基于Pro/E的高職《機械CAD/CAM》教學改革實踐

【摘 要】根據高職院校的培養目標，結合多位教師在《CAD/CAM》課程教學中的體會，介紹了對課程內容、教學方法、課程設計等方面進行的的教學改革。

【關鍵詞】CAD/CAM；教學改革；高職

一、引言

隨著制造業的飛速發展，積極開展高新技術研究，培養適合市場需要、特色鮮明的應用型技能人才已成為高職理工類院校發展的必然趨勢。高職院校的《機械CAD/CAM》作為機械類學生的職業技術必修課，其目的在于培養能在生產一線上進行測繪、制造、檢測和維修的工程應用性人才，重點在于培養學生的動手能力。

（一）CAD/CAM教學內容的改革

1.CAD/CAM軟件的選擇

隨著CAD/CAM技術的飛速發展，現有的CAD/CAM教學體系已經不能適應要求。現有常用的三維CAD/CAM軟件有十幾種，不同軟件之間的側重點即各自的優勢、強項不同，在教學中，應根據市場的實際情況，結合學生的專業類別、基礎知識水平、個人理解能力來選擇適合的軟件，以及掌握該軟件應用的程度。根據調查了解，閩南制造行業多使用UG、Pro/E、Cimatron、CAXA等CAD/CAM軟件。根據這一情況，在課程中應選擇相應的軟件進行教學。

在前幾屆的機電一體化學生中，《機械CAD/CAM》只開設了一個學期的課程，只學習CAXA實體設計軟件。隨著市場調研的跟進及畢業生的反饋信息，系部適時地調整了教學計劃，增加了課程的學時，并增開了其他軟件的學習課程。一直以來，Pro/Engineer只作為公共選修課，供機械類學生選修。但由于其實用性，受到了廣大學生的喜愛。故系部將該軟件列入機械、機電專業類教學計劃中，并開始執行。

Pro/Engineer（簡稱 Pro/E）是美國參數技術公司（簡稱PTC）的重要產品。在三維造型軟件領域中占有重要的地位，其特點就是采用參數化設計、模塊化設計。Pro/E具有草圖繪制、零件造型、裝配設計、鈑金設計、二維工程圖、加工處理等多個模塊，根據不同的專業類別和就業實際需要，只選擇最常用的零件造型進行教學，并用草圖繪制、裝配設計、二維工程圖加以輔助。

2.教材的選擇

在CAD/CAM整個教學過程中，教材的選擇非常重要，特別對于初學者來說，一本良好的入門教材，可以節省很多時間。

第一次對Pro/E進行教材選擇時，重點考慮了教材內容與實際應用的相結合性，選擇了杜敏智等編著的書，該教材是圍繞萬能充電器展開的，關于如何利用Pro/E這個軟件，完成這個模具的設計。該書將生產實際中的題目融入到軟件應用教學中，充分體現了其實用性。但是這本書有一個缺點，就是缺少足夠的例題、習題及詳細的講解。這樣，任課教師不得不另外尋找大量相對簡單的習題給學生練習，以鞏固知識。

鑒于這本教材的限制，在征訂教材時，教研室綜合考慮了多方面因素，特別是在課堂時間有限的情況下，將重點偏向于方便學生課后練習、自學，又考慮書中例（習）題的實用性、數量及講解的詳細、正確、合理程度，提出了兩個方案。一是選擇林清安編著的書。該書的優點是書中例題多、種類多且講解詳細，有利于學生的學習，缺點在于價格偏貴。在不增加學生負擔的情況下，教研室提出了第二種方案，選擇朱磊主編的書為教材（該書包含零件造型、組件裝配、工程圖三個方面的內容），選擇林清安主編的書為輔助教材，并鼓勵學生到圖書館借閱相關書籍作為教材的補充以進一步提高自身水平。目前的教學都是采用后一種方案，效果不錯。

3.教學內容的選擇

前面已經提到過，Pro/E這個軟件是由多個模塊組成的，其功能十分強大，不僅適用于單機使用，也可作為一個工作站使用。對于高職課堂教學而言，學生需要掌握的并不是全部的功能，而僅僅是今后對其就業有幫助，在今后工作中能用得上的主要功能——三維實體造型，結合零件裝配，并生成二維工程圖。對于模具專業的學生，需要再加上模具的設計和制造這一模塊。

（二）CAD/CAM教學方式改革

1.教學方法的改革

最開始的《機械CAD/CAM》教學方法，由于受教學條件的限制，教師在多媒體教室通過制作電子課件進行授課，再安排一些實驗課時讓學生上機操作。這樣的教學方式缺點顯而易見，大部分學校已經摒棄這種低效費時費事的方式。

隨著個人計算機的普及，所有的CAD/CAM課程均在機房授課，機房里不僅安裝有投影設備，同時還有網絡同步傳輸功能，這樣，將課堂講授與上機實訓緊密結合在一起。老師講授命令、講解例題之后，學生可以立即進行實踐操作。這樣大大提高了學生學習的效率，也增加了學生上機練習的時間，與高職教育注重培養學生動手能力、注重技能訓練的理念相吻合。

2.考核方式的改革

考核方式是教學改革的一個重要環節，特別是實踐性強的課程，一張試卷的考核方式已經不能適應需求。現在的考核方式正在逐漸向教學過程的綜合考查傾斜，逐漸減小期末考試成績的權重。課堂考查不僅僅包括常見的考勤、作業等，還包括一些階段性總結的表現。如有能力的同學可以利用富余的時間，到圖書館借閱參考書籍，學習更高級的功能、命令，將得到的作品交由老師評價，獲得額外的加分。

除此之外，在理論課程結束之后，為了綜合檢驗學生學習的效果，有的專業會安排1～2周的課程實訓。由于條件限制，以往的情況是一個班級共用一個題目，常有個別學生的不自覺，就容易出現抄襲現象。為了改變這一情況，筆者在為《機械CAD/CAM》課程實訓出題時，選擇的是一個范圍較廣的題目里面包含足夠一個班級的學生選擇的且保證題目重復率極小的一系列小題目。如：選擇日常生活中的一件物品，利用Pro/E軟件，為其進行三維造型，并進行裝配、生成效果圖、二維工程圖等。當然，所選物品不能與其他同學的重復，要有一定的難度。這是一個范圍很廣的題目，學生可以根據自己的實際能力，來選擇造型物的難度及數量。

三、結束語

在CAD/CAM技術迅猛發展的今天，為了培養出符合適應市場需要的學生，要求授課老師在教學內容、教學方法上不斷地改進，靈活應用各種教學手段，激發學生的潛能，提高學生學習的興趣，著力提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力。

【參考文獻】

[1]孫雷，《機械CAD/CAM》課程教學改革實踐，中國職業技術教育[J] 2004.18

[2]王英惠，基于CAXA軟件的《CAD/CAM概論》課程實驗教學改革實踐，九江學院學報（自然科學版） [J] 2006年第4期

[3]張憲立，高職“CAD/CAM”教學改革的探討，遼寧高職學報[J] 2001年12月第3卷第6期

（作者單位：福建電力職業技術學院）