新工科建設(shè)下CAD/CAM技術(shù)課程教學(xué)改革的實(shí)踐研究

【摘 要】本文以機(jī)械CAD/CAM課程教學(xué)改革為切入點(diǎn)，探索培養(yǎng)學(xué)生CAD/CAM軟件實(shí)際應(yīng)用能力的方法，以期真正達(dá)到新工科建設(shè)的要求，培養(yǎng)出軟件理論知識(shí)扎實(shí)、操作技能精湛、具有實(shí)際工程應(yīng)用能力的高技能、高素質(zhì)人才。

【關(guān)鍵詞】新工科建設(shè);實(shí)際應(yīng)用能力;課程教學(xué)改革;實(shí)踐研究

【中圖分類號(hào)】G642? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A? 【文章編號(hào)】1671-8437（2020）28-0001-02

新工科建設(shè)的本質(zhì)要求遵循工程教育的規(guī)律，培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)發(fā)展、對(duì)接企業(yè)實(shí)際需求的人才[1]。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和其他相關(guān)科技的發(fā)展，CAD/CAM技術(shù)已日趨完善，已成為制造業(yè)信息化中的基礎(chǔ)技術(shù)。目前各大院校都開設(shè)了CAD/CAM技術(shù)課程，希望通過(guò)課程教學(xué)使學(xué)生掌握這門新興技術(shù)，但是普遍現(xiàn)象是，課程教學(xué)僅從會(huì)軟件操作層面入手，離實(shí)際應(yīng)用存在一定距離。本文以機(jī)械CAD/CAM課程教學(xué)改革為切入點(diǎn)，力求探索出培養(yǎng)學(xué)生CAD/CAM軟件實(shí)際應(yīng)用能力的方法，真正達(dá)到新工科建設(shè)的要求，培養(yǎng)出軟件知識(shí)扎實(shí)、技能精湛、實(shí)際工程應(yīng)用能力強(qiáng)的高技能、高素質(zhì)人才。

1? ?CAD/CAM技術(shù)課程教學(xué)存在的問(wèn)題

目前，CAD/CAM技術(shù)課程教學(xué)的常用方法是，利用軟件教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的軟件操作能力，還沒(méi)拓展到“應(yīng)用型人才”的培養(yǎng)，沒(méi)有突出工程教育的特征。因此在符合新工科人才培養(yǎng)的要求上，還存在以下幾個(gè)問(wèn)題。

（1）重理論輕實(shí)踐，CAD、CAM等技術(shù)相互分離，教師教學(xué)中只教學(xué)生使用本課程的軟件，學(xué)生學(xué)習(xí)后，無(wú)法熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、建模裝配、工程圖制作、加工制造等[2]。

（2）CAD/CAM技術(shù)課程實(shí)踐性強(qiáng)，軟件種類多，所涉及的知識(shí)內(nèi)容廣，教學(xué)中容易出現(xiàn)軟件選擇困難，教學(xué)內(nèi)容“浮在面上”的問(wèn)題，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際需要不符的情況。

（3）機(jī)械是CAD/CAM技術(shù)課程的一個(gè)特點(diǎn)，低年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)軟件后，無(wú)法實(shí)際應(yīng)用，不能立即到企業(yè)參與實(shí)際工作，如不能實(shí)際操作軟件來(lái)驗(yàn)證與提高水平，那么理解與掌握都會(huì)有一定的困難，學(xué)生畢業(yè)后還要經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間的再學(xué)習(xí)才能應(yīng)用[3]。

2? ?課程改革實(shí)踐的方法與措施

近兩年來(lái)，為做好機(jī)械CAD/CAM課程教學(xué)改革，筆者所在的新余學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院（下文簡(jiǎn)稱“該學(xué)院”）采取了以下方法與措施。

2.1? 重新修訂人才培養(yǎng)方案與課程教學(xué)大綱，融入新工科要求

積極將新工科的要求融入2018版人才培養(yǎng)方案與課程教學(xué)大綱中，將工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)作為人才培養(yǎng)方案的主要理念和要求，同時(shí)結(jié)合新工科的內(nèi)涵和工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，打破常規(guī)，制訂了不同于常用形式的教學(xué)大綱，形成了教學(xué)指導(dǎo)性文件[4]。

