CAD/CAM軟件課程“講練訓一體化”教學的探索與實施

劉志云

(湖北工程學院 新技術學院，湖北 孝感 432000)

CAD/CAM軟件課程“講練訓一體化”教學的探索與實施

劉志云

(湖北工程學院 新技術學院，湖北 孝感 432000)

提出了“講練訓一體化”的教學思路，分析了教學中的兩個難點問題，最后以Pro/ENGINEER教學為例，進行了課程教學內容及進度的設計。

CAD/CAM軟件課程；講練訓一體化；技能；項目訓練

現(xiàn)代企業(yè)機械產品的工藝設計方法和加工方法已從平面設計走向模型設計。模型設計有利于實現(xiàn)設計智能化，提高整個生產系統(tǒng)的信息共享能力；同時，能實現(xiàn)管理、設計、實施人員在同一模型上工作，減少不必要的條件傳遞與確認，可將項目過程中產生的所有信息及設計全過程利用現(xiàn)代技術手段有效地管理起來；此外，模型設計將手工作坊式的作業(yè)方式變?yōu)榱魉€協(xié)作作業(yè)方式，能確保產品質量，提高工作效率。這就是CAD/CAM軟件的應用模式。本文擬介紹個人在CAD/CAM軟件課程教學中實施“講練訓一體化”的教學思路和做法。

1 “講練訓一體化”教學的總體思路

“講練訓一體化”教學根據(jù)學生特點，打破傳統(tǒng)的學科知識體系，不再圍繞菜單講解，而是以職業(yè)活動為導向組織教學，將技能項目訓練貫穿始終，以項目任務驅動教學活動，穿插講解涉及到的相關命令和技能，邊講邊練，以練為主，突出能力目標。“講練訓一體化”教學分技能項目訓練和技能強化訓練兩部分。

技能項目訓練全程在我系CAD/CAM機房，每人一臺電腦。四節(jié)課連堂以保證學生有充分且連貫的練習和接受輔導的時間，以充分讓學生動手、動口、動腦。

整個教學過程分為六步：“知識講解→示范操作→模仿操作→變通運用→復述總結→任務考評”。第1節(jié)45分鐘的課程中，教師一般講解理論10分鐘，實踐演示20分鐘，學生上機實踐模仿操作15分鐘；第2節(jié)45分鐘，教師就學生在模仿操作中出現(xiàn)的問題做相應的指導：典型問題集中再講解示范；個別問題單獨輔導，保證每位學生能完成教材上的例題。當有學生完成例題時要求其保存，教師布置課后題庫中與本次課相關的練習。第3節(jié)45分鐘，學生獨立思考，變通運用完成練習，教師可給予適當?shù)膯l(fā)式引導。第4節(jié)45分鐘，教師根據(jù)學生完成任務的情況進行相關知識及操作要點的復述總結，有必要的做相應示范。最后20分鐘進行任務考評，逐一檢查每位學生的作品，詳細登記成績，并給予恰當評價。作品中出現(xiàn)新的思路，教師可在班上大力提倡并給予該生加分鼓勵，給予積極而有效的評價；遇到完成不理想的學生，以鼓勵為主，少批評和挖苦。通過這種交流，讓學生體驗成功的喜悅，樹立學習信心。技能項目模塊訓練之后馬上安排1～2周技能強化訓練，避免出現(xiàn)學生只“會”不“熟”的現(xiàn)象。將教師承接的企業(yè)委托項目用于學生的生產實訓，從而實現(xiàn)講、練、訓的一體化。

