王 穎

（陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院,咸陽,712000）

0 引言

進入21世紀以來，數(shù)控加工技術(shù)迅速普及起來，企業(yè)中對機械CAD/CAM人才的需求也越來越多、要求也越來越高。為了適應(yīng)行業(yè)需求，高職院校機械類專業(yè)均開設(shè)了《機械CAD/CAM》課程，且作為機械類專業(yè)的核心課程。

《機械 CAD/CAM》課程的內(nèi)容涵蓋廣泛，是一門綜合性的機械專業(yè)技能課程。該課程綜合應(yīng)用機械制圖、計算機繪圖、工程力學、機械設(shè)計等方面的基本理論和基本技能，課程教學目標是培養(yǎng)掌握先進CAD/CAM制造技術(shù)，掌握從產(chǎn)品的造型設(shè)計、工程出圖、加工制造全過程的高技能應(yīng)用型人才。主要包括二維繪圖、三維造型與運動仿真及數(shù)控編程。我院在教學中使用的是Pro/E野火版5.0軟件，使用此軟件教學可以使學生在有限的教學時間內(nèi)掌握利用Pro/E軟件進行零件的三維建模、產(chǎn)品的虛擬裝配、零件的數(shù)控加工自動編程等專業(yè)技能，在這方面的教學，我院具備較豐富的知識儲備和解決問題的思維方法與手段。

1 目前教學存在的主要問題

1.1 教學內(nèi)容陳舊、理論與實踐脫節(jié)

大多數(shù)學校在課程日常教學中，都存在著理論教學內(nèi)容比較陳舊、理論與實踐教學環(huán)節(jié)脫節(jié)、沒有把CAD/CAM技術(shù)與相應(yīng)的工程實際結(jié)合起來的現(xiàn)象。

課程結(jié)束后，一般都要進行實訓周來進一步加強實踐能力。目前，大多數(shù)教師課程實訓周的任務(wù)布置大同小異，都是給學生提供一套二維圖紙，例如減速器或虎鉗，學生根據(jù)圖紙畫出三維實體造型并進行裝配，或者是由學生自行選定成熟的裝配進行設(shè)計并裝配，也有要求學生測繪實體模型后，再繪制出實體造型。這樣的實訓項目不能體現(xiàn)出實際工程設(shè)計的理念，僅僅是從二維到三維的“轉(zhuǎn)換”而已，將《機械 CAD/CAM》課程與其他機械類相關(guān)課程孤立起來，不利于培養(yǎng)學生的獨立設(shè)計能力和實踐創(chuàng)新能力。

1.2 教學資源有限，實踐性不強

Pro/E 軟件版本不斷更新，市面上也有不少針對軟件應(yīng)用的參考書。但是真正面向高職院校學生的教材仍然匱乏，現(xiàn)有教材有些是著重講解各項命令與按鈕的使用，僅僅強調(diào)軟件的使用，工程實踐性不強，也不是具有機械行業(yè)背景的專業(yè)人員編寫；有些是行業(yè)資深人士編寫，這類教材生產(chǎn)實踐的例子很多，也很鮮活，但講解說明性的文字過少，適合具有一定工作經(jīng)驗的業(yè)內(nèi)人士作為參考用書使用，并不適合作為基礎(chǔ)比較薄弱的高職學生作為日常教材使用。

1.3 教學方法單一，教學手段不豐富

目前我院專業(yè)教師使用的教學方法，一般都是比較傳統(tǒng)的軟件應(yīng)用類教學方法，就是按照教材章節(jié)的順序，先講解相關(guān)功能模塊中命令和按鈕的用法，然后讓學生按照教師演示的具體做法學習軟件操作，實訓課上對課后相關(guān)圖例進行綜合練習。這樣下來，學生對于課程的認識就僅僅停留在對基本概念及操作步驟的掌握上，當需要獨立完成綜合性的實例時就顯得力不從心了。到課程結(jié)束時，也只是將Pro/E 軟件用得比較熟練而已。將來走上工作崗位，面對實際問題時就會出現(xiàn)捉襟見肘的局面。這種教學方法割裂了軟件與專業(yè)相關(guān)課程之間的相互聯(lián)系，專業(yè)知識之間不能對接，專業(yè)素質(zhì)體系就無法完善，當然就不能滿足快速發(fā)展的 CAD/CAM 技術(shù)行業(yè)對高技能應(yīng)用性人才的需求。

