“CAD/CAE软件应用实践”实验课改革探讨*

王宏斌（西华大学 材料科学与工程学院，四川 成都 610039）



“CAD/CAE软件应用实践”实验课改革探讨*

王宏斌
（西华大学 材料科学与工程学院，四川 成都 610039）

摘要：根据社会的需要和发展，从实际出发，围绕教学思路、教学手段、考核体系等几方面的改革，提出了具体有针对性的改革方法，解决了学生综合能力较差的问题，提升了学生的自我学习能力、团结协作能力以及创新意识和能力，为实验教学的深入改革做出了有益的探讨。

关键词：自我学习能力；演示；创新思路；考核体系

实验课是课程教学里的重要组成部分，实验课的教学质量关系到学生素质的高低，社会的需要和发展也要求学生必须成为全方面发展的人才。为了使学生能够更好的适应当今社会的需要，必须更加重视实验课的教学。对实验课教学改革的目的是为了培养学生的自我学习能力、团结协作的能力和创新能力。现在高校的毕业生越来越多，就业压力也不断加大，社会需要全面发展的大学毕业生，学生光有理论知识是不够的，必须具备较强的自我学习能力、团结协作的能力和创新能力，作为教师，不仅要传授给学生扎实的理论知识，而且要培养出学生们的主动学习能力，不仅教师要转变观念，学生也要转变观念，这样才能适应社会的需要，跟上时代的步伐［1］。基于此，我们从以下三个方面着手进行了改革。

一、改革教学思路，突出锻炼学生解决问题的能力

现在的社会对高校毕业生的普遍印象是解决问题的能力较低，高校毕业生大多具备较强的理论知识，但是在工作岗位上需要有将理论知识与实际融会贯通的能力，也就是要具备解决问题的能力，而过去的教学思路往往是教师按部就班的把教学大纲规定的内容讲授给学生，学生虽然学到了理论知识，但是遇到实际问题却感到难以解决，因此必须改革教学思路，特别是要锻炼学生解决问题的能力，为此建立了三阶段学习体系。

首先在教学上把理论知识的讲授与实践有机的结合起来，在教学内容上增加了实际操作的三维动画演示内容，给学生更加直观的演示，通过三维动画演示帮助学生在大脑里建立解决问题的形象认识，为学生在实际解决问题时打下一定的感性基础。

其次要求学生把观看到的三维动画演示内容下载下来，然后把学生分为若干实验小组，每组10人左右，设立组长一人，然后学生自己去准备三维动画里需要用到的材料和软件、资料等，并且把三维动画演示的内容完成并写出实验报告，在完成过程中遇到问题时，教师可以提示，但是具体解决问题由学生去完成，这样可以极大的锻炼学生解决问题的能力。

最后是通过前面两个阶段的学习和锻炼，学生积累和学到了一定的解决问题的能力，这时，在前面的基础上，在实践环节上布置相对应的实验内容，让学生自己去寻找题目，并模仿前面三维动画的模式创新自己的内容，题目要求必须能达到实验大纲的教学目的和要求。三阶段学习体系是围绕锻炼学生解决问题的能力为中心进行的。

在学生完成实验的过程中，实验小组里的成员会互相帮助和学习，每个人的长处不一样，这样能够互相补充，学生相互之间互相学习，通过以上三个阶段的学习和锻炼，使学生解决问题的能力得到了较大的加强。

二、改革教学手段，培养学生的创新意识和能力

教学手段是为了达到良好的教学目的，现阶段，无论是大环境还是小环境，均要求高校毕业生要具备良好的创新意识和能力，因此对教学手段进行了改革，除了传统的板书教学，重点增加了多媒体教学设备和教学软件，充分利用互联网，教师在教师机上利用多媒体互动联网软件给每一个学生使用的学生机进行讲解和演示，学生有问题，教师可以通过教师机及时解答，从而提高了教学效率，学生也很欢迎这些教学手段。

为了培养的创新意识和能力，在教学手段我们还采取了机动灵活的手段，我们把实验目的和要求给学生强调以后，让学生根据实验目的和要求自己去寻找合适的软件和题目，特别是要有创新，根据学生完成的创新程度给与5-10分的机动分数奖励，计入实验总成绩。现在社会就业竞争日趋激烈，为了使实验教学更有针对性，特别设计了实验内容，使实验内容由易到难，由基础到创新。第一步是给学生布置了基础性的简单作业，目的是查看学生对基础知识的掌握能力，同时也为接下来难度增加的实验打下基础。第二步是要求学生根据实验要求完成建模和分析的正式实验内容，建模的实物自己根据要求选择，目的是锻炼学生解决问题的能力。最后一步是要求学生在认真完成了前面两步的基础上提出自己的创新思路，然后根据思路和要求去完成实验创新内容，目的是锻炼和提高学生的创新意识和能力。通过三步实验内容，使学生得到了由易到难和由基础到创新的循序渐进的锻炼和学习，很好的培养了学生的创新意识和能力［2-5］。

（一）基础性作业

基础性作业主要是要求学生绘制出自己选定的零件的二维图等内容，基本没有什么难度，主要目的是使学生熟悉基础知识，掌握相关软件的基本操作和基本命令，同时树立学生进一步完成后面实验内容的基本信心，为正式实验做好铺垫。

