《CAD/CAE软件应用实践》实验教学模式的改革

王宏斌

《CAD/CAE软件应用实践》实验教学模式的改革

王宏斌

（西华大学 材料科学与工程学院，成都 610039）

根据《CAD/CAE软件应用实践》课程实践性很强的特点，提出了《CAD/CAE软件应用实践》课程新实验教学模式的总体思路，介绍了具体做法。分别从教学内容、教学方法、评价方法三方面入手进行了相应的阐述，以达到提高实验教学质量等的改革目标。

实验教学；改革；方法；创新

《CAD/CAE软件应用实践》是材料成型及控制工程专业的必修课《材料成型CAD/CAM》之后开设的一门实践性环节必修课。该课程实践性很强，教学目的旨在提高学生应用软件的能力，为后续相关课程的学习以及毕业设计（论文）和求职就业定必要的基础。针对该课程的特点，笔者从教学内容、教学方法、评价方法三方面入手进行了对应的实验课改革，以达到提高实验课教学质量和教学效果的改革目标。

1 改革教学内容，突出应用实践性

1.1 设计实验教学内容的总体思路

根据以往的经验，这次我们调整了过去的思路，按照“基础知识—综合技能—实际应用”的总体思路来设计实验教学内容。强调基础知识的重要性，着重实际应用的练习［1］。总体思路如图1所示：

图1 改革实验教学的总体思路

1.1.1 总体思路强调基础知识的重要性

特别突出以基础知识的训练实验在CAD/CAE软件应用实践课程实验教学中的作用。这些能力是学好这门课程的必备能力，也是学生日后工作应该具备的能力。例如：软件的安装；尺寸标注；二维图形的创建等。在实验教学过程中要对学生强调这些基础知识训练必须按要求进行。

1.1.2 加大综合技能训练的实验

综合技能训练对学生的要求较高，要求学生不仅要熟悉二维图形的创建，还要熟悉三维图形的创建和零件的装配以及利用软件对模型进行分析等，例如法兰盘等零件CAD建模及机匣盖零件注射成形CAE分析等。通过综合技能训练，既有助于学生掌握CAD/CAE软件应用实践实验课的教学内容，同时也强化了学生对基础知识的综合训练，为学生日后工作打下了良好的基础［2］。

1.1.3 设立一定比例的自选题实验

根据学生专业开设相应的针对性实验项目，由学生根据自己的兴趣选择相应的软件和题目，这样既满足了学生的多样化个性需求，也锻炼了学生的实际操作能力，例如有的学生的实验项目是对法兰盘等零件进行分析，有的学生的实验项目则是对古钟形装饰品零件进行分析等。

1.2 以连锁实验整合教学内容

连锁实验是互相关联的实验，也是一环扣一环的实验，学生做完这些实验后会加深理解教学内容。例如：安排了两大部分连锁实验，（1）CAD建模；（2）计算机模拟。

首先，学生必须完成了CAD建模；然后，才能利用一种材料成型CAE分析软件对其成型过程进行仿真模拟，否则无法进行后面的实验。这就使得学生必须认真完成每一个实验，否则整个实验无法完成。实验流程如图2所示：

图2 连锁实验方块图

1.3 必做实验与选做实验相结合

尊重学生的个性，鼓励学生根据个人兴趣和专业特点完成自己感兴趣的实验项目，施行必做实验与选做实验相结合的原则，培养学生的创新精神和动手能力，对于积极完成选做实验的学生的实验成绩给予一定的奖励分［3］。本门课程的必做实验是在三个实验中选择其中一个实验来完成，这三个实验分别是：CAD/CAE在铸造成型中的应用；CAD/ CAE在注射成型中的应用；CAD/CAE在注射成形中的应用。选做实验则是在以上三个实验中，由学生根据自己的兴趣选择一个实验去完成，老师则给予适当的指导。

2 改革教学方法，着重学生创新能力的培养

教学工作必须讲求科学的方法，我们积极发挥集体的力量，在每次的教研会上集中每一位教师的优势和智慧，认真讨论教学相关内容，以老带新，取长补短，使教学内容和形式更加科学和系统。

2.1 学生是主体、教师是引导的新实验教学方法

我们改革了过去传统习惯，在实验教学时，充分发挥学生的主观能动性，提倡以学生是主体，教师是引导的“学生当教师”的实验教学新模式。把过去的以教师为中心的传统模式改革为现在以学生为中心的新实验教学模式，着重学生创新能力的培养。这一新实验教学模式安排了三个阶段来具体实现，在几个班上选出成绩较好的3～5名学生，然后依次进行下述实验教学。