2.2? 積極進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的改革實(shí)踐

積極進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的改革，探索總結(jié)出一些比較有效的教學(xué)方法，并在不斷應(yīng)用中優(yōu)化。代表性的方法如下。

（1）共性教學(xué)法。以相關(guān)主流軟件中的相同內(nèi)容為主，進(jìn)行CAD建模的基礎(chǔ)功能教學(xué)，再輔之以教學(xué)中規(guī)定軟件的特點(diǎn)。教學(xué)以基礎(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)技能為主，內(nèi)容結(jié)合企業(yè)實(shí)際需要，側(cè)重基本應(yīng)用、技能夠用，減去深?yuàn)W、偏僻內(nèi)容，減去的內(nèi)容放在課外活動(dòng)中。首先，教學(xué)中采用對(duì)照法，教師在教學(xué)中既講指定軟件的操作，又及時(shí)對(duì)比其他軟件的操作，為學(xué)生課后或者工作時(shí)轉(zhuǎn)學(xué)其他軟件打下一定的基礎(chǔ)，提高學(xué)習(xí)適應(yīng)能力;其次，教學(xué)安排在機(jī)械CAD/CAM實(shí)訓(xùn)室中，電腦中安裝了多個(gè)主流CAD/CAM軟件，方便學(xué)生學(xué)習(xí)了解不同軟件的功能。在這個(gè)環(huán)境之中，潛移默化地影響學(xué)生，在無(wú)形中增強(qiáng)其對(duì)各種軟件的學(xué)習(xí)興趣。

（2）與應(yīng)用相結(jié)合的教學(xué)方法。主要是結(jié)合目前各類大學(xué)生項(xiàng)目，讓學(xué)生實(shí)際應(yīng)用軟件工具，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件，并運(yùn)用產(chǎn)品設(shè)計(jì)、建模裝配、工程圖繪制、加工制造等各方面的知識(shí)與方法來(lái)完成實(shí)際的項(xiàng)目，從而使學(xué)生從工作需要層次掌握運(yùn)用CAD/CAM軟件進(jìn)行產(chǎn)品基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的方法，為其畢業(yè)后參與工作打下基礎(chǔ)，以實(shí)際應(yīng)用促進(jìn)學(xué)生能力的提高。

（3）以賽促學(xué)法。近兩年來(lái)，該學(xué)院以興趣愛(ài)好為引導(dǎo)，組織學(xué)生加強(qiáng)課外學(xué)習(xí)與交流，積極參加CAD/CAM技術(shù)競(jìng)賽和創(chuàng)新活動(dòng)，并積極拓展應(yīng)用方向。很多學(xué)生不僅僅參加了成圖大賽的各級(jí)賽事，還拓展到了機(jī)械創(chuàng)新、3D打印等方面。這樣不僅使參賽學(xué)生取得了良好的成績(jī)，提高了能力，還帶動(dòng)了一大批學(xué)生積極學(xué)習(xí)。

2.3? 推動(dòng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革

把3D打印中心納入學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)用CAD/CAM技術(shù)的場(chǎng)所，并向更多前沿技術(shù)如逆向工程方面拓展;積極推動(dòng)并參與新建校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室工作，提供新建培訓(xùn)考證中心方案建議、設(shè)備參數(shù)等，用于學(xué)生CAD/CAM軟件使用、培訓(xùn)、考取軟件操作證書、實(shí)習(xí)等[5]。

2.4? 改革CAD/CAM技術(shù)課程的考評(píng)方式

以實(shí)際應(yīng)用能力培養(yǎng)為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)考評(píng)方式改革。要求CAD/CAM技術(shù)課程的考核為考核能力，考核內(nèi)容為實(shí)踐操作，借助企業(yè)的實(shí)際產(chǎn)品，用技術(shù)員、工程師的實(shí)際工作來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生。該考評(píng)方式實(shí)行了近兩年，該學(xué)院對(duì)考評(píng)結(jié)果進(jìn)行了初步效果評(píng)價(jià)，結(jié)果良好。

2.5? 大力進(jìn)行CAD/CAM技術(shù)課程師資隊(duì)伍建設(shè)