（二）正式实验

正式实验是检验学生综合能力的实验。学生们利用基础性作业完成的二维图，进行某个物品的三维建模设计和成型过程CAE分析，学生们必须自己查找资料并设计出实验方案，我们要求学生必须先完成基础性作业，才能进行正式实验的内容，例如：某个物品的CAD建模及成形过程CAE分析等。实验要求学生首先寻找到合适的物品，然后进行尺寸的定义和修改、二维图形的创建、三维建模，最后进行成型过程CAE分析，分析相关缺陷并提出不同的解决方案加以对比，最后完成实验报告。学生通过这部分实验可以全面的认识CAD和CAE专业知识，加深基础知识的理解，为进一步学好专业课树立了信心。

（三）创新实验

创新实验没有设立固定题目，而是由学生自己去收集当前最新的有关学科信息和资料，然后结合实验要求自己设立题目并且把自己的创新思路融汇到实验内容里，并完成该实验。三步实验内容是围绕实验大纲为中心进行的。

以上三部分的实验均以实验大纲为中心，学生经过上面三个部分的实验任务的完成，把实验数据和图表按照实验要求进行文字总结并形成实验报告，要求必须有自己的思想和总结以及1-2个问题的讨论和分析。

三、改革实验考核体系

学生实验课程的学习效果怎样，必须通过完整的考核体系来检验。我们根据实际情况，改革了以前的实验考核体系，过去的考核体系比较单一，不能全面的考核学生的综合能力。为此，我们设立了作业完成情况、学习态度、解决问题能力、创新意识和能力以及实验报告几个部分的综合考核，这套考核体系的主要目的是促进学生认真并带着创新意识去完成实验，充分调动学生的内在潜力和能力，从而提高实验课效果。

这套考核体系的关键是教师必须严格按照以上几个方面去执行考核，对于表现突出的学生一定给与高分成绩的奖励，使学生明白只有认真完成才能取得好的成绩，投机取巧是没有出路的。在具体执行这套考核体系时，给每一个学生宣布了考核的具体要求，要求每个学习小组的组长监督学生们的实际完成情况，并且记录在实验完成情况表里，每一个项目满分是100分，在评定学生们的最终实验总成绩时，将参考实验完成情况表里每一个学生的各个项目的成绩，结合实验报告的成绩，进行综合评定，最后给出学生们的实验总成绩。

实验完成情况表能够较全面的反映学生整个实验的完成情况，体现了公平性、科学性。这套考核体系的每一个环节都是相互衔接和有机结合的，学生必须认真完成每一个环节要求的内容，才能达到预期的目标。为了杜绝学生们弄虚作假，特别给每一个学生强调了如果发现有雷同的分析将会给与重做全部实验的处罚，这个措施取得了较好的效果［8-10］。

通过实践证明，改革后的考核体系克服了过去考核方式的单一性，特别是有针对性的考核了学生的解决问题的能力和创新意识和能力，也促进了学生去提高自己解决问题的能力和创新意识和能力。

四、结束语

通过教学思路、教学手段、实验考核体系等几方面的改革，充分提升了学生的自我学习能力、团结协作的能力和创新意识及能力。学生在感受实验课改革带来的好处的同时，也进一步促进了学习兴趣和研究兴趣，对学好课程也有了更强的信心。改革是对过去效果不好的地方进行改变和革新，而时代在不断发展和进步，所以改革也要与时俱进，以后还需要不断改进实验方式和内容，使实验课教学能够更加适应社会的发展，使学生们能够的得到实验课程改革带来的好处。

参考文献

［1］张洪田，孟上九，秦进平，等.应用性人才培养体系的探索与实践［J］.中国高教研究，2008（2）：86-88.

［2］陈福松.案例教学与创新型人才培养［J］.扬州大学学报：高教研究版，2009，13（5）：81-83.

［3］陈新民，金劲彪，周朝城，等.新建本科院校应用性课程改革与实践［J］.中国大学教学，2012（10）：42-45.

［4］叶晰，叶依如，王家亮，等.以人为本的多元化教学模式的实践研究——以温州医学院《信息系统分析与设计》教学为例［J］.职业时空，2011，7（7）：96-97.

［5］肖祥益，毕文艳.实验教学改革与创新教育的探索［J］.实验科学与技术，2003，1（3）：47-49.

中图分类号：G642

文献标志码：A

文章编号：2096-000X（2016）13-0108-02

*基金项目：2014年四川省省级教改项目 项目名称：“材料成型及控制工程卓越工程师教育培养知识体系构建及实践研究”；材料成型及控制工程 四川省卓越工程师教育培养计划试点项目；材料科学与工程四川省卓越工程师教育培养计划试点项目；2013年西华大学教育教学改革研究项目 项目名称：“关于CAD/CAE软件应用实践实验课教学环节的改革和研究”

作者简介：王宏斌（1969-），男，四川成都，本科，实验师，主要研究方向为CAD/CAE/CAM。

Abstract：According to the needs and development of the society，the reform of teaching ideas，teaching methods，assessment system and so on，the paper puts forward the specific targeted reform methods，solves the problems of poor students'comprehensive ability，promotes the students'ability of self-learning，group cooperation ability and innovation consciousness and ability.

Keywords：self-learning ability；demonstration；innovative thinking；assessment system