“CAD/CAE軟件應(yīng)用實(shí)踐”實(shí)驗(yàn)課改革探討*

王宏斌（西華大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，四川 成都 610039）

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“CAD/CAE軟件應(yīng)用實(shí)踐”實(shí)驗(yàn)課改革探討*

王宏斌
（西華大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，四川 成都 610039）

摘要：根據(jù)社會(huì)的需要和發(fā)展，從實(shí)際出發(fā)，圍繞教學(xué)思路、教學(xué)手段、考核體系等幾方面的改革，提出了具體有針對(duì)性的改革方法，解決了學(xué)生綜合能力較差的問(wèn)題，提升了學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力以及創(chuàng)新意識(shí)和能力，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深入改革做出了有益的探討。

關(guān)鍵詞：自我學(xué)習(xí)能力；演示；創(chuàng)新思路；考核體系

實(shí)驗(yàn)課是課程教學(xué)里的重要組成部分，實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量關(guān)系到學(xué)生素質(zhì)的高低，社會(huì)的需要和發(fā)展也要求學(xué)生必須成為全方面發(fā)展的人才。為了使學(xué)生能夠更好的適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的需要，必須更加重視實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)。對(duì)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革的目的是為了培養(yǎng)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力和創(chuàng)新能力?，F(xiàn)在高校的畢業(yè)生越來(lái)越多，就業(yè)壓力也不斷加大，社會(huì)需要全面發(fā)展的大學(xué)畢業(yè)生，學(xué)生光有理論知識(shí)是不夠的，必須具備較強(qiáng)的自我學(xué)習(xí)能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力和創(chuàng)新能力，作為教師，不僅要傳授給學(xué)生扎實(shí)的理論知識(shí)，而且要培養(yǎng)出學(xué)生們的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力，不僅教師要轉(zhuǎn)變觀念，學(xué)生也要轉(zhuǎn)變觀念，這樣才能適應(yīng)社會(huì)的需要，跟上時(shí)代的步伐［1］?；诖?，我們從以下三個(gè)方面著手進(jìn)行了改革。

一、改革教學(xué)思路，突出鍛煉學(xué)生解決問(wèn)題的能力

現(xiàn)在的社會(huì)對(duì)高校畢業(yè)生的普遍印象是解決問(wèn)題的能力較低，高校畢業(yè)生大多具備較強(qiáng)的理論知識(shí)，但是在工作崗位上需要有將理論知識(shí)與實(shí)際融會(huì)貫通的能力，也就是要具備解決問(wèn)題的能力，而過(guò)去的教學(xué)思路往往是教師按部就班的把教學(xué)大綱規(guī)定的內(nèi)容講授給學(xué)生，學(xué)生雖然學(xué)到了理論知識(shí)，但是遇到實(shí)際問(wèn)題卻感到難以解決，因此必須改革教學(xué)思路，特別是要鍛煉學(xué)生解決問(wèn)題的能力，為此建立了三階段學(xué)習(xí)體系。

首先在教學(xué)上把理論知識(shí)的講授與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，在教學(xué)內(nèi)容上增加了實(shí)際操作的三維動(dòng)畫(huà)演示內(nèi)容，給學(xué)生更加直觀的演示，通過(guò)三維動(dòng)畫(huà)演示幫助學(xué)生在大腦里建立解決問(wèn)題的形象認(rèn)識(shí)，為學(xué)生在實(shí)際解決問(wèn)題時(shí)打下一定的感性基礎(chǔ)。

其次要求學(xué)生把觀看到的三維動(dòng)畫(huà)演示內(nèi)容下載下來(lái)，然后把學(xué)生分為若干實(shí)驗(yàn)小組，每組10人左右，設(shè)立組長(zhǎng)一人，然后學(xué)生自己去準(zhǔn)備三維動(dòng)畫(huà)里需要用到的材料和軟件、資料等，并且把三維動(dòng)畫(huà)演示的內(nèi)容完成并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，在完成過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí)，教師可以提示，但是具體解決問(wèn)題由學(xué)生去完成，這樣可以極大的鍛煉學(xué)生解決問(wèn)題的能力。

最后是通過(guò)前面兩個(gè)階段的學(xué)習(xí)和鍛煉，學(xué)生積累和學(xué)到了一定的解決問(wèn)題的能力，這時(shí)，在前面的基礎(chǔ)上，在實(shí)踐環(huán)節(jié)上布置相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生自己去尋找題目，并模仿前面三維動(dòng)畫(huà)的模式創(chuàng)新自己的內(nèi)容，題目要求必須能達(dá)到實(shí)驗(yàn)大綱的教學(xué)目的和要求。三階段學(xué)習(xí)體系是圍繞鍛煉學(xué)生解決問(wèn)題的能力為中心進(jìn)行的。

在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)小組里的成員會(huì)互相幫助和學(xué)習(xí)，每個(gè)人的長(zhǎng)處不一樣，這樣能夠互相補(bǔ)充，學(xué)生相互之間互相學(xué)習(xí)，通過(guò)以上三個(gè)階段的學(xué)習(xí)和鍛煉，使學(xué)生解決問(wèn)題的能力得到了較大的加強(qiáng)。