2 “講練訓一體化”教學的難點及解決辦法

2.1學生基礎和興趣問題及對策

俗語說“興趣是最好的老師”，是推動學生主動學習的內動力。那么，怎樣激發(fā)學生的學習興趣呢？認知建構學習理論提出在教學過程中應“以學生為中心”。教師的教學設計要遵循“教為主導，學為主體”的教學原則，要充分發(fā)揮學生的主動性，體現(xiàn)出學生的首創(chuàng)精神。教學設計要靈活使用教學方法，讓學生有更多的機會在不同的情境下應用他們的知識，讓他們能根據(jù)自身的反饋信息來形成對客觀事物的認識和解決實際問題的方案，充分讓學生動手、動口、動腦。同時，教學的過程中，還要根據(jù)學習者的實際學習情況，對其進行正確評價，并及時給予反饋、矯正和強化，以充分激發(fā)起學生的學習興趣。

2.1.1 利用學生的好奇心激發(fā)求知欲望

如講授《CAXA制造工程師》課程，第一課時，教師不要急于講書本理論知識，可事先準備幾個漂亮的用CAXA造型的現(xiàn)實作品展示給學生欣賞。由于CAD/CAM軟件在不同專業(yè)的應用方向不同，針對不同專業(yè)的學生，展示CAXA與其專業(yè)相關的應用實例，讓學生體會到CAD/CAM軟件在專業(yè)學習中的地位和作用。數(shù)控技術專業(yè)主要承擔著培養(yǎng)數(shù)控加工的工藝設計與實施任務，在數(shù)控專業(yè)班級，配合三維動態(tài)加工仿真讓學生在最短時間內了解自動編程流程。由于模具屬于單件小批量生產，具有產品質量要求高，加工時間長等特點，使得模具制造行業(yè)成為最早使用CAD/CAM軟件的行業(yè)之一。CAD/CAM技術能使模具設計與制造借助于計算機對產品結構、成型工藝、數(shù)控加工及成本等進行設計和優(yōu)化。在模具專業(yè)班級，演示某實體的模具型腔的生成過程，將教學內容變靜為動，變抽象為具體，變微觀為宏觀，從而使學生對所學專業(yè)產生濃厚的興趣，對CAD/CAM軟件有躍躍欲試的感覺。

2.1.2 創(chuàng)造生動活潑的課堂氣氛調動學生興趣

采用啟發(fā)式和討論式教學法，在課堂上充分發(fā)揮學生的群體活動能力。先導學演示，指導要點，然后把學生分成幾個項目小組，圍繞實踐任務進行實際操作，放手讓學生探究討論知識，給學生提供盡可能多的討論分析、創(chuàng)造反思的機會，使學生在知識方面相互補充，在學習方法上互相借鑒，善于合作，取長補短，共同進步。如在零件裝配設計教學中，可將學生分組，每個小組成員完成一個零件圖，最后共同組裝在一起完成裝配體。這種教學法不僅讓學生體會到團隊協(xié)作的重要性，還有利于學生形成新的認知結構和培養(yǎng)自我學習能力。

2.2 “講練訓一體化”中學生層次差異問題的分析及對策

教學中，學生的學習態(tài)度、思維能力和對新事物的接受能力各不相同，掌握新知識的情況會出現(xiàn)層次差異，學習CAD/CAM課程差異性尤為明顯。十根手指還有長短，更別說是來自各個家庭的性格迥異的學生了，學生之間的個體差異是有多種原因形成的，包括遺傳因素、家庭因素、個人因素及社會環(huán)境因素等，這些必然導致個人的發(fā)展存在著不同的客觀差異，主要有基礎性、動力性、操作性和方向性差異等。怎樣在教學中縮小差異，是提高教學質量必須關注的一個問題。

因材施教，是一個永不改變的教育原則。實施分層教學是因材施教的具體體現(xiàn)。分層教學、分層練習、分層輔導、分層評價、分層矯正，調動學生學習可能性的易變因素，使教學要求與學生學習可能性相適應，使各類學生產生接受效應、共振效應，讓每位學生都能在原有的基礎上獲得充分的發(fā)展。

