《計算機輔助設計軟件的應用》教學改革與探索

張竹青 鄭州工業(yè)應用技術學院

《計算機輔助設計軟件的應用》教學改革與探索

張竹青 鄭州工業(yè)應用技術學院

針對我校作為應用型本科院校的實際情況，對《計算機輔助設計軟件》課程的教學改革進行研究和探索。基于三維實體建模技術已經(jīng)成為工程師進行工程設計的重要工具，三維為主、二維為輔的軟件應用模式是企業(yè)發(fā)展的應用趨勢。本文從學生的基礎和學校教學條件出發(fā)。以Pro/ENGINEER軟件為平臺，采用演示教學法、理實一體化教學、翻轉課堂等為主要授課方法，進行“計算機輔助設計軟件的應用”的課程教學改革。通過課程的學習達到理論與實踐的統(tǒng)一，使學生能夠利用理論知識來解決機械工程的實際問題。通過教學環(huán)節(jié)，培養(yǎng)出適應社會需求的專業(yè)技術人才。

Pro/E；三維實體建模；計算機輔助設計；教學改革

引言

為了適應機械工程技術的發(fā)展和市場經(jīng)濟的需要，現(xiàn)針對《計算機輔助設計軟件的應用》課程進行教學改革的探索。計算機輔助設計軟件的發(fā)展將機械設計帶入一個新的發(fā)展階段，尤其是Pro/ENGINEER、NX、Solidworks、 CATIA等軟件發(fā)展使傳統(tǒng)的機械設計制造發(fā)生了很大的變化，如今可以直接實現(xiàn)機械產(chǎn)品的三維建模、裝配、分析、制造。利用計算機輔助設計軟件進行機械設計制造具有直觀、精確的優(yōu)點。計算機輔助設計軟件的使用很大程度的縮短了產(chǎn)品的設計周期、節(jié)省了樣機制造費用。通過三維實體建模，機械產(chǎn)品的遠程設計、并行設計成為機械行業(yè)發(fā)展的一個新趨勢。目前很多本科畢業(yè)生只會簡單的操作AUTO CAD軟件繪制二維工程圖，能夠熟練掌握二維軟件操作甚至進行二次開發(fā)的同學很少。新的行業(yè)發(fā)展形勢下要求學生能夠至少能夠熟練掌握一種CAD/CAM/CAE軟件，能夠熟練的運用Pro/ENGINEER、NX、Solidworks、 CATIA等軟件中一種軟件進行實體建模。為了培養(yǎng)出能夠滿足企業(yè)需求的高級專門人才，現(xiàn)在對Pro/ENGINEER軟件教學進行課程改革和調(diào)整。

“計算機輔助設計軟件的應用”是機械設計制造機械設計制造及其自動化專業(yè)的一門重要的專業(yè)必修課，是為了適應機械設計和機械制造的發(fā)展而開設的一門現(xiàn)代技術類的3D建模軟件課程。計算機輔助設計軟件對2D 軟件的突破和發(fā)展，是現(xiàn)代產(chǎn)品創(chuàng)新的基本工具。隨著3D 技術在中國制造業(yè)應用越來越廣泛，現(xiàn)代企業(yè)急需三維 CAD先進技術和大量的介于高端科研人員與低端操作人員之間的中間層--應用型人才。探索我校應用型本科學生以UG 、 PRO/E等三維教學軟件為依托的新型教學策略，以適應行業(yè)發(fā)展的需要，就顯得尤為重要。

1.授課現(xiàn)狀及存在問題

1.1 課程涉及知識點較多，按順序講解學生不易掌握

計算機輔助設計軟件的應用在教學中，Pro/ENGINEER軟件學習的知識交叉性較強，教學內(nèi)容繁多、和機械制圖課程結合緊密。在授課學時少的條件下，教師難以講全面、講透徹。目前，從相關參考教材來看，教材內(nèi)容涉及面廣，且重點也不同。各個高校在講授過程中，沒有統(tǒng)一明確的目標。通過這門課的學習，最終使學生掌握知識和實踐技能也不明確，從而課程教學安排并不能達到預期的教學目的。課程的內(nèi)容設置沒有很好的考慮到學生的實際情況，而且理論與實踐教學的比例不合適，實踐環(huán)節(jié)嚴重缺乏，而且系統(tǒng)性很差，學生不能把所學理論知識應用于實踐。

1.2 相應的教學條件有待改善，教師綜合素質(zhì)有待提高

Pro/ENGINEER軟件學習涉及的知識面廣，包括計算機圖形技術、網(wǎng)絡技術、數(shù)據(jù)庫、計算機建模與仿真技術、計算機軟件與程序設計以及機械加工工藝等等，這就對授課教師的要求很高，需要有相應的知識基礎和足夠的深度與廣度才能講好這門課的理論內(nèi)容。教師還應具備良好的相關計算機軟件的實踐操作能力，能將理論聯(lián)系實際，更好的讓學生理解掌握計算機繪圖技術。此外，相關的教學條件及設備需要充實更新，如計算機、機械CAD/ CAM相關軟件等。

2.計算機輔助設計軟件的應用課程的改革探索

2.1 翻轉課堂教學

將軟件學習的操作視頻上傳到學校網(wǎng)站，給學生布置任務，讓學生提前預習視頻里的學習內(nèi)容，上課期間老師布置相應的作業(yè)讓學生練習，針對80人以上的大班教學進行個別答疑，對于存在共性的問題進行統(tǒng)一講解。對于部分知識點，可以要求學生提前在上網(wǎng)觀看視頻學習資料，在上課時學生來講解新內(nèi)容，對于學生講解存在不足或錯誤的地方，老師給予點評和答疑。

翻轉課堂教學延長了學生的學習時間，解決了課時不足、講課不透徹的問題。

2.2 理實一體化教學

把課堂搬到機房上課，教師采用邊講邊練的方式授課。教師示范講解，強調(diào)操作時的注意事項，學生及時練習，教師針對學生操作軟件中存在的問題進行巡查指導，針對共性問題再次進行強調(diào)和示范。示范操作要求機房配備能夠控制學生電腦的設備。

2.3 同伴學習

目前機械設計制造及其自動化專業(yè)合班上課人數(shù)都超過80人，教師一一改作業(yè)存在問題。學生上傳作業(yè)、老師批改作業(yè)的形式難以避免學生復制作業(yè)上傳，導致打分不公平，不能體現(xiàn)學生的真實水平?，F(xiàn)場對學生作業(yè)打分效果較好，很大程度的避免了學生的投機現(xiàn)象。但是由于學生人數(shù)太多，老師沒有足夠的實踐批改學生作業(yè)。因此，可分組讓每組中軟件操作較好的同學去批改本組學生的作業(yè)，批改前先指導學生批改作業(yè)的標準并規(guī)定好本組中優(yōu)良中差的比例，防止學生因為人情打分。老師在巡查答疑過程中隨機抽查學生的作業(yè)進行打分校核。

在學習的過程中同樣可以采用同伴學習的形式，學生較多的情況下老師會存在指導不過來的情況，可以讓接受知識較快的學生在學會的基礎上去指導還未掌握新知識的同學，這樣前者知識得到鞏固后者疑問得到解決，提高了班級的整體學習進度。

2.4 慕課、微課輔助教學

慕課、微課作為一種新的教學形式在各大高校流行，但是其可行性需要實踐的驗證，教研室可組建教學團隊來做慕課、微課吸取其中的優(yōu)點來應用于教學。針對學生愛玩手機的問題，教師可以創(chuàng)建個人公眾號來推送和本課程相關的專業(yè)知識來提高學生的學習興趣。

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