《机械CAD/CAM》课程“训练式课堂”的教学模式研究①

摘 要：目前，各高校都在为如何提高课堂教学质量进行探索研究，而“训练式课堂”的教学模式是一种把“教”与“学”并重，以学生“主动”学习为主的先进教学方法。本文以《机械CAD/CAM》课程为平台，研究了“训练式课堂”教学模式中的基本内容，包括课堂的组织方法、教师精讲内容的确定、训练方法与教学内容的正确结合、教学课件的开发以及课程的考核方式等，最后以程序参数化绘图部分的内容为例，给出了“训练式课堂”的教学训练的基本模式。

关键词：机械CAD/CAM 训练式课堂 教学模式

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）09（b）-0144-02

《机械CAD/CAM》是机械设计制造及自动化专业的一门专业必修课，它是将计算机技术与机械设计及制造过程有机结合的一门课程，是一门综合性、实践性都非常强的专业课程。《机械CAD/CAM》是随着信息技术而发展起来的一门新技术，随着计算机软硬件技术的发展，传统的手工设计正逐渐被借助于计算机技术的设计所代替，计算机技术在设计中的应用已经从以前单一的计算、绘图发展到当今的三维建模、优化设计、仿真和虚拟制造以及设计生产一体化，大大加速了设计过程，提高了设计质量，因此，《机械CAD/CAM》已经成为工科类学生和工程技术人员必须掌握的一门技术，认为是提高制造业生产率和产品竞争力的关键[1]。但由于该课程是在大四上学期开设，这时的学生面临着考研、找工作等各方面的压力，因此，学习的积极性不是特别充足。如何调动学生的学习积极性，使他们在较短的时间内高效的学好这门课，是我们研究并要解决的主要问题。

1 “训练式课堂”教学模式的提出背景

目前，各高校都在为如何提高课堂教学质量进行探索研究。2012年4月，教育部颁发的《关于全面提高高等教育质量的若干意见》中也对高校提高教育质量提出了明确要求。因此，如何提高课堂教学质量，如何改变目前教师“满堂灌”，学生“被动听”的传统教学模式等问题是目前教学研究的重点，“训练式课堂”的教学模式应运而生。所谓“训练式课堂”，就是要把“教”与“学”并重，教师既要精讲，做到深入浅出，又要指导、引导、启发学生做好练习，利用和创造各种灵活的方式方法，充分利用课堂每一分钟。教师要承担起“讲师”与“教练”双重角色，使学生对课堂教学内容不但听到看到，还要亲手或动口演练，做到印象深刻、领悟精髓、提高能力。教师最重要的任务是把自身的能力转化到学生身上。

2012年7月我校开始实施“训练式课堂”，下发了《深化教学改革，建设“训练式课堂”的实施意见》，经过一学期的实践评选出了一批“训练式课堂”的示范课程，而本学期开始针对骨干专业进行推广。《机械CAD/CAM》课程入选了机械设计制造专业的“训练式课堂”创新教学课程。经过调研发现，目前的《机械CAD/CAM》课程均实行传统的教学方法，学生对理论教学部分感觉枯燥，接受能力较差；但仅仅只进行一些软件的学习而忽略相关的理论知识，则不能满足学生可持续发展的需要[2]。针对这种情况，我们进行“训练式课堂”的教学模式研究，拟针对课程的具体教学内容，研究出一套适用于《机械CAD/CAM》课程“训练式课堂”的教学研究成果，其中包括教学内容、教学方法、教学手段、实践教学等方面。

2 “训练式课堂”教学模式的研究内容

2.1 《机械CAD/CAM》“训练式课堂”的教学组织方法

“训练式课堂”中的课堂组织方法与传统教学完全不同，应该由以教师为主的讲解转变为以学生为主的能动学习，因此，在课堂的组织上应该以能让学生多多参与的环节为主。把两节课作为一个单元进行组织，每个单元内包含课前预习检查、精讲、训练和布置作业及预习几个环节。在第一节中教师检查学生课前预习情况并根据检查结果进行教学内容的精讲。第二节的主要任务是进行训练，包括讨论、演示、独立作业和提问等形式。在训练过程中，把学生进行分组并相对固定，课堂中的讨论环节在小组内展开，并选出组员进行训练结果的演示或回答。需要提出的是，由于现在网络技术的普及，挑选一些问题进行教师和学生之间的网络教学互动的方式也会取得不错的教学效果[3]。

