郭國誼

摘 要 在新工科建設(shè)中，人才培養(yǎng)的新模式是主要的內(nèi)容之一。針對人才培養(yǎng)模式改革研究和實踐，進行了CADCAM課程共性教學(xué)法的初步實踐與探索，結(jié)合CADCAM軟件的實踐應(yīng)用體會，對比不同CADCAM軟件的相同之處，開展相關(guān)課程的新教學(xué)設(shè)計和新教學(xué)方法的改革。

關(guān)鍵詞 CADCAM課程 共性教學(xué)法 初步 實踐與探索

中圖分類號：G424? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2020.02.041

Abstract In the construction of new engineering， the new mode of personnel training is one of the main contents. In view of the research and practice of talent training mode reform， this paper has carried out the preliminary practice and exploration of the common teaching method of CADCAM courses， combined with the practical application experience of CADCAM software， compared the similarities of different CADCAM software， and carried out the new teaching design and the reform of new teaching methods of relevant courses.

Keywords CADCAM course; common teaching method; preliminary; practice and exploration

隨著計算機技術(shù)和其它相關(guān)科技的發(fā)展，CAD/CAM技術(shù)已日趨完善，它已成為制造業(yè)信息化中的基礎(chǔ)技術(shù)。因此各大院校都開設(shè)了CAD /CAM技術(shù)課程，希望通過開設(shè)某一個CADCAM軟件課程來使學(xué)生能掌握這門新興技術(shù)，培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)在工程領(lǐng)域需求的人才。

而目前正大力推動新工科建設(shè)，新工科建設(shè)研究和實踐主要是圍繞工程教育改革的新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量、新體系五項主要內(nèi)容開展，人才培養(yǎng)的新模式是主要的內(nèi)容之一。在此基礎(chǔ)背景下，我們針對CADCAM軟件課程人才培養(yǎng)模式改革研究和實踐， CADCAM課程共性教學(xué)法是其中一項課程教學(xué)改革的的初步實踐與探索，它主要是結(jié)合CADCAM軟件的實踐應(yīng)用體會，對比不同CADCAM軟件的相同之處，開展相關(guān)課程的新教學(xué)設(shè)計和新教學(xué)方法的改革。對課程教學(xué)進行了優(yōu)化和調(diào)整，建立了新的課程教學(xué)大綱，以及為該課程教學(xué)服務(wù)的配套教學(xué)手段。經(jīng)過初步的論證和實踐檢驗，新的課程教學(xué)方法既能使學(xué)生學(xué)會某一個選定的三維軟件知識，又能使學(xué)生了解其他三維軟件基礎(chǔ)設(shè)計方法，而且能為今后工作所需打下基礎(chǔ)。

1 CADCAM課程教學(xué)方法優(yōu)化改革設(shè)計的提出

一直以來，在傳統(tǒng)的CADCAM課程教學(xué)中，教師根據(jù)自己掌握的軟件對學(xué)生進行教學(xué)，例如，教師會CREO就專門教CREO，會UG就專門教UG，而學(xué)生有反饋說自己所學(xué)的軟件有時與企業(yè)使用的不同。由于學(xué)校與一些大中型企業(yè)以及科研部門也保持了穩(wěn)定校企合作關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，我們針對企業(yè)進行了持續(xù)的隨機問卷調(diào)查與交流，并且也針對在校生和畢業(yè)生也進行了問卷調(diào)查。通過對問卷調(diào)查結(jié)果的整理以及分析研究，我們發(fā)現(xiàn)，機械類企業(yè)使用CAD軟件主要根據(jù)企業(yè)工作需要，涉及到認(rèn)識到UG、CREO（PROE）、SOLIDWORKS、CATIA和其他軟件等等，但以這四種居多，占有90%以上;學(xué)生按自己的了解與接觸，感興趣的軟件情況是：90.1%的學(xué)生選擇了“UG”，81.2%的學(xué)生選擇了“Pro/E（Creo）”，80.7%的學(xué)生選擇了“AutoCAD”，73.3%的學(xué)生選擇了“Soildworks”， 48.6%的學(xué)生選擇了“MasterCAM”， 50.8%的學(xué)生選擇了“CATIA”， 24.2%的學(xué)生選擇了“Powermill”，（注：調(diào)查中可多選）。學(xué)生的興趣廣泛，企業(yè)的需求眾多，調(diào)查中第一個矛盾點出現(xiàn)，因為課時及教學(xué)大綱的要求，目前CADCAM課程的教學(xué)只能培養(yǎng)學(xué)生某一特定的軟件的工作能力，不能完全提供所在崗位所需的其他軟件知識技能。

