船舶CAD/CAM課程教學模式改革初探

摘 要 迎合現代海洋裝備制造業的需求，船舶CAD/CAM技術已經成為船舶專業大學生必須具備的專業能力之一。“船舶CAD/CAM”課程教學過程中需要的工程背景知識多、內容抽象以及相關CAD/CAM技術發展迅猛，造成采用傳統教學模式很難完成教學任務，本文結合船舶CAD/CAM課程的特點和教學體會，對該課程的教學模式改革進行了初步探索和實踐。

關鍵詞 船舶CAD/CAM 教學模式 改革

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

Ship CAD / CAM Teaching Mode Reform

SHAN Tikun

（College of Electromechnical Engineering， Qingdao University of Science Technology， Qingdao， Shandong 266061）

Abstract Cater to the needs of modern marine equipment manufacturing， shipbuilding CAD / CAM technology has become a ship majors must have one of professional competence. \"Ship CAD / CAM\" teaching process requires more knowledge engineering background， abstract content and related CAD / CAM technology is developing rapidly， resulting in difficult to accomplish using traditional teaching mode teaching tasks， this paper ship CAD / CAM curriculum and teaching characteristics experience， conducted a preliminary exploration and practice on the teaching mode reform.

Key words ship CAD / CAM； teaching mode； reform

隨著國民經濟的發展，我國立志從造船大國向造船強國挺進，要求培養出一批既有先進設計理念和手段又掌握先進制造技術的人才來支撐我國船舶行業的進步。CAD/CAM技術為船舶全生命周期管理提供了強大的實現手段，應用于船舶設計、建造、維護和管理等相關過程，是當今世界先進造船理念的核心技術。”①船舶CAD/CAM”在船舶專業課程體系中作為一個核心課程，對于提高學生的動手能力、理論聯系實際能力、拓展學生的創造性思維都有十分重要的作用。

作為以“以教室為環境、以教師為中心、以紙介教材為工具的封閉式單向傳輸”的傳統教學模式，②在”船舶CAD/CAM”教學中出現了種種弊病，“你講我聽”很快會使學生失去學習的興趣，脫離工程實際的技能訓練，效果也往往達不到課程既定的目標。因此，對于課程教學模式的改革勢在必行，從工程實際出發，瞄準”船舶CAD/CAM”的教學目標和前沿技術，既傳授技術、技能，又形成思想、觀點；既發展學生智力，又培養學生能力，培養出能設計、能操作、懂維護和能管理的船舶專業技術人員，是此專業的教學工作者永恒不變的研究主題。

1 “船舶CAD/CAM”教學現狀

船舶CAD/CAM技術的實用性和實踐性極強，目標直接指向船舶的實際生產過程，而且課程涉及的教學內容非常廣泛，課程的主要特點學科之間跨度大，技術更新快。在傳統教學模式的局限下，教材更新慢，勢必造成教學內容陳舊，重理論輕實踐，缺少船舶設計單位或制造企業所需的先進技術的訓練，單純的課堂教學，教師和學生都遠離生產現場，學生看不到CAD/CAM在實際生產中帶來的方便和好處，因此造成學習熱情不高，學習效率低下，學習效果不佳。

2 教學模式改革思路

2.1 工學結合，項目型教學

“船舶CAD/CAM”涉及的教學內容很多，如果泛泛而談就成了認知教育，學生會很快失去興趣。因為船舶在CAD/CAM技術的應用，首要的是船舶幾何模型和數學模型的建立，在此基礎上才能對所設計的船型進行工藝分析和仿真評價。因此教師在教授船舶CAD/CAM中應該明確指出廣義的船舶設計應該包括原型設計、工藝分析和仿真評價，灌輸學生自頂向下的現代設計理念。

為使學生能更深入此種設計理念，筆者在教學中會結合所在游艇設計中心的項目，指定某游艇的主尺度、載客量、吃水深度和適用水域等基本參數，讓學生完成此游艇的設計。實際上，船艦設計是一個大的系統工程，因此在分配任務時可根據學生的具體情況分組，對所設計的軟件操作進行針對性講解和訓練。在項目教學中，教師也從單純的知識傳遞者變成了學生學習的促進者、組織者和指導者，在觀察學生、幫助學生的過程中，開闊了視野，提高了專業水平，真正做到了 “教學相長”。③

