《機械CAD/CAM》課程“訓練式課堂”的教學模式研究①

摘 要：目前，各高校都在為如何提高課堂教學質量進行探索研究，而“訓練式課堂”的教學模式是一種把“教”與“學”并重，以學生“主動”學習為主的先進教學方法。本文以《機械CAD/CAM》課程為平臺，研究了“訓練式課堂”教學模式中的基本內容，包括課堂的組織方法、教師精講內容的確定、訓練方法與教學內容的正確結合、教學課件的開發以及課程的考核方式等，最后以程序參數化繪圖部分的內容為例，給出了“訓練式課堂”的教學訓練的基本模式。

關鍵詞：機械CAD/CAM 訓練式課堂 教學模式

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）09（b）-0144-02

《機械CAD/CAM》是機械設計制造及自動化專業的一門專業必修課，它是將計算機技術與機械設計及制造過程有機結合的一門課程，是一門綜合性、實踐性都非常強的專業課程。《機械CAD/CAM》是隨著信息技術而發展起來的一門新技術，隨著計算機軟硬件技術的發展，傳統的手工設計正逐漸被借助于計算機技術的設計所代替，計算機技術在設計中的應用已經從以前單一的計算、繪圖發展到當今的三維建模、優化設計、仿真和虛擬制造以及設計生產一體化，大大加速了設計過程，提高了設計質量，因此，《機械CAD/CAM》已經成為工科類學生和工程技術人員必須掌握的一門技術，認為是提高制造業生產率和產品競爭力的關鍵[1]。但由于該課程是在大四上學期開設，這時的學生面臨著考研、找工作等各方面的壓力，因此，學習的積極性不是特別充足。如何調動學生的學習積極性，使他們在較短的時間內高效的學好這門課，是我們研究并要解決的主要問題。

1 “訓練式課堂”教學模式的提出背景

目前，各高校都在為如何提高課堂教學質量進行探索研究。2012年4月，教育部頒發的《關于全面提高高等教育質量的若干意見》中也對高校提高教育質量提出了明確要求。因此，如何提高課堂教學質量，如何改變目前教師“滿堂灌”，學生“被動聽”的傳統教學模式等問題是目前教學研究的重點，“訓練式課堂”的教學模式應運而生。所謂“訓練式課堂”，就是要把“教”與“學”并重，教師既要精講，做到深入淺出，又要指導、引導、啟發學生做好練習，利用和創造各種靈活的方式方法，充分利用課堂每一分鐘。教師要承擔起“講師”與“教練”雙重角色，使學生對課堂教學內容不但聽到看到，還要親手或動口演練，做到印象深刻、領悟精髓、提高能力。教師最重要的任務是把自身的能力轉化到學生身上。

2012年7月我校開始實施“訓練式課堂”，下發了《深化教學改革，建設“訓練式課堂”的實施意見》，經過一學期的實踐評選出了一批“訓練式課堂”的示范課程，而本學期開始針對骨干專業進行推廣。《機械CAD/CAM》課程入選了機械設計制造專業的“訓練式課堂”創新教學課程。經過調研發現，目前的《機械CAD/CAM》課程均實行傳統的教學方法，學生對理論教學部分感覺枯燥，接受能力較差；但僅僅只進行一些軟件的學習而忽略相關的理論知識，則不能滿足學生可持續發展的需要[2]。針對這種情況，我們進行“訓練式課堂”的教學模式研究，擬針對課程的具體教學內容，研究出一套適用于《機械CAD/CAM》課程“訓練式課堂”的教學研究成果，其中包括教學內容、教學方法、教學手段、實踐教學等方面。

2 “訓練式課堂”教學模式的研究內容

2.1 《機械CAD/CAM》“訓練式課堂”的教學組織方法

“訓練式課堂”中的課堂組織方法與傳統教學完全不同，應該由以教師為主的講解轉變為以學生為主的能動學習，因此，在課堂的組織上應該以能讓學生多多參與的環節為主。把兩節課作為一個單元進行組織，每個單元內包含課前預習檢查、精講、訓練和布置作業及預習幾個環節。在第一節中教師檢查學生課前預習情況并根據檢查結果進行教學內容的精講。第二節的主要任務是進行訓練，包括討論、演示、獨立作業和提問等形式。在訓練過程中，把學生進行分組并相對固定，課堂中的討論環節在小組內展開，并選出組員進行訓練結果的演示或回答。需要提出的是，由于現在網絡技術的普及，挑選一些問題進行教師和學生之間的網絡教學互動的方式也會取得不錯的教學效果[3]。