二、改革教學(xué)手段，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力

教學(xué)手段是為了達(dá)到良好的教學(xué)目的，現(xiàn)階段，無(wú)論是大環(huán)境還是小環(huán)境，均要求高校畢業(yè)生要具備良好的創(chuàng)新意識(shí)和能力，因此對(duì)教學(xué)手段進(jìn)行了改革，除了傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)，重點(diǎn)增加了多媒體教學(xué)設(shè)備和教學(xué)軟件，充分利用互聯(lián)網(wǎng)，教師在教師機(jī)上利用多媒體互動(dòng)聯(lián)網(wǎng)軟件給每一個(gè)學(xué)生使用的學(xué)生機(jī)進(jìn)行講解和演示，學(xué)生有問(wèn)題，教師可以通過(guò)教師機(jī)及時(shí)解答，從而提高了教學(xué)效率，學(xué)生也很歡迎這些教學(xué)手段。

為了培養(yǎng)的創(chuàng)新意識(shí)和能力，在教學(xué)手段我們還采取了機(jī)動(dòng)靈活的手段，我們把實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵蠼o學(xué)生強(qiáng)調(diào)以后，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笞约喝ふ液线m的軟件和題目，特別是要有創(chuàng)新，根據(jù)學(xué)生完成的創(chuàng)新程度給與5-10分的機(jī)動(dòng)分?jǐn)?shù)獎(jiǎng)勵(lì)，計(jì)入實(shí)驗(yàn)總成績(jī)?，F(xiàn)在社會(huì)就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，為了使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更有針對(duì)性，特別設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由易到難，由基礎(chǔ)到創(chuàng)新。第一步是給學(xué)生布置了基礎(chǔ)性的簡(jiǎn)單作業(yè)，目的是查看學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握能力，同時(shí)也為接下來(lái)難度增加的實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。第二步是要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求完成建模和分析的正式實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，建模的實(shí)物自己根據(jù)要求選擇，目的是鍛煉學(xué)生解決問(wèn)題的能力。最后一步是要求學(xué)生在認(rèn)真完成了前面兩步的基礎(chǔ)上提出自己的創(chuàng)新思路，然后根據(jù)思路和要求去完成實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新內(nèi)容，目的是鍛煉和提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力。通過(guò)三步實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使學(xué)生得到了由易到難和由基礎(chǔ)到創(chuàng)新的循序漸進(jìn)的鍛煉和學(xué)習(xí)，很好的培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力［2-5］。

（一）基礎(chǔ)性作業(yè)

基礎(chǔ)性作業(yè)主要是要求學(xué)生繪制出自己選定的零件的二維圖等內(nèi)容，基本沒(méi)有什么難度，主要目的是使學(xué)生熟悉基礎(chǔ)知識(shí)，掌握相關(guān)軟件的基本操作和基本命令，同時(shí)樹(shù)立學(xué)生進(jìn)一步完成后面實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基本信心，為正式實(shí)驗(yàn)做好鋪墊。

（二）正式實(shí)驗(yàn)

正式實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)學(xué)生綜合能力的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生們利用基礎(chǔ)性作業(yè)完成的二維圖，進(jìn)行某個(gè)物品的三維建模設(shè)計(jì)和成型過(guò)程CAE分析，學(xué)生們必須自己查找資料并設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案，我們要求學(xué)生必須先完成基礎(chǔ)性作業(yè)，才能進(jìn)行正式實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，例如：某個(gè)物品的CAD建模及成形過(guò)程CAE分析等。實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生首先尋找到合適的物品，然后進(jìn)行尺寸的定義和修改、二維圖形的創(chuàng)建、三維建模，最后進(jìn)行成型過(guò)程CAE分析，分析相關(guān)缺陷并提出不同的解決方案加以對(duì)比，最后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。學(xué)生通過(guò)這部分實(shí)驗(yàn)可以全面的認(rèn)識(shí)CAD和CAE專(zhuān)業(yè)知識(shí)，加深基礎(chǔ)知識(shí)的理解，為進(jìn)一步學(xué)好專(zhuān)業(yè)課樹(shù)立了信心。

（三）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)沒(méi)有設(shè)立固定題目，而是由學(xué)生自己去收集當(dāng)前最新的有關(guān)學(xué)科信息和資料，然后結(jié)合實(shí)驗(yàn)要求自己設(shè)立題目并且把自己的創(chuàng)新思路融匯到實(shí)驗(yàn)內(nèi)容里，并完成該實(shí)驗(yàn)。三步實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是圍繞實(shí)驗(yàn)大綱為中心進(jìn)行的。

以上三部分的實(shí)驗(yàn)均以實(shí)驗(yàn)大綱為中心，學(xué)生經(jīng)過(guò)上面三個(gè)部分的實(shí)驗(yàn)任務(wù)的完成，把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖表按照實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行文字總結(jié)并形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，要求必須有自己的思想和總結(jié)以及1-2個(gè)問(wèn)題的討論和分析。