此外，教學過程中多是以教師為中心，學生只是被動地接受，實訓環(huán)節(jié)也僅僅是完成老師布置的任務(wù)，不能有效激勵學生，也沒有充分體現(xiàn)課程的實際應(yīng)用價值。

1.4 教師能力參差不齊,學生學習動力不足

Pro/E 軟件屬于CAD/CAM類中的高端軟件，功能模塊多，掌握起來難度也比較大，另外軟件版本不斷更新，對任課教師的自學能力也提出更高的挑戰(zhàn)。高職教師平時教學和科研的工作量很大，外出培訓的機會有限，對軟件的掌握程度也就參差不齊。另外，部分教師機械類專業(yè)知識不夠扎實，教學過程中只能局限于軟件的使用方法和使用技巧上，無法靈活地將相關(guān)專業(yè)理論知識融入到課程中，講課就是生硬的灌輸，實訓中對學生的指導也限制在軟件應(yīng)用上，并不利于學生職業(yè)能力的培養(yǎng)。

1.5 考核方式不合理，挫傷學習積極性

傳統(tǒng)考核雖然同樣將平時成績和期末考試成績都作為最終成績的評價參照，但是期末考試成績權(quán)重達到60% -70%，這種評價方式明顯對學習過程的關(guān)注和考核太少。這樣容易造成學生平時不注重知識的積累，到學期末搞突擊學習，投機取巧來通過考試，造成學習動機不純，學習氛圍不夠濃厚。

2 課程改革的具體內(nèi)容

2.1 教學內(nèi)容

《機械CAD/CAM》涉及計算機圖形學、數(shù)控加工技術(shù)、計算機仿真等多門課程，是理論性和實踐性都很強的綜合性課程，具體教學時內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)知識的系統(tǒng)性、完整性、先進性和實用性，要兼顧理論和實踐教學環(huán)節(jié)，并適當加強實踐性環(huán)節(jié)。

首先，《機械CAD/CAM》課程分為CAD和CAM兩個部分，其中CAD部分要求學生能夠運用Pro/E軟件對產(chǎn)品進行二維草繪、三維造型設(shè)計并進行裝配；CAM部分要求學生能夠利用Pro/E軟件產(chǎn)生零件的加工軌跡，仿真加工過程，實現(xiàn)后置處理，并能將數(shù)控加工代碼傳輸?shù)綌?shù)控機床上完成零件的加工。此外，教學內(nèi)容根據(jù)專業(yè)及培養(yǎng)學生素質(zhì)的需求，靈活掌控教學內(nèi)容及進度。

其次，為了更好的培養(yǎng)Pro/E軟件的實際應(yīng)用能力，實訓課程內(nèi)容的改革也很關(guān)鍵。我院在《機械CAD/CAM》課程的實訓專用周教學中，改變過去“一班一題”的陳舊實訓項目，而選擇能夠把課程內(nèi)容與專業(yè)相關(guān)知識結(jié)合起來的題目，例如結(jié)合《機械設(shè)計》課程，從而使學生的任務(wù)具有更強的實踐性和綜合性。例如，可以采用大型機械產(chǎn)品設(shè)計，學生要在實訓周內(nèi)完成設(shè)計任務(wù)的分析方案的確定、裝置的總體設(shè)計、零件設(shè)計、裝配圖和零件圖的繪制、機構(gòu)運動仿真、設(shè)計說明書的編寫等。學生在零件模塊下設(shè)計完實體造型后，可通過工程圖模塊進行二維視圖的轉(zhuǎn)換，大大降低了傳統(tǒng)二維作圖的時間，提高了機械設(shè)計質(zhì)量。最后還可以對所設(shè)計的零件進行模擬加工。這樣整個實訓環(huán)節(jié)就充分全面地體現(xiàn)了《機械CAD/CAM》課程的精髓，也鍛煉了學生的實際解決問題的能力，潛移默化中提高了學生的職業(yè)素質(zhì)。

2.2 教學資源

2.2.1 選擇適合的教材

我院教學團隊根據(jù)工程應(yīng)用能力的需求，通過精選實例、融合專業(yè)知識編寫了適合高職高專學生使用的《Pro/E5.0項目化教學任務(wù)教程》教材，屬于“高職高專國家示范性院校機電類專業(yè)課改教材”，已經(jīng)開始在本院2012級學生中使用，反饋效果良好。同時，為了保證學生課后練習的有效性和參考性，還編寫了配套的《Pro/E5.0項目化教學上機指導書》。除此之外，為了滿足高職高專教育對人才的要求，還編寫了校內(nèi)使用的實訓指導書。這些教材涵蓋范圍合適，精心選擇具體項目實例，有效地增強了學生的學習動力與興趣，同時能保證學生專業(yè)和職業(yè)能力的培養(yǎng)。在學生具備一定的軟件操作基礎(chǔ)和設(shè)計能力后，教師再推薦一些由行業(yè)資深人士編寫的參考書作為學生的課外用書。

