浅析《机械CAD/CAM》课程教学改革

摘要：《机械CAD/CAM》课程是机械制造类专业的专业核心课程之一，承担着培养学生机械CAD/CAM 技术应用能力的任务，针对当前教学中出现的教学课时有限、与相关专业课程横向联系不够、教学方法单一、教学评价死板落后的现状，本文结合我院实际情况，从教学内容、教学方法、考核方式等方面进行课程教学改革探索。

关键词：机械 CAD/CAM 教学改革

0 引言

现今CAD/CAM 技术在机械行业有着广泛地应用，改变了传统的产品设计和制造模式，带动了机械行业的快速发展。懂机械CAD/CAM应用的专业技能人才越来越受到企业的青睐。高职院校应该结合当地机械行业的发展需求，因地制宜，发挥自身优势，深入开展校企合作，切实培养机械CAD/CAM 应用型人才。

《机械CAD/CAM》是我院机械设计、数控技术、机电一体化等相关专业的的核心课程，以培养学生机械产品的三维造型和数控编程能力为主线，特点是理论教学与实践应用相融合、专业技术技能与职业素质培养相渗透。课程综合运用了机械制图、计算机绘图、工程力学、机械设计、数控编程等方面的基本理论和基本技能。《机械CAD/CAM

应用》课程，承担着培养学生机械CAD/CAM技术应用能力的任务。本文将从教学内容、教学方法与考核方式三个方面进行教学改革的探讨：

1 目前现状

1.1 课时有限，教学内容更新慢

首先，目前我院《机械CAD/CAM》安排的课时数大多在48课时左右，通常上课与上机实践课时分配为1：1，所以真正理论讲授仅仅只有24课时左右，导致对于软件功能模块的讲解与教学内容受到了限制，同时也可能因任课教师的个人理解不同容易造成教学内容上的把握不当。

其次，因为软件功能强大，软件版本更新速度非常快，任课教师培训机会少，自学能力参差不齐，导致在具体教学实践中，理论教学内容比较陈旧、理论与实践教学环节脱节；同时因为教学内容仅局限于软件的使用方法和技巧，没有结合相关专业理论知识，不能把CAD/CAM技术与相应的专业岗位联系起来，教学缺乏针对性，不符合职业教育的宗旨。

1.2 教学方法单一，多采用命令纯讲解

《机械CAD/CAM》课程的传统教学方式与其他专业课一样进行，即教师按照教材中章节的顺序，先介绍功能模块中有关命令和按钮的操作方法，学生在机房模仿教师的操作步骤学习软件操作，期间教师布置一些相关图例作为练习作业。这种模式以教师为中心，学生被动地完成任务，同时对部分概念及操作方法的理解只停留在表面，往往不能举一反三。课程结束后学生也只是提高了软件操作的熟练程度，并没有真正掌握CAD/CAM技术。这种传统的教学方法不能将理论知识与实践技能很好结合，对于学生综合应用能力的培养方面也存在一定的问题。

1.3 考核方式不合理，挫伤学习积极性

以往的《机械CAD/CAM》的课程总评成绩延续学校多年传统的计算方法，即总评成绩由平时成绩和期末成绩两部分组成，且期末成绩权重较高，通常在70%左右。这种一考定成绩的方式，难以体现学习过程，容易造成学生平时不注重知识的积累，学习氛围不够浓厚，考核标准不科学。

2 改革的具体做法

2.1 教学内容的改革

2.1.1 根据不同专业要求整合教学内容

《机械CAD/CAM》是机械制造相关专业的主干课程，其中CAD部分是培养学生使用相关软件进行产品三维设计和装配，并生成完善的二维工程图；CAM部分是培养学生使用CAD/CAM软件进行仿真加工，即产生零件加工轨迹，模拟加工过程、后置处理，输出NC代码到数控机床。教学内容的设置应保证学生能满足教学大纲及课程实训目标的要求，以实体设计、装配设计、工程图制作为三大基本模块，有些专业可以考虑教学内容与专业知识相结合，在学完三大基本模块的基础上，进行选择性的模块强化应用。比如说数控技术专业在学习三大基本模块后，可继续进行数控仿真加工模块的学习与实训。同时，相应的课程学时也应根据专业及培养目标的不同进行调整。例如，机电一体化专业的学生安排48学时，而数控技术专业的学生就应适当增加到56学时。原因在于，数控专业的学生在数控加工模块的学时分配要适当多一些。

另外，机械CAD/CAM技术进步速度快，软件更新换代周期短。为此，教学内容应紧密结合专业的发展趋势，通过各种现代化方法搜集与本课程教学相关的最新书籍、资料，将目前应用的和正在发展的新技术作为重点内容传授给学生，即将过时的或已经淘汰的陈旧方法则简要介绍或直接省略。

2.1.2 建立完善的网络学习平台

丰富教学资源，以网络化为标准加强教学资源建设，注重教学资料的优化和网络化建设。我院已建立了开放式的机械CAD/CAM 课程网络教学与资源管理平台，将课程的教学课件、授课录像、教案、模拟试卷以及教学视频等资源都上传网络课程平台，便于学生课余时间学习、下载。同时学生还可以通过课程平台提供的链接访问有名的CAD/CAM学习网站进行学习。

