試周刊，2011年第14期

[5]姬彥巧，孫曙光，CAD/CAM應用課程的項目化教學[J]，機械職業(yè)教育，2012.1