基于機(jī)械CAD/CAM技術(shù)的“教、學(xué)、做、評(píng)、賽”五維一體化課程的研究

戰(zhàn)忠秋 王傳龍 劉晨

摘要：傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)新時(shí)代職業(yè)教育發(fā)展的特點(diǎn)，新型專業(yè)設(shè)備的集成化、智能化程度越來(lái)越高，同學(xué)們單靠空間想象對(duì)于專業(yè)知識(shí)的掌握越來(lái)越難，而如果每一門(mén)課程都配置一定數(shù)量的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，當(dāng)大幅增加成本投入。而隨著中國(guó)CAD/CAM產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展，借助于機(jī)械CAD/CAM技術(shù)實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做、評(píng)、賽”的五維一體化不失為一個(gè)良策，通過(guò)在不同課程中制作相應(yīng)的數(shù)字化樣機(jī)，當(dāng)大大提升教學(xué)效果、增加專業(yè)建設(shè)的深度與內(nèi)涵。本文比較全面地介紹了天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院在此方面的研究，并對(duì)該成果的應(yīng)用做了歸納總結(jié)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械CAD/CAM技術(shù)；五維一體化；研究

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）26-0219-02

【引言】

在傳統(tǒng)的課程中，教學(xué)模式一般以組織教學(xué)、講授知識(shí)、鞏固知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)和檢查知識(shí)來(lái)展開(kāi)，其基本做法是：以紀(jì)律教育來(lái)維持組織教學(xué)，以“師講生聽(tīng)”來(lái)傳授新知識(shí)，以背誦、抄寫(xiě)來(lái)鞏固已學(xué)知識(shí)，以多做練習(xí)來(lái)運(yùn)用新知識(shí)，以考試測(cè)驗(yàn)來(lái)檢查學(xué)習(xí)效果。這樣的教學(xué)方式，在新一輪基礎(chǔ)教育課程改革理念下，它的缺陷越越來(lái)顯現(xiàn)出來(lái)。它以知識(shí)的傳授為核心，把學(xué)生看成是接納知識(shí)的容器。按照上述五步進(jìn)行教學(xué)，雖然強(qiáng)調(diào)了教學(xué)過(guò)程的階段性，但卻是以學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)為前提的，沒(méi)有突出學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，沒(méi)有突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性、主動(dòng)性和獨(dú)立性。因此，革新教學(xué)模式勢(shì)在必行。

【正文】

為更好滿足培養(yǎng)創(chuàng)新型社會(huì)人才需求，在當(dāng)代CAD/CAM技術(shù)日益繁盛、廣泛應(yīng)用的今天，在浩瀚眾多CAD/CAM軟件中，機(jī)電工程學(xué)院對(duì)于機(jī)械CAD/CAM技術(shù)人才的培養(yǎng)“方向準(zhǔn)確，特色鮮明”。工欲善其事，必先利其器，以市場(chǎng)為導(dǎo)向選擇合適的CAD/CAM技術(shù)軟件予以課程的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)。機(jī)械CAD方向通過(guò)“Autodesk-CAD、PRO/E與Geomagic Studio”的學(xué)習(xí)掌握機(jī)械產(chǎn)品整裝建模與逆向處理的高素質(zhì)高技能人才；機(jī)械CAM方向通過(guò)“UG-NX、MasterCAM與CAXA”的學(xué)習(xí)掌握機(jī)械零件數(shù)控加工與自動(dòng)編程的高素質(zhì)高技能人才；機(jī)械工程動(dòng)漫（含CAE）通過(guò)“Autodesk-Inventor、Autodesk-3dsmax與會(huì)聲會(huì)影”的學(xué)習(xí)掌握機(jī)械工程運(yùn)動(dòng)特效制作與運(yùn)動(dòng)分析的高素質(zhì)高技能人才。

基于機(jī)械CAD/CAM技術(shù)改革的“教、學(xué)、做、評(píng)、賽”五維一體化課程，教學(xué)地點(diǎn)在一體化教室內(nèi)完成，將課堂搬到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，或用模擬生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，在教學(xué)過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體組織實(shí)施教學(xué)，教師利用多媒體與CAD/CAM軟件完成知識(shí)教授，通過(guò)“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”讓學(xué)生“做”起來(lái)，通過(guò)“做”激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，進(jìn)行分組學(xué)習(xí)，在做中學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力，促進(jìn)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的提高；最后教師再通過(guò)制作的產(chǎn)品或作品予以考評(píng)，選拔優(yōu)秀的產(chǎn)品或作品參加各種形式的競(jìng)賽，達(dá)到“促教”、“促學(xué)”、“促評(píng)”的效果。通過(guò)“教、學(xué)、做、評(píng)、賽”的五維一體，將抽象的知識(shí)形像化、可視化，降低了理解的難度，優(yōu)化了知識(shí)要點(diǎn)，通過(guò)仿真操作加工過(guò)程、三維動(dòng)態(tài)展示演變過(guò)程等虛擬生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，增強(qiáng)學(xué)生感性認(rèn)識(shí)，加速學(xué)生對(duì)學(xué)科理論的認(rèn)知進(jìn)程，有效縮短認(rèn)知時(shí)間，通過(guò)動(dòng)手提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升了授課的效率，由“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，大幅提升了“教與學(xué)”效果。