2.2.1 分層教學，分層練習

教師認真準備具有層次性的教學內容和方法步驟。在教學內容的選取上，以中等生為基準，兼顧“兩頭”，問題的設計考慮不同層次學生的需求，難易適中，具有梯度，既安排統(tǒng)一授課內容，又布置不同層次的作業(yè)訓練，學生共同練習，教師個別輔導，從而在多樣化、開放性的作業(yè)訓練中培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。開放性的作業(yè)設計是分層教學的關鍵。對學習較困難的學生只要求做基礎的，帶有模仿性的練習；中上水平學生則要求做變式的、綜合性的練習；基礎扎實、認知水平較高的學生則設計一些有利于發(fā)展思維，拓展能力的題目。對于同一題目，也可以有彈性的要求。這樣可使每個學生在自己原有的基礎上有所發(fā)展，既使中等生、困難生“吃好”，又使優(yōu)等生“吃飽”。使不同水平的學生都有題可做，有新知識可學。這樣，讓全班學生都受到必要的能力訓練，使他們都能在原有基礎上獲得充分的發(fā)展。比如在《CAXA制造工程師》的放樣項目教學中，分層布置以下三個練習，如圖1、圖2、圖3所示。

2.2.2 分層輔導，分層評價，分層矯正

輔導的主要任務是：解難釋疑，查漏補缺；發(fā)展個性，培養(yǎng)特長；打穩(wěn)基礎，講求實效；端正態(tài)度，指導方法。當教師輔導學生操作時，要根據(jù)不同的輔導對象區(qū)別對待，確定具體的輔導任務。既要有小組形式的輔導，又要有個別形式的輔導，兼顧“培尖、提中與補差”，切實增強輔導的針對性和實效性，便于不同的學生掌握到適合自已的技能，努力縮小學生之間的差距，促進全體學生的共同發(fā)展。另外，教師輔導過程中注意對學生進行做事細致、耐心和有毅力的教育，以培養(yǎng)學生堅韌的意志品質。

圖1 放樣基礎題

圖2 放樣變式題

圖3 放樣拓展題

3 “講練訓一體化”教學內容及進度的設計

以Pro/ENGINEER教學為例，技能項目訓練分五個項目進行實用教學，各項目對應的子項目、能力訓練任務名稱及學時安排如表1所示。整個教學過程采取項目(案例)穿插教學，以項目為驅動，以任務為引領，以能力為核心。

技能強化訓練的項目大多來自于企業(yè)生產的真實項目，由任課教師與企業(yè)工程師合作根據(jù)專業(yè)定位及崗位能力要求來選取符合課程設計的生產項目。在技能強化訓練過程中，學生分組進行，根據(jù)一個具體的產品(如遙控器)進行產品工業(yè)造型設計、產品三維結構設計，繪出產品裝配圖和零件二維圖，對產品進行數(shù)控編程和上機加工。

表1 Pro/ENGINEER課程教學內容及進度設計表

總之，“講練訓一體化”教學切實提高了學生的職業(yè)能力和就業(yè)競爭力，能更好地保證學生在今后的實際工作中具有可持續(xù)發(fā)展能力。

[1] 劉良瑞，張蓉．Pro/ENGINEER Wildfire 4.0 應用教程[M].大連：大連理工大學出版社，2009：5-7.

[2] 徐秀娟．培養(yǎng)高素質的“CAD/CAM”專業(yè)人才[J].陜西國防工業(yè)職業(yè)技術學院學報，2007(9)：17-19.

[3] 張濤依，張會玲．我國機械CAD/CAM技術應用研究綜述[J].機械制造與研究，2008(1)：89-90.

[4] 陳佩娜．CAD/CAM軟件課程分層教學的設計與實施[J].交通職業(yè)教育，2009(6)：14-15.

[5] 馬軍，肖艷秋．基于模塊化思想的CADCAM教學與實踐[J].山西科技，2010(2)：140-141.

(責任編輯：張凱兵)

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2095-4824(2013)06-0099-04

2013-09-05

劉志云(1982- )，女，湖北武漢人，湖北工程學院新技術學院教師。