2.2 《机械CAD/CAM》“训练式课堂”不同“训练”手段与不同教学内容的正确结合探讨

“训练式课堂”实施的目的有两个：一是通过“训练”让学生掌握相关的具体知识；二是通过“训练”把具体的知识转变为自身的应用能力。为了达到这两个目的，不同的教学内容应采取不同的“训练”手段，使得授课效果最大化。因此，研究每一章不同教学内容的具体“训练”方法很有必要。

2.3 《机械CAD/CAM》“训练式课堂”教师精讲内容的研究

由于课堂上学生“训练”时间的增多，教师讲授的时间将减少，这时教师应根据学生的预习检测情况做到筛选精讲内容，以免影响教学进度。

2.4 针对《机械CAD/CAM》“训练式课堂”多媒体教学课件开发

与传统的教学模式相比，“训练式课堂”具有很强的颠覆性，应该根据不同的教学组织环节重新开发课件，使得整个课件更适合“训练”的教学模式。因此，如何使课件具有“训练式课堂”的特点，更具启发性是课题要完成的一项重要内容。另外，需要完善配套的电子教案。

2.5 《机械CAD/CAM》“训练式课堂”的考核方式和评分标准的研究

“训练式课堂”教学中以学生的主动参与为主，因此，对学生的成绩评定应着眼于平时成绩，加大平时成绩的比重并细化评分标准，可用此来作为激励学生的手段，也将有助于《机械CAD/CAM》这门课程的学习。总成绩的评定包括平时成绩（占70%）和期末考试成绩（占30%），其中平时成绩中包括课堂出勤（10%）、平时作业（20%）、课堂表现现场打分（20%）和期中或平时测试（20%）。

3 《机械CAD/CAM》课程教学训练实例―程序参数化绘图

第一环节：预习检查。提问问题如下：

（1）如果需要画出100个形状相同，尺寸不等的图形，采用什么方法？

（2）在三维CAD软件中，各种不同形状的齿轮是怎样造型的？

第二环节：教学内容精讲。依据教材[4]讲解程序参数化绘图的基本原理。内容如下：

（1）引入问题：画出如图1所示的一系列形状相同，尺寸不同的图形。

（3）基本原理：用一组变量记录图形的结构参数和几何参数，用程序表示图形的拓扑关系和结构信息，最终将图形信息记录在程序中。

第三环节：训练。

（1）训练目的：掌握程序参数化绘图的基本原理并掌握绘图方法。

（2）训练方式：小组讨论并演示。

（3）问题引出：轴上的基本特征包括哪些？

（4）训练内容：每个小组对轴上经常出现一种特征采用程序参数化绘图的方法进行绘制，如图2所示（选其中一个）。

第四环节：作业布置。

（1）作业：CAD/CAM软件中还有那些零件采用的程序参数化的方法？怎样绘制的？

（2）预习：尺寸驱动参数化绘图。

4 结语

该教学模式的创新性在于：（1）对《机械CAD/CAM》课程进行教学改革，为其建立“训练式课堂”的教学模式。（2）开发《机械CAD/CAM》“训练式课堂”的教学课件并建立相应的考核体系。（3）该教学方法不但适用于本课程，还适用于机械设计与制造专业的其他课程。

综上，“训练式课堂”的教学模式能够极大的提高学生的学习兴趣，能够使学生主动接受并深刻理解所学知识，提高了学生分析问题和解决问题的能力，这些对于教学的发展、学生的就业以及企业的发展均起到了重要作用，大大提高了教学质量的同时，将会培养更多更高层次的机械专业人才。

参考文献

[1] 尹玲，张进春，李庆.《机械CAD/CAM》课程及教学改革初探[J].重庆电子工程职业学院学报，2010（3）：99-100.

[2] 金宁，焦丽，刘雨博.CAD/CAM技术课程教学的现状与改革[J].辽宁工程技术大学学报：自然科学版，2010，29（A1）：203-204.

[3] 孔德慧，孙继生.计算机基础课程教学组织方式探究[J].信息技术教学与研究，2010（25）：164-165.

[4] 王隆太，朱登林，戴国洪，等.机械CAD/CAM技术[M].北京：机械工业出版社，2010.