“機械CAD/CAM”課程教學改革與探索

邢陽陽，馬冬梅

（重慶郵電大學移通學院，重慶 401520）

“機械CAD/CAM”課程教學改革與探索

邢陽陽，馬冬梅

（重慶郵電大學移通學院，重慶 401520）

“機械CAD/CAM”是一門應用型課程，其實踐性很強。以激發學生興趣，提高學生效率為目的，通過對課程性質的分析，闡述了該課程教學改革目標，并從教學模式、教學內容提出了改革的措施和建議。

機械CAD/CAM；應用型；課程改革

0 引言

“機械CAD/CAM”這門課是機械設計制造及其自動化專業必修的一門課程。它主要用來建模、出圖，是一個機械工程師必備的技能。通過本課程的學習使學生掌握草圖設計、零件設計、線框設計、曲面設計、裝配設計、工程圖的創建等基礎知識，以達到熟練掌握在CATIA中進行造型設計的方法和技巧。為以后通過三維軟件在產品設計思路、設計流程及操作過程中的應用打下基礎。然而，該課程本質上就是學習一個軟件，以往的教學模式過分強調理論教學，僅有的上機也是老師演示，學生學習興趣不夠，實際操作太少，教學目標不理想。

1 教學現狀及改革目標

當前高等教育中，結合行業需求，要求學生不僅要有對專業扎實的理論知識，還培養學生團隊協作能力、動手實踐能力、發現分析問題能力、解決問題能力。所以針對專業課，在重慶郵電大學移通學院一般安排在大三下學期，教學環節由理論講授、實驗（上機）、課程設計（集中上機）幾個部分組成。其中1-16周開設理論教學，通過講授使學生對該課程有初步了解，掌握一些基本命令的運用。從第7周開始（實驗）上機，一般都是老師先演示，學生再通過動手操作對課程中的知識驗證，進而鞏固理論。第17周進行課程設計（集中上機），這是對整個課程的運用、實踐的綜合環節，對加深理論的理解應用有重要意義。對專業課來說，通過這種讓學生實驗驗證理論，理論解決實驗問題，最后再綜合的方法，有很好的教學效果。但針對機械CAD/CAM這種應用型的課程，理論課都是講解軟件中命令的用法，不立即動手，很快就忘。因而就顯得理論冗長，而該學生動手操作的時間又顯得短促，所以本論文分別從教學模式和教學內容兩個方面做了改革與探索，以期調動學生積極性，提高教學效率，為學生通過三維軟件在產品設計思路、設計流程及操作過程中的應用打下基礎。

2 教學改革方案

（1）機械CAD/CAM特點。我校“機械CAD/CAM”課程學習的是CATIA軟件，它是法國達索公司最新推出的三維參數化設計軟件，可以用它進行三維機械設計、機械制造和工程分析等，它具有統一的用戶界面、數據管理和應用程序接口。它涵蓋了產品開發的全過程，提供了完善無縫的集成環境，是機械專業學生的必備技能。基于該課程的特點，理論性比較強的專業課教學方法顯然不適用于它，這里通過教學改革，繼而激發學生學習的積極性，進而提高學習效率。

（2）教學模式改革。型課程，是軟件應用的學習，理論上的知識都是命令的查找、操作方法的指導。就好比一個東西的說明書，告訴你開關在哪里，打開開關是按下或是旋轉等。理論上說的很長，實際就是一個動作解決的問題。最重要的還是需要學生自己的動手操作。所以，可以把理論和上機的課時合并了，直接在機房上課或者要求學生上課都帶電腦。課堂安排上，首先老師可以講解基本命令的操作方法，接著布置與命令相關的任務，學生運用剛學的命令完成任務。學習到一定階段，可適當增加不同難度的產品設計，命令是很枯燥的，可產品往往能激發學生操作的動力。可讓學生自己思考設計方法，老師也以提示設計思路，學生自己動手操作，操作中遇到問題，老師再去講解，學生也更易接受理解。最后集中上機再單獨進行，集中上機往往是考察學生理論、設計、實踐等綜合運用的能力。可以把學生進行分組，給每個小組產品任務，大家可以根據自己的特長分工合作，每個人完成一部分任務，最后再進行裝配完成最終產品。學生完成產品，激發了他們完成的熱情，增加學生成就感，也為他們提供了相互學習的機會。通過這種方式，縮短老師單一講授，學生被動接受時間，增加學生動手操作時間。最終提高學生學習興趣和效率。

（3）教學內容改革。隨著教學模式的改革，結合教材內容和課程大綱的要求，要有重點的選擇教學內容。淡化單個命令的要求，注重實例的設計。以實例為主，包括實例的設計、命令的查找，命令的操作方法，并選擇最佳的設計方案優化實例產品為主要授課內容。以設計一個鳥籠為例，讓學生充分發揮想象設計鳥籠的方法，設計步驟是什么，每一步又用什么命令。再簡單講述可能用到的設計方法，不同的設計方法中又用的哪些命令，重點再講解命令的使用方法，并演示操作方法，引導學生通過基本指令完成產品的設計，使學生熟練掌握指令常用命令的位置、操作方法，熟悉產品的設計思想的整體把握。這樣通過實際產品先激發學生興趣，再在動手操作中提高效率。

3 教改方案實施

重慶郵電大學移通學院機械設計制造及其自動化專業于2011年成立，對這個成立不久的專業，學院非常重視，在資金、設備等提供了全方位的支持，機械專業2011級學生用以前的教學模式開課，發現效果不理想，基于本文的教學改革在機械設計制造及其自動化專業2012級、2013級學生進行了教改方案的實踐，取得了良好的效果。

在2012級課程教學中，首先，把上課教室從多媒體改為機房，這樣老師在授課中發現，每個學生面對一臺電腦，也使學生看得更清晰，更像是一對一的教學，幫助學生集中了注意力。其次，老師邊講解邊演示，之后學生馬上動手操作，基本達到了人人動手，認真操作，不會就問的良好氛圍。最后，老師給出一些有趣的產品，更是吸引了不少學生的注意，有的同學不僅課堂上全身心的投入，甚至回到宿舍還在研究。在集中上機中，學生更是熱情大漲，各顯神通，各個小組先是一起討論設計思路，然后分工協作一人完成一部分，最后裝配渲染，甚至有的做完了還自己要求添加項目。由于大部分都動手做了，寫起報告也是洋洋灑灑，各有特色。達到了比預期還好的效果。到2013級上課時，我們把教室又換回到多媒體，采取學生自帶電腦的方法，根據2012級時的教學經驗，我們把各種基本命令匯聚到一個產品中去，讓學生直接去學習產品的設計，操作方法，不僅更加吸引學生，還提高了授課效率，增加了學生多多練習，熟練軟件的機會。

4 結論

“機械CAD/CAM”做為機械設計制造及其自動化專業學生必備的一門技能，目前，該課程的教學改革已在實施階段，針對教學過程中出現的不足，在今后的教學中會在課程模式、實踐模式和教學內容等方面進一步改革與探索，努力實現以學生生動手為主，教師指導為輔，讓學生自覺主動的去學習，使課堂效率最大化。從而為學生以后通過三維軟件在產品設計思路、設計流程及操作過程中的應用打下基礎。

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［3］鄭曉虎.應用型本科機械CAD/CAM課程改革實踐［J］.價值工程，2011（13）.

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.224