考慮到不同行業(yè)情況，各個企業(yè)所使用的CADCAM軟件的類型要求是不一樣的，可能學(xué)生在校學(xué)習(xí)的軟件并不是企業(yè)正在使用的，則導(dǎo)致學(xué)生就業(yè)面變窄了。更關(guān)鍵的是學(xué)生要花較多的時間從頭學(xué)習(xí)新的軟件，而此時就反映出學(xué)校的教育并不能有效提高學(xué)生的適應(yīng)能力，說明了學(xué)校課程教學(xué)存在一定的問題，也就存在教學(xué)方法優(yōu)化改革的空間。

要完全解決培養(yǎng)的學(xué)生不能完全達到企業(yè)崗位多種軟件技能的要求，在現(xiàn)有課堂教學(xué)條件下是不現(xiàn)實的。但結(jié)合課外活動與學(xué)習(xí)，再加上課程的新教學(xué)設(shè)計和新教學(xué)方法的改革，為實現(xiàn)這一目標(biāo)，提供了一條出路。本文針對CADCAM軟件課程的的改革，提出共性教學(xué)法這一新的教學(xué)設(shè)計和新教學(xué)方法，它可使我們培養(yǎng)的學(xué)生成為社會的有用人才，使我們的專業(yè)教學(xué)充滿生命力，達到新工科建設(shè)的目標(biāo)要求。

2 CADCAM課程共性教學(xué)法模式特色與具體應(yīng)用

做為一個新的教學(xué)模式，CADCAM課程共性教學(xué)法的主要內(nèi)容就是：以相關(guān)主流軟件中相同的內(nèi)容為主，進行CAD建模的基礎(chǔ)功能教學(xué)，再輔之以教學(xué)中規(guī)定的軟件的特點。這體現(xiàn)在課程體系、教學(xué)大綱、教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織方式等的變化，具體的變革與應(yīng)用有以下方面。

新的課程體系。新的CADCAM課程體系，應(yīng)當(dāng)包含工程制圖、CAD二維、CAD三維、CAM、CAE以及機械原理、機械設(shè)計、數(shù)控技術(shù)、各類實習(xí)實訓(xùn)等課程，輔之以各專業(yè)教室和實驗實訓(xùn)室，特別是機械CAD/CAM實訓(xùn)教室。這樣可以全方位涵蓋培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力的各方面。在新體系下，CADCAM課程放入到實踐教學(xué)模塊，而不放在理論教學(xué)模塊。

教學(xué)大綱。新教學(xué)模式下的教學(xué)大綱不同以前，以前的教學(xué)大綱，以選定的軟件的某一教材為主，按照教材的章節(jié)內(nèi)容，一個章節(jié)一個章節(jié)的安排課時。我們意識到，這樣的安排，機械死板。新的教學(xué)大綱以所有主流CADCAM軟件為參考，選擇大家共同的基礎(chǔ)知識點為教學(xué)內(nèi)容安排。如CAD軟件，拋棄特定軟件、特定教材的框架，以CADCAM軟件特點介紹、二維草圖、零件設(shè)計、裝配、工程圖等為主要教學(xué)知識點，使得教學(xué)大綱指導(dǎo)性更強，適用范圍更廣，教學(xué)選擇性更強。

教學(xué)內(nèi)容。以基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)技能為主，內(nèi)容結(jié)合企業(yè)實際需要，側(cè)重基本應(yīng)用、技能夠用，減少高級、偏僻內(nèi)容，減少的內(nèi)容放在課外活動中。例如在機械CAD課程中，我們主要講解3D軟件如何進行計算機輔助機械設(shè)計，使學(xué)生掌握三維立體造型方法，能利用計算機進行產(chǎn)品開發(fā)和造型設(shè)計;機械CAM課程中，主要講解軟件如何進行計算機輔助機械制造，我們結(jié)合CAM軟件集造型設(shè)計、程序設(shè)計、仿真加工和實際加工為一體特點進行教學(xué)。