經(jīng)過(guò)三年的實(shí)踐證明，通過(guò)構(gòu)建五維“一體化”新型課程，打破了傳統(tǒng)學(xué)科型課程學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)灌輸、實(shí)踐技能培養(yǎng)與專業(yè)理論知識(shí)脫節(jié)的實(shí)施方式，形成以任務(wù)實(shí)施、學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建、實(shí)踐與理論一體化的實(shí)施方式；打破了傳統(tǒng)學(xué)科型課程單一課堂化的教學(xué)模式和教學(xué)環(huán)境，創(chuàng)設(shè)與工作實(shí)境接近的教學(xué)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)教學(xué)環(huán)境與工作環(huán)境、校園文化與企業(yè)文化相融合。

備注：“三化”，指教學(xué)內(nèi)容項(xiàng)目化、知識(shí)能力模塊化、典型案例動(dòng)態(tài)化?！半p軌”，指雙軌考核機(jī)制：理論考核與實(shí)踐考核、過(guò)程考核與職業(yè)鑒定相融合的雙軌考核機(jī)制?！耙惑w”，指的“教、學(xué)、做、評(píng)、賽”五維一體化教學(xué)模式，即“教”——老師教；“學(xué)”——學(xué)生學(xué)；“做”——老師示范，學(xué)生采用機(jī)械CAD/CAM技術(shù)及相關(guān)加工設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)做具體項(xiàng)目任務(wù)；“評(píng)”——老師根據(jù)學(xué)生作品或產(chǎn)品質(zhì)量，評(píng)定“做”的成績(jī)；評(píng)“做”中問(wèn)題，及時(shí)解決問(wèn)題；“賽”——老師選拔優(yōu)秀學(xué)生作品，推薦參加各類型的大賽，通過(guò)比賽讓同學(xué)們更加肯定自己，使之更加自信，同時(shí)找出問(wèn)題與差距，以求更好地完善自身“教、學(xué)、評(píng)”體系。

【歸納總結(jié)】

一、實(shí)踐效果

1.變“組織教學(xué)”為“動(dòng)機(jī)激發(fā)”。其目的是讓學(xué)生在師生交往的情境中，受到某種刺激，對(duì)將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容產(chǎn)生需求的欲望，進(jìn)而形成學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)。

2.變“講授知識(shí)”為“主動(dòng)求知”。其目的是讓學(xué)生擺脫教師那種生澆硬灌的教學(xué)模式，教在學(xué)后，學(xué)在教前，生為主帥，師為參謀，使學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)，根據(jù)自身的實(shí)際來(lái)選擇、探求蘊(yùn)藏在教材中的知識(shí)。

3.變“鞏固知識(shí)”為“自我表現(xiàn)”。其目的是讓學(xué)生免除機(jī)械記憶、重復(fù)練習(xí)之痛苦，以達(dá)到自我表現(xiàn)的形式，力求做到身動(dòng)、心動(dòng)、人人動(dòng)，一方面消化、深化知識(shí)，并內(nèi)化成自身素質(zhì)，另一方面凸現(xiàn)主體、張揚(yáng)個(gè)性、加強(qiáng)合作，養(yǎng)成活潑自信的品格和團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。

4.變“運(yùn)用知識(shí)”為“實(shí)踐創(chuàng)新”。其目的是讓學(xué)生打破書(shū)本的局限，突破經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的禁錮，不做知識(shí)的奴隸，不做教師驅(qū)趕的綿羊，鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑書(shū)本，鼓勵(lì)學(xué)生突發(fā)奇想，敢冒風(fēng)險(xiǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，身體力行；著力培養(yǎng)自己求異、求新的創(chuàng)新思維和敢疑、敢闖的創(chuàng)新精神。

5.變“檢查知識(shí)”為“互相交流”。其目的是讓學(xué)生通過(guò)同學(xué)間、師生間的學(xué)習(xí)體會(huì)和情感體驗(yàn)的交流，總結(jié)知識(shí)，體驗(yàn)學(xué)習(xí)方法，讓學(xué)生在相互的交流中，將所學(xué)的知識(shí)形成完整的知識(shí)體系，組建嶄新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)來(lái)增長(zhǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

二、創(chuàng)新

1.模塊范疇擴(kuò)大化。將模塊升華為知識(shí)點(diǎn)與能力點(diǎn)共構(gòu)、共融的小單位元，根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容實(shí)際，容量可大可小，以適應(yīng)課程教學(xué)的“教、學(xué)、做、評(píng)、賽”一體化模式，具有較強(qiáng)的可操作性，較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

2.教學(xué)內(nèi)容多維化。經(jīng)過(guò)3年的實(shí)踐探究，我們將教學(xué)內(nèi)容由模塊拓展為多維度的“三化”，即教學(xué)內(nèi)容項(xiàng)目化、知識(shí)能力模塊化、典型案例動(dòng)態(tài)化，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新特點(diǎn)。

3.教學(xué)模式現(xiàn)代化?；跈C(jī)械CAD/CAM技術(shù)的“教、學(xué)、做、評(píng)、賽”五維一體化課程設(shè)計(jì)，剛起步研究，獨(dú)具特色，具有可操作性強(qiáng)、推廣應(yīng)用性好、教學(xué)效率高等優(yōu)勢(shì)。

4.可實(shí)現(xiàn)教學(xué)情景現(xiàn)場(chǎng)化?！敖虒W(xué)情景現(xiàn)場(chǎng)”具有廣泛的含義，如生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、模擬生產(chǎn)、過(guò)程動(dòng)態(tài)展示、現(xiàn)場(chǎng)操作演示、仿真操作演示等等，都?xì)w屬“現(xiàn)場(chǎng)情景”，目的就是最大限度地創(chuàng)造教學(xué)中理論與生產(chǎn)實(shí)際有效結(jié)合的現(xiàn)場(chǎng)情景，提高學(xué)生理解知識(shí)，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力。