2.2 靈活機動，模塊化教學

模塊化教學法強調與現場教學為主，已經技能培訓為核心，把單一的教學活動劃分成不同層次的主題，有序地實施各主題的教學活動。該模式具有較高的靈活性、針對性和經濟性等特點，受到廣大教育工作者的關注。模塊化教學法能較好地解決了課程設置的體系化問題、理論教學與實踐教學的銜接問題、素質教育與專業教學的關系問題以及自學能力的培養問題。④

把“船舶CAD/CAM”按工程實施階段大體分為CAD造型、計算機輔助工藝規程設計、計算機輔助制造等幾個模塊。根據教學大綱的要求和每個模塊的特點，每（下轉第243頁）（上接第204頁）個模塊采用不同的教學方法。CAD模塊部分處于整個船舶CAD/CAM技術的最上端，沒有正確的幾何模型，船舶CAM就成為了空談。在實際教學過程中，船舶CAD技術作為先行和重點，用8周的時間對其進行詳細的講解和操作訓練，中心在三維建模部分；輔助工藝規程設計和計算機輔助制造模塊部分各自用2周的時間講解基本理論，2周的時間學習CAPP的操作、加工仿真和數控代碼的生成，鑒于此課程一般安排在大三下半學期，學生已經學習了數控加工技術和進行了加工實訓，計算機輔助制造部分不再安排實際操作，重點學習船舶型線光順技術和船體結構的數學放樣的理論學習和實踐上。通過模塊化教學，能夠讓學生充分認識各個知識模塊的特點和關聯，在掌握程度上有所側重，完成所有模塊學習后，學生對課程的理解更加深入，認識到在各模塊學習中知識和技能遷移的不足，能夠激發學生的自主學習能力。

2.3 引導探索，研究性教學

研究性教學核心是改變學生的學習方式，在這種教學模式下，教師從傳統教學模式的主導地位變為指導者，教師不是直接把教學內容的結論告訴學生，而是引導學生主動探究問題的根源，拓展知識的應用，而學生處于自主學習的主動地位，變成了基于問題解決的研究性學習。

船舶CAD/CAM作為現代化造船技術的重要支撐，研究性教學應當最大限度地追蹤當今船舶行業所出現的新方法和新技術，提高對CAD/CAM 應用水平的認識。船舶CAD/CAM 的特點在于很強的專業針對性，就是服務于船舶制造業。船舶CAD/CAM側重于技術的掌握，并不是不關注理論，理論的進步才能帶來技術的革新，對于課程中所涉及的一些理論在教學中也要引導學生去進行適當研究，如在教授船舶型線光順時，筆者講解了各種樣條曲線的構造方法，并編制了圓率序列法光順型線的計應用程序，可演示從型值點生成樣條曲線，光順性判斷和通過圓率序列法光順后的曲線變化，充分調動了學生學習的積極性。學生感興趣以后，把他們分組，通過查閱文獻，收集曲線光順的研究成果，通過團隊協作完成回彈法光、彎調松弛法光順型線的課程研究課題，培養了學生的創新能力和研究性學習能力。

3 結論

通過引進項目教學、模塊化教學和研究性教學可極大提高學生學習“船舶CAD/CAM”的興趣，學生學習的自主性提高，教學質量得到很大改善。項目性教學、模塊化教學和研究教學三種模式在 “船舶CAD/CAM”教學過程中相互穿插，互相融合，都是以培養學生的綜合能力，提高學習的積極性和主動性為目的。

注釋

①④周煜，陸萍.高職院校“船舶CAD/CAM”課程改革探究[J].南通航運職業技術學院學報，2011.10（2）：125-128.

② 徐學鋒，裴純禮.教育技術及其發展和應用中存在的問題[J].電化教育研究，2001（10）：6-9

③ 王軍，吳鳳和，于風琴，等.項目學習和情境教學在CAD/CAM教學中的應用[J].教學研究，2010（5）：57-59.