2.2 《機械CAD/CAM》“訓練式課堂”不同“訓練”手段與不同教學內容的正確結合探討

“訓練式課堂”實施的目的有兩個：一是通過“訓練”讓學生掌握相關的具體知識；二是通過“訓練”把具體的知識轉變為自身的應用能力。為了達到這兩個目的，不同的教學內容應采取不同的“訓練”手段，使得授課效果最大化。因此，研究每一章不同教學內容的具體“訓練”方法很有必要。

2.3 《機械CAD/CAM》“訓練式課堂”教師精講內容的研究

由于課堂上學生“訓練”時間的增多，教師講授的時間將減少，這時教師應根據學生的預習檢測情況做到篩選精講內容，以免影響教學進度。

2.4 針對《機械CAD/CAM》“訓練式課堂”多媒體教學課件開發

與傳統的教學模式相比，“訓練式課堂”具有很強的顛覆性，應該根據不同的教學組織環節重新開發課件，使得整個課件更適合“訓練”的教學模式。因此，如何使課件具有“訓練式課堂”的特點，更具啟發性是課題要完成的一項重要內容。另外，需要完善配套的電子教案。

2.5 《機械CAD/CAM》“訓練式課堂”的考核方式和評分標準的研究

“訓練式課堂”教學中以學生的主動參與為主，因此，對學生的成績評定應著眼于平時成績，加大平時成績的比重并細化評分標準，可用此來作為激勵學生的手段，也將有助于《機械CAD/CAM》這門課程的學習?？偝煽兊脑u定包括平時成績（占70%）和期末考試成績（占30%），其中平時成績中包括課堂出勤（10%）、平時作業（20%）、課堂表現現場打分（20%）和期中或平時測試（20%）。

3 《機械CAD/CAM》課程教學訓練實例—程序參數化繪圖

第一環節：預習檢查。提問問題如下：

（1）如果需要畫出100個形狀相同，尺寸不等的圖形，采用什么方法？

（2）在三維CAD軟件中，各種不同形狀的齒輪是怎樣造型的？

第二環節：教學內容精講。依據教材[4]講解程序參數化繪圖的基本原理。內容如下：

（1）引入問題：畫出如圖1所示的一系列形狀相同，尺寸不同的圖形。

（3）基本原理：用一組變量記錄圖形的結構參數和幾何參數，用程序表示圖形的拓撲關系和結構信息，最終將圖形信息記錄在程序中。

第三環節：訓練。

（1）訓練目的：掌握程序參數化繪圖的基本原理并掌握繪圖方法。

（2）訓練方式：小組討論并演示。

（3）問題引出：軸上的基本特征包括哪些？

（4）訓練內容：每個小組對軸上經常出現一種特征采用程序參數化繪圖的方法進行繪制，如圖2所示（選其中一個）。

第四環節：作業布置。

（1）作業：CAD/CAM軟件中還有那些零件采用的程序參數化的方法？怎樣繪制的？

（2）預習：尺寸驅動參數化繪圖。

4 結語

該教學模式的創新性在于：（1）對《機械CAD/CAM》課程進行教學改革，為其建立“訓練式課堂”的教學模式。（2）開發《機械CAD/CAM》“訓練式課堂”的教學課件并建立相應的考核體系。（3）該教學方法不但適用于本課程，還適用于機械設計與制造專業的其他課程。

綜上，“訓練式課堂”的教學模式能夠極大的提高學生的學習興趣，能夠使學生主動接受并深刻理解所學知識，提高了學生分析問題和解決問題的能力，這些對于教學的發展、學生的就業以及企業的發展均起到了重要作用，大大提高了教學質量的同時，將會培養更多更高層次的機械專業人才。

參考文獻

[1] 尹玲，張進春，李慶.《機械CAD/CAM》課程及教學改革初探[J].重慶電子工程職業學院學報，2010（3）：99-100.

[2]金寧，焦麗，劉雨博.CAD/CAM技術課程教學的現狀與改革[J].遼寧工程技術大學學報：自然科學版，2010，29（A1）：203-204.

[3]孔德慧，孫繼生.計算機基礎課程教學組織方式探究[J].信息技術教學與研究，2010（25）：164-165.

[4]王隆太，朱登林，戴國洪，等.機械CAD/CAM技術[M].北京：機械工業出版社，2010.