2.1.3 合理设置实验内容

为了更好的突出CAD/CAM软件的三维设计能力，实训课程内容的改革是关键，改变传统的实训项目，结合机械设计课程，使实训内容具有较强的实践性和创新性。实训项目以大型机械产品设计或具有四杆机构的传动装置设计为主，实训内容为两周。学生要在两周时间内完成设计任务的分析、方案的确定、零件设计、装配设计和典型零件图的绘制、机构运动仿真、设计说明书的编写等。具体实施时，教师往往不必规定具体题目，只需给出要求和范围供学生从中选择即可。

2.2 教学方法的改革

2.2.1 结合其它课程设计和毕业设计提高CAD/CAM的使用

首先，可以结合其它的专业课程的课程设计提高CAD/CAM技术的利用率。如《机械设计课程设计》、《工艺与夹具课程设计》、《数控加工工艺课程设计》、《数控编程课程设计》等课程的设计都可以利用CAD/CAM软件来完成，这样就与相关专业课程建立了联系，整合了知识结构，同时通过这些实际训练，不仅使学生强化了软件各模块（包括零件三维设计与装配、二维工程图、数控加工仿真及加工代码的生成、机构运动仿真等）的功能和使用方法，熟悉并掌握该课程在本专业各个工作岗位的应用情况，也提高了学生分析、解决问题的能力。其次，在毕业设计环节，针对具有CAD/CAM 软件应用水平较高及具有浓厚兴趣的同学，布置一些结合企业实际生产问题的课题，在毕业设计环节进一步培养知识的综合运用能力和专业素养。

2.2.2 多媒体化教学

充分利用我校的先进教学条件，采用视屏、动画与现场多种操作等多种形式授课，使教学效果明显提高。在教学中摸索、制作与教材配套、与本校实际结合的多媒体教学课件。教学中，由教师通过多媒体课件和现场讲解、演示软件各功能模块的功能和操作要领，教学方法更加生动有趣，学生可以更加直观地学习对应的知识与技能。

同时，为了方便学生学习和记忆，我课题组利用“屏幕录像专家”软件，对教学中的常见问题，以及一些典型案例的讲解或建模演示过程进行屏幕录像，保存为常见的视频格式。这就相当于把教师上课的重点制作成录像，学生课余时间可以随时打开学习或复习，根据掌握情况还可以调节播放进度。

2.2.3 积极开展第二课堂，发挥学生的主动性和创造性

首先，在学院每年一度的技能大赛月中，鼓励并组织学生参加Pro/E技能大赛，实际地比拼CAD/CAM技能水平。大赛中的优胜者可以参加全省乃至全国的“三维数字化设计与制造”或“工业产品造型设计”大赛，在参加比赛的过程中，不仅使学生加深对所学知识的理解，同时让学生在参与竞赛的过程中主动思考，探索，学会发现和解决问题的方法，为以后的学习与工作都打下了扎实的基础。其次，在全院范围推行清华大学认证的Pro/E证书培训，增强学生的就业竞争力。第三，教师团队与校内的“Pro/E”协会加大合作力度，定期举办一些专题讲座或技能竞赛，邀请行业内的精英人士做报告，激发广大学生的学习热情，帮助更多的学生掌握好这项专业技能。

2.3 考核方式的改革

在以就业为导向的高职教育中，评价应该兼具知识评价和能力评价，在实施中应该把重心从结果评价向过程评价转移，注重学生学习和能力的发展过程、使评价贯穿教学始终。笔者认为，应采取形成性考核与终结性考核相结合的方式，形成性考核占总成绩的50%，终结性考核占总成绩的50%。经过一段时间的实践总结，课改组教师制定了具体的成绩计算方法：

课程考核分数比例为：“平时成绩40%+专用周设计10%（形成性考核）”+期末上机操作50%（终结性考核）模式。

其中形成性考核既保证了学生的课堂到课率又提高了学习积极性，让学生对基础理论知识都有较为完整的接触与掌握；专用周使学生了解了实际工作岗位的工作流程，训练了学生主动进行设计与制造的能力；同时终结性考核加强了对所有知识点的考核。这样就改变了仅凭期末一次考试决定学生课程学习能力的状况，有利于对学生《机械CAD/CAM》课程学习全过程的管理和评价，减少学生课程学习的投机行为，加强学生课程学习的自律性和积极性，提高学生自主学习与动手能力。

3 结论

总之，整个《机械CAD/CAM》课程教学坚持以能力培养为理念，针对以前存在的软件操作与实际应用结合性差、评价模式不合理、学习积极性差、学习效果不佳等问题，改革课程教学内容、考核标准及教学实施方法等。改革中尝试以职业能力培养为主线，以学生为中心开展教学，采用形成性考核与终结性考核相结合的方式进行考核，以网络化为标准建设教学资源，探索适应学生持续发展的教学模式。课程改革是一个长期的过程，我们要不断探索、实践、总结、改进，才能不断地推进教学质量改革进程，实现教师学生双赢的局面。

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课题项目：

陕西工业职业技术学院教研课题“《机械CAD/CAM》课程教学改革”。（编号KCJX04）

作者简介：

王颖（1981-），女，陕西西安人，硕士研究生，讲师，研究方向：机械CAD/CAM。