关于开放式的CAD/CAM软件应用课程教学探讨

【摘要】为更好的实现高职CAD/CAM软件应用课程教学目标，教师应根据教学内容、要求以及学生的特点，采用开放式教学设计，激发学生的兴趣，使学生能够在学习过程中做到理论联系实际，学以致用，提高学生的综合技能与素质，从而达到良好的教学效果。

【关键词】CAD/CAM 课程教学 开放式 技能与素质

【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）02-0242-02

CAD/CAM技术即计算机辅助设计/计算机辅助制造技术，对推动制造业的发展起着举足轻重的作用。高职院校数控技术、模具设计与制造等机械类专业通常会开设相关的CAD/CAM课程，CAD/CAM课程工程实践性很强，是典型的职业技能课程，直接影响着机械专业学生是否具有专业特长，能否很好的与工作岗位衔接。传统的教学模式，无法充分调动学生的学习积极性，从而影响教学效果，也不利于学生的发展。在多年的CAD/CAM软件应用课程教学过程中，深刻体会到从学生的兴趣入手实施开放式教学，将会达到事半功倍的效果。

1.课程理念及目标

CAD/CAM软件应用课程服务于高职教育高技能人才的培养目标和定位，坚持以职业岗位技能培养为主线，以零件的结构设计和造型设计要求为导向，以工学结合为主要手段，以职业岗位能力培养为重点，与行业、企业紧密结合，开展职业性、实践性教学，培养学生零件的结构设计和造型设计技术与方法的综合运用能力和职业素质。

课程目标在于训练学生运用现代三维CAD/CAM软件（Pro/E）进行零件设计、造型设计、零件装配、机构仿真和工程制图的能力。培养学生多学科知识的综合应用能力、创新精神和工程素质，以满足现代生产制造对高职院校培养的高素质创新型人才的迫切要求。

2.开放式课程教学的内涵

有些学校的CAD/CAM 课程教学没有考虑学生的个体差异，教学内容和教学进度由教师按授课计划进行，学生不能根据自己的能力和需要选择学习内容，不能调动学生的学习积极性，不利于培养学生的创新能力。

开放式课程教学是指能面向学生发展，以学生为本，与工程实际和学生专业紧密联系，注重培养学生搜集信息、分析问题、解决问题的能力，进而培养学生创新与实践能力的教学方法。需要教师引导，设置教学情景，学生运用探究的方法学习，主动获取知识，形成主动参与、乐于钻研的学习态度 [1]。学生通过主动学习，达到学习过程与职业活动相对应的目的，使学生在完成既定任务的过程中进行合作性学习、研究性学习，培养学生的创新能力，促使学生独立思考意识、独立决策能力及独立工作能力的形成[2]。

3.开放式课程教学设计

教师根据教学内容、要求以及学生的特点，采用适当的教学方式，使学生在多元的教学环境下学习[2]。学生能自主确定学习目标，制定学习计划和学习方法，巩固完成任务需具备的知识和技能，使学生能够在学习过程中做到学以致用，理论联系实际。

3.1 理实一体化的教学模式

传统高职CAD/CAM 软件教学往往是一部分学时在教室由教师演示讲解，学生听课记笔记，另一部分学时在CAD/CAM实训室实践，理论课程内容与实践课程内容脱节。学生普遍认为课程理只听不练、不好理解，学习完成后也不知如何应用，上实验课的时候理论知识已经遗忘，无从下手，大大降低了学生的学习兴趣。因此，迫切需要寻找一种教学方式，将课堂教学、实践教学及学生自主学习有机地结合起来，并充分调动学生学习的积极性[3]。

理实一体化教学模式不仅仅是理论教学与实践教学内容的一体化，也是教师在知识、技能、教学能力上的一体化，还包含教学场所的一体化。因此，理实一体化绝不是理论教学和实验教学在形式上的简单组合，而是从学生技能技巧形成的认知规律出发，实现理论与实践的有机结合。近年来，随着高职院校教改力度的加大，在CAD/CAM实训室的建设、师资配备与培养方面都有质的飞跃，对CAD/CAM软件应用实现理实一体化教学提供了有力保障。