教學(xué)方法。首先，教學(xué)中采用對照法，教師教學(xué)中既講指定軟件的操作，又及時對比其它軟件的操作，為學(xué)生課后或者工作時轉(zhuǎn)學(xué)其它軟件打下一定的基礎(chǔ)，提高了適應(yīng)性;其次，教學(xué)安排在機械CAD/CAM實訓(xùn)室中，教學(xué)中既講解理論知識又鍛煉學(xué)生們實際動手操作能力，起到演示、錄放、及時反饋、實訓(xùn)動手等作用，學(xué)生可以邊學(xué)習(xí)邊練習(xí)操作，及時鞏固;再者，在實訓(xùn)教室中，安裝了多個主流CADCAM軟件，方便學(xué)生們學(xué)習(xí)了解不同的軟件功能，在這個環(huán)境之中，對學(xué)生有一個潛移默化的作用，在無形之中增加了對各種軟件的興趣;另外，鼓勵學(xué)生積極參加CAD技術(shù)社團、參加相關(guān)學(xué)科競賽、積極參與CAD證書考核，并額外給予學(xué)生課外培訓(xùn)指導(dǎo)。

教學(xué)組織。課程教學(xué)中，安排了講授、演示、視頻、課上與課后練習(xí)等等學(xué)習(xí)方式;同時我們不僅在課堂上進行基礎(chǔ)能力教學(xué)，還成立了學(xué)生CAD技術(shù)社團，由愛好CAD的學(xué)生組織、管理，高年級學(xué)生（老生）培訓(xùn)低年級學(xué)生（新生），老師進行指導(dǎo)，使用的軟件不做指定。另外，還對有興趣參加學(xué)科競賽的同學(xué)進行集中培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容包括學(xué)生掌握的所有軟件。

3 CADCAM課程共性教學(xué)法教學(xué)效果及總結(jié)

進行了一個學(xué)期的初步教學(xué)改革實踐與探索，取得了一定的教改成果。首先學(xué)生在軟件學(xué)習(xí)能力上有了較大的提高，基礎(chǔ)技能教學(xué)讓學(xué)生較好地掌握了基本能力，實際操作考試通過率99%以上;其次，對非教學(xué)軟件的自我學(xué)習(xí)能力提高了，學(xué)生自學(xué)其它軟件或者更高級的版本軟件的占到20%以上。例如，本次教學(xué)中是主要采用UG教學(xué)，實際中，學(xué)生根據(jù)興趣愛好，有部分同學(xué)另外學(xué)習(xí)了其它軟件或者更高級的版本。在今年5月份CAD軟件工程師認(rèn)證考試中，學(xué)生中UG NX應(yīng)用工程師報名67人，通過66人;PROE應(yīng)用工程師報名11人，通過11人; solidwork 應(yīng)用工程師報名10人，通過10人;CAD應(yīng)用工程師報名44人，通過42人。

今年5月底，我們對學(xué)生進行了UG NX與PROE集訓(xùn)，6月組織學(xué)生參加了在南京舉辦的第九屆華東區(qū)大學(xué)生CAD應(yīng)用技能競賽。在比賽中，學(xué)生使用了UG NX與PRO兩種軟件，獲得了團體二等獎的好成績。

從這些例子可以看出，我們的學(xué)生軟件學(xué)習(xí)的知識結(jié)構(gòu)和技能是社會所需要的，教學(xué)方法具有較強的適應(yīng)性。我們課程教學(xué)初步優(yōu)化改革是成功的。

課程教學(xué)改革后，教師同時也要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，更新傳統(tǒng)的教學(xué)方法，去引導(dǎo)學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣，掌握軟件基本的通用的操作能力，形成學(xué)生為主體教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式。教師不光只傳授知識一種軟件知識，重要的是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)各種軟件的能力和方法，最終達到新工科教育的目的。

展望今后，CADCAM課程要繼續(xù)優(yōu)化改革，還需要有現(xiàn)代化的先進教學(xué)手段支持，更需要教師繼續(xù)探索完善共性教學(xué)法，這是一個持續(xù)的過程，要在教學(xué)實踐過程中不斷完善，以后的路還很長，我們會把課程改革不斷的進行下去。

參考文獻

[1] 孫芹.工程案例教學(xué)法在“機械CAD/CAM”課程中的實踐探索[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（09）：125-126.

[2] 曾明鎮(zhèn).淺析CAD課程教學(xué)改革實踐探索[J].計算機產(chǎn)品與流通，2017（10）：198，269.

[3] 于源，雷文.《CAD/CAM》課程的教學(xué)改革實踐與探索[J].北京化工大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2009（04）：83-85.