師資隊(duì)伍是CAD/CAM技術(shù)課程改革的關(guān)鍵因素。一是組織該課程的教師學(xué)習(xí)提高，形成多個(gè)小組，參與不同的項(xiàng)目。二是組織相關(guān)的課程教師共同學(xué)習(xí)提高，一同參與教學(xué)改革，更廣泛地開展課題。

3? ?課程改革取得的成效

課題改革實(shí)踐證明，以上方法是有效的，取得了比較令人滿意的成效，具體有以下幾方面。

（1）在新修訂的人才培養(yǎng)方案與課程教學(xué)大綱的指導(dǎo)與規(guī)范下，CAD/CAM技術(shù)課程教學(xué)有效開展，新工科工程教育認(rèn)證理念深入人心，新工科模式得到了實(shí)際

應(yīng)用。

（2）新的教學(xué)方法提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生CAD/CAM技術(shù)的掌握與應(yīng)用能力得到了大幅提高。特別是共性教學(xué)法的使用，既使學(xué)生學(xué)會(huì)一個(gè)選定的三維軟件的應(yīng)用與操作，又使學(xué)生了解其他三維軟件的基本設(shè)計(jì)方法，并且為今后工作所需打下基礎(chǔ)，使培養(yǎng)的學(xué)生完全達(dá)到了企業(yè)崗位掌握多種軟件技能的要求。與應(yīng)用相結(jié)合的教學(xué)法實(shí)行后，學(xué)生不僅能熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、建模裝配、工程圖繪制、加工制造等，更重要的是能夠運(yùn)用這些能力完成企業(yè)技術(shù)人員的相關(guān)

工作[6]。

（3）以賽促學(xué)法成效明顯，不但提升了學(xué)生的能力與興趣，也提高了CAD/CAM技術(shù)的影響力。重視第二課堂，以賽促學(xué)，以實(shí)際應(yīng)用促能力提高的方法實(shí)行以來(lái)，該學(xué)院學(xué)生獲得國(guó)家級(jí)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，獲得省級(jí)團(tuán)體二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，獲得個(gè)人一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等級(jí)獎(jiǎng)3項(xiàng)、三等獎(jiǎng)2項(xiàng);并申報(bào)成立了CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。同時(shí)學(xué)生還積極獲取技能證書，44人獲得AutoCAD機(jī)械應(yīng)用工程師證書，10人獲得ProE應(yīng)用工程師證書，66人獲得UG/NX應(yīng)用工程師證書。

（4）實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)得到加強(qiáng)。積極新建校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室，加強(qiáng)了與實(shí)踐教學(xué)基地的合作。為讓學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)的CAD/CAM技術(shù)，課題組積極參與新建校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室的工作，以3D打印中心為依托，新建一個(gè)CAD/CAM培訓(xùn)室的方案已經(jīng)通過(guò)學(xué)校批準(zhǔn)，進(jìn)入招標(biāo)建設(shè)環(huán)節(jié)。

（5）CAD/CAM技術(shù)課程師資隊(duì)伍建設(shè)取得成效，加強(qiáng)了本類課程師資隊(duì)伍建設(shè)，增加了師資隊(duì)伍深度和廣度。新余學(xué)院成為江西省工程圖學(xué)會(huì)常務(wù)理事單位，課題組五位教師均為江西省工程圖學(xué)會(huì)常務(wù)理事，同時(shí)學(xué)院另有九位教師順利擔(dān)任江西省工程圖學(xué)會(huì)常務(wù)理事。多位青年教師已成為課程教學(xué)、學(xué)科競(jìng)賽的主要力量。

綜上所述，該學(xué)院在新工科建設(shè)背景下進(jìn)行的CAD/CAM課程教學(xué)改革是成功的，創(chuàng)新了現(xiàn)有的課程教學(xué)模式，探索構(gòu)建了應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系。但CAD/CAM課程還要繼續(xù)進(jìn)行改革的應(yīng)用研究，再應(yīng)用，再提高，形成良性循環(huán)。

【參考文獻(xiàn)】

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【作者簡(jiǎn)介】

郭國(guó)誼（1968～），男，漢族，江西永豐人，碩士，副教授。研究方向：機(jī)械、模具的設(shè)計(jì)與制造及其教學(xué)研究，CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用及其教學(xué)研究。