理实一体化教学过程中，学生边学边做，学做合一，打破以知识传授为主的传统课程教学模式，教师主导，将学生置于发现问题、提出问题、思考问题、探究问题、解决问题的动态过程中学习。能把抽象难以理解的理论知识科学地、有效地转化到生动而有趣并具有挑战性的实践过程中去，促进学生对知识的理解记忆，开发学生的思维能力，锻炼学生的动手能力；能将技能实践融入课堂教学，让学生直接在课堂上获得职业岗位所必须的专业技能，调动学生学习的主动性。理实一体化教学，对增强学生的实践操作技能、创新能力，提高教学质量具有积极意义。

3.2 任务驱动教学方法

教师根据课程教学目标设计若干个教学任务，让学生在完成一系列任务的过程中掌握知识和技能并提高综合素质的方法称为任务驱动教学法。任务驱动教学方法，围绕任务展开学习，以任务的完成结果检验和总结学习过程等，改变学生的学习状态。CAD/CAM软件应用课程实践性很强，非常适合用任务驱动教学法教学。对于相同的知识点，教师可以针对不同层次的学生，给出不同的且难易程度恰当的教学任务。指导学生分析任务，强调专业知识的综合性运用，鼓励学生查找资料，用多种方法解决问题。当学生看到他人的成果，对自己会产生强烈的激励，看到自己的成果会感到特别有成就感，从而产生浓厚的学习兴趣，主动带着任务学知识，带着问题找答案，在完成任务的过程中学会学习、学会分析和解决问题。

任务驱动教学方法的工作流程是“明确目标制定计划实施任务成绩评定”。 学习项目组织按照工作任务由简单到复杂的顺序，逐步增加知识点，突出技能和素质培养，体现高职教育特色。

3.3 产品创新设计拓展训练

CAD/CAM软件教学采用传统的教学方法时，学生所学的内容就局限在老师的课堂教学中；对于课堂没有讲授的内容，学生往往就不会[4]。因此，产品创新设计很好的解决了这个问题，教学过程中，教师的教学方法和手段是开放的。

产品创新设计环节，通常在学生掌握理解新的知识内容之后，利用已经学过的知识内容，实施创新设计[5]。要求在规定的时间内，在规定的课题范围，学生学会科学查阅相关资料，按照一定的设计思路思考问题，分析问题，最后完成课题三维造型、组装、仿真。例如，教师要求学生用10学时自主设计一个组合件，它包括的零件数大于等于4个，对组合件进行运动分析及机构仿真，要求输出仿真结果，并规定创建零件时需要用到的基本特征和工程特征。教师不规定具体的任务和方法，学生就会抛开思想束缚，有意识的去观察、思考、构想，并努力收集符合要求的相关信息，确定目标产品进行设计。鼓励学生在设计过程中遇到课堂上没有讲解的知识点时，先到图书馆或网站查资料，解决不了再与同学或老师交流。

产品创新设计也可以分组进行：4至6人为一组，以机械设计为基础，共同决策设计目标、设计方案、协作完成任务。学生在任务完成的过程中既能进行举一反三的思考，又能享受将构想付诸于实践的乐趣，还能增进同学情谊。最后，每组学生代表都要介绍自己作品的特色、所涉及的知识点、难点如何解决等，通过这种经验交流，可取长补短、促进语言表达能力的提高，也能起到一种激励的效果。

产品创新设计不仅可以使学生的查找资料能力、自学能力、团队协作能力得到锻炼，还可以使他们更热爱学习、热爱思考、热爱创新。

4.结语

开放式的CAD/CAM软件应用课程教学使教师易于教，学生乐于学，能较好的培养学生的主动学习、积极创新精神的，实现良好的教学效果。但培养学生实践能力和创新能力仅仅依靠课堂是远远不够的，应在激发学生兴趣的前提下，引导学生在课外充分利用网络资源，获取丰富的学习资料，继续深入学习和实践创新。

参考文献：

[1]梁东确，高职CAD/CAM探究式教学探讨[J]， 北京电力高等专科学校学报，2011.9

[2]高葛，《计算机辅助设计与制造》课程的教学改革与深化[J]，陕西国防工业职业技术学院学报[J]，2011年6月第21卷第2期

[3]刘玉山，韩柳，戚厚军，简论机械CAD/CAM课程改革与实践，职业教育研究[J]，2011.12

[4]吴荣，关于高职CAD/CAM课程的教学反思[J]，考试周刊，2011年第14期

[5]姬彦巧，孙曙光，CAD/CAM应用课程的项目化教学[J]，机械职业教育，2012.1