三、改革實(shí)驗(yàn)考核體系

學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)效果怎樣，必須通過(guò)完整的考核體系來(lái)檢驗(yàn)。我們根據(jù)實(shí)際情況，改革了以前的實(shí)驗(yàn)考核體系，過(guò)去的考核體系比較單一，不能全面的考核學(xué)生的綜合能力。為此，我們?cè)O(shè)立了作業(yè)完成情況、學(xué)習(xí)態(tài)度、解決問(wèn)題能力、創(chuàng)新意識(shí)和能力以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告幾個(gè)部分的綜合考核，這套考核體系的主要目的是促進(jìn)學(xué)生認(rèn)真并帶著創(chuàng)新意識(shí)去完成實(shí)驗(yàn)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的內(nèi)在潛力和能力，從而提高實(shí)驗(yàn)課效果。

這套考核體系的關(guān)鍵是教師必須嚴(yán)格按照以上幾個(gè)方面去執(zhí)行考核，對(duì)于表現(xiàn)突出的學(xué)生一定給與高分成績(jī)的獎(jiǎng)勵(lì)，使學(xué)生明白只有認(rèn)真完成才能取得好的成績(jī)，投機(jī)取巧是沒(méi)有出路的。在具體執(zhí)行這套考核體系時(shí)，給每一個(gè)學(xué)生宣布了考核的具體要求，要求每個(gè)學(xué)習(xí)小組的組長(zhǎng)監(jiān)督學(xué)生們的實(shí)際完成情況，并且記錄在實(shí)驗(yàn)完成情況表里，每一個(gè)項(xiàng)目滿(mǎn)分是100分，在評(píng)定學(xué)生們的最終實(shí)驗(yàn)總成績(jī)時(shí)，將參考實(shí)驗(yàn)完成情況表里每一個(gè)學(xué)生的各個(gè)項(xiàng)目的成績(jī)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)報(bào)告的成績(jī)，進(jìn)行綜合評(píng)定，最后給出學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)總成績(jī)。

實(shí)驗(yàn)完成情況表能夠較全面的反映學(xué)生整個(gè)實(shí)驗(yàn)的完成情況，體現(xiàn)了公平性、科學(xué)性。這套考核體系的每一個(gè)環(huán)節(jié)都是相互銜接和有機(jī)結(jié)合的，學(xué)生必須認(rèn)真完成每一個(gè)環(huán)節(jié)要求的內(nèi)容，才能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。為了杜絕學(xué)生們弄虛作假，特別給每一個(gè)學(xué)生強(qiáng)調(diào)了如果發(fā)現(xiàn)有雷同的分析將會(huì)給與重做全部實(shí)驗(yàn)的處罰，這個(gè)措施取得了較好的效果［8-10］。

通過(guò)實(shí)踐證明，改革后的考核體系克服了過(guò)去考核方式的單一性，特別是有針對(duì)性的考核了學(xué)生的解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新意識(shí)和能力，也促進(jìn)了學(xué)生去提高自己解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新意識(shí)和能力。

四、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)教學(xué)思路、教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)考核體系等幾方面的改革，充分提升了學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力和創(chuàng)新意識(shí)及能力。學(xué)生在感受實(shí)驗(yàn)課改革帶來(lái)的好處的同時(shí)，也進(jìn)一步促進(jìn)了學(xué)習(xí)興趣和研究興趣，對(duì)學(xué)好課程也有了更強(qiáng)的信心。改革是對(duì)過(guò)去效果不好的地方進(jìn)行改變和革新，而時(shí)代在不斷發(fā)展和進(jìn)步，所以改革也要與時(shí)俱進(jìn)，以后還需要不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方式和內(nèi)容，使實(shí)驗(yàn)課教學(xué)能夠更加適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，使學(xué)生們能夠的得到實(shí)驗(yàn)課程改革帶來(lái)的好處。

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中圖分類(lèi)號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：2096-000X（2016）13-0108-02

*基金項(xiàng)目：2014年四川省省級(jí)教改項(xiàng)目 項(xiàng)目名稱(chēng)：“材料成型及控制工程卓越工程師教育培養(yǎng)知識(shí)體系構(gòu)建及實(shí)踐研究”；材料成型及控制工程 四川省卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃試點(diǎn)項(xiàng)目；材料科學(xué)與工程四川省卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃試點(diǎn)項(xiàng)目；2013年西華大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目 項(xiàng)目名稱(chēng)：“關(guān)于CAD/CAE軟件應(yīng)用實(shí)踐實(shí)驗(yàn)課教學(xué)環(huán)節(jié)的改革和研究”

作者簡(jiǎn)介：王宏斌（1969-），男，四川成都，本科，實(shí)驗(yàn)師，主要研究方向?yàn)镃AD/CAE/CAM。

Abstract：According to the needs and development of the society，the reform of teaching ideas，teaching methods，assessment system and so on，the paper puts forward the specific targeted reform methods，solves the problems of poor students'comprehensive ability，promotes the students'ability of self-learning，group cooperation ability and innovation consciousness and ability.

Keywords：self-learning ability；demonstration；innovative thinking；assessment system