1）由教师组织这几名学生在课前把实验内容认真仔细的完成一遍，教师发现问题立即指出，使这几名学生对实验内容做到了然于胸；

2）这几名学生根据实验内容完成后出现的问题，加以整理汇总，正式实验开始后以便给其他学生讲解；

3）正式实验开始后，先由教师把总体思路简单讲一下，再由这几名学生上场给其他学生指导实验，解答其他学生实验过程中出现的问题，教师在学生解决不了的难题时才出面讲解。

这样充分调动了学生的主观能动性，让学生来承担教师的角色，放权于学生，从而使学生对实验的印象更加深刻，大大提高了学生的动手能力。

2.2 教学研相结合的多途径实验教学法

本门课程的重点是在实践上面，因此要给学生较多的实践机会。为此我们采取了教课、学习、研究相结合的多途径实验教学法。将与课程实验有关的资料放到115网盘上，让学生自行去网盘上下载自己需要的学习资料，并且给学生布置论文题目，让学生自己去做实验研究并写出论文，并投稿给相关刊物。这样极大地锻炼了学生的实践动手能力，也锻炼了学生分析问题和解决问题的能力。

2.3 运用多种电子教学手段，激发学生学习兴趣

随着时代的发展，先进的电子教学手段越来越多，我们充分运用多种电子教学手段。例如：多媒体教学设备、电子白板等，将有关实验用视频方式演示给学生，使实验教学内容形象、直观地展现给学生。学生很欢迎这种方式，从而也激发出学生的学习兴趣。使学生从“要我学”的被动学习转变为“我要学”的主动学习，从而能学到更多的东西，学生的学习效率也大大提高［4］。

2.4 重视实验报告

实验课教学效果好坏的重要依据是学生的实验报告，因此我们很重视实验报告。首先给学生提供统一的实验报告模板，要求学生严格按照模板认真完成实验报告。特别是分析讨论部分必须是自己根据实验数据和思考来完成的，对于创新突出的学生还专门给出了10分的奖励分。

3 改变单一的课程评价方法

教学活动中的课程评价方法是一个重要环节，是对课程的价值判断并寻求改进途径的重要活动。学生的能力是多方面因素决定的，不是单一的某一方面能力就决定了学生能力的高低。为此我们改变了过去单一的课程评价方法，对学生的能力进行全面的综合评价。比如：对学生的实验报告，我们就从4大方面来对学生进行评价。第一，学习态度占15分；第二，技术水平与实际能力占25分；第三，创新占10分；第四，说明书（报告书、图纸）质量占50分。其中，说明书的质量占50分，这是从全方位考虑决定的，能够全面地衡量学生的综合水平，促使学生认真地完成每一项任务，提高了学生完成实验的积极性和主动性。

4 结束语

课程实验的改革目的是为了取得更好的教学效果，使学生提高解决问题和分析问题的能力等。事实证明，《CAD/CAE软件应用实践》课程实验教学模式的改革在全方位培养学生的综合能力，培养学生的科学研究精神和实际动手能力、创新能力等方面取得了良好的效果。通过课程实验的改革，使学生不仅提高了各方面能力，而且激发了学生进一步研究课程的兴趣，为学生日后走上工作岗位打下了很好的基础。

［1］唐永红，龚安.新形势下高校实验教学改革初探［J］.中国现代教育装备，2006（6）：11.

［2］巴素英，周士杰.本科实践教学改革探索［J］.实验科学与技术，2006，4（4）：53－56.

［3］张智钧.工科专业实践教学的问题分析与改革探索［J］.中国高教研究，2005（6）：81－82.

［4］孙康宁，李爱菊.深化实践教学改革、构筑实践教学新体系［J］.金工研究，2006（3）：75.

Reform of the New Experimental Teaching M ode for the Application Practice of CAD/CAE Software

WANG Hongbin
（School of Materials Science and Engineering，Xihua University，Chengdu 610039，China）

According to the practical characteristics of CAD/CAE software application practice curriculum，this paper proposed″the application practice of CAD/CAE software″general idea of the new experimental teachingmode.This paper introduces the concrete methods from several aspects，such as teaching content，teachingmethod，assessmentmethod and so on.Finally，we has carried on the corresponding elaboration，and improved in order to achieve the objectives of the reform of experiment teaching quality，etc.

experimental teaching；reform；methods；innovation

G642.423

A

10.3969/j.issn.1672－4550.2014.05.063

2013－12－25；修改日期：2014－02－12

2013年西华大学教育教学改革研究项目：《关于CAD/CAE软件应用实践实验课教学环节的改革和研究》资助。

王宏斌（1969－），男，大学本科，实验师，研究方向：CAD/CAE/CAM。