2.2.2 結(jié)合實訓基地

CAD/CAM 是制造加工技術(shù)發(fā)展的方向，Pro/E軟件具有零件設(shè)計、工程圖制作、機構(gòu)運動仿真、有限元分析及加工仿真模塊。通過該軟件，學生能夠在計算機上進行機械制圖和零件工藝分析，熟練掌握加工編程方法。軟件模擬與實際的機床加工往往不能有機連接，學生不能確信所學的知識是否有效果。因此，有必要將CAD/CAM 機房與我院的機加工技術(shù)訓練中心結(jié)合起來開展實踐教學，該中心集教學、科研、生產(chǎn)功能于一體，已開始承擔機械工程、數(shù)控工程，材料工程學院“大機械類”專業(yè)學生實訓和技能培訓等任務(wù)。目前共有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控加工中心、特種加工和普通車床、銑床、磨床等221臺（套），為學生實訓、教改科研提供強有力的支持和保障，也能進一步培訓學生的實際工作技能。

2.2.3 不斷完善的網(wǎng)絡(luò)學習平臺

建立開放式的《機械 CAD/CAM》課程網(wǎng)絡(luò)教學與資源管理平臺，將課程的教學課件、授課錄像、電子教案、試卷以及課本實例文件等資源都上傳到網(wǎng)絡(luò)課程平臺，學生平時課余時間也能繼續(xù)學習、測試或者進行資源下載，還可以通過課程平臺連接到主要的機械CAD/CAM學習網(wǎng)站進行學習，真正實現(xiàn)了教學資源的共享。

2.3 師資培養(yǎng)

2.3.1 培養(yǎng)雙師素質(zhì)教師隊伍

我院的《機械CAD/CAM》課程的任課教師通過清華大學Pro/ E師資培訓等項目，取得了相關(guān)職業(yè)資格證書的培訓資格，他們既是課程的主講教師，又是實訓專用周的指導教師，同時還是職業(yè)資格證書的培訓教師及考評員，這樣無形中就提高了教師的整體軟件應(yīng)用能力，也培養(yǎng)了教師的專業(yè)實踐能力，有利于雙師型師資隊伍建設(shè)。

2.3.2 以校企合作形式培養(yǎng)教師

定期安排任課教師深入企業(yè)進行實踐調(diào)研，以企業(yè)真實案例為素材編寫項目化教學內(nèi)容，完成基于工作過程的課程開發(fā)，同時聘請企業(yè)工程技術(shù)人員進行現(xiàn)場教學，讓學生從中熟悉并了解企業(yè)真實工作過程。教師在下企業(yè)鍛煉的過程中，從生產(chǎn)一線獲取了生動的第一手教學素材，大大豐富了教師的專業(yè)知識儲備，幫助其更好地將機械CAD/CAM 知識運用到解決生產(chǎn)實際問題中，避免了理論和實踐脫節(jié)的現(xiàn)象。

2.3.3 教師隊伍的培養(yǎng)要多元化

首先，學生在實訓中經(jīng)常會碰到電腦出現(xiàn)問題的情況，任課教師需要具備較強的計算機基礎(chǔ)知識，幫助學生及時處理，保證不影響學生的正常學習；其次，教師還需要有較強的機械理論知識，要把自身的機械制圖、機械原理、機械設(shè)計、機械制造基礎(chǔ)等基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的相關(guān)知識夯實，整合知識結(jié)構(gòu)，樹立以培養(yǎng)學生的工程實踐能力、創(chuàng)新意識與工程意識為主，三維軟件設(shè)計能力為輔的教學理念，讓學生明白軟件終究是工具，無論功能多么強大，也離不開專業(yè)理論知識的支撐；第三，還要求教師具備再學習能力，Pro/E軟件不斷更新，教師應(yīng)及時熟悉和掌握新版本的新功能、新界面，要做到這一點，教師一方面可以利用課余時間尋找最新資料進行自學，另一方面學校也要安排教師通過相關(guān)的專業(yè)培訓機構(gòu)的培訓，從而進一步提高教師的業(yè)務(wù)能力。

2.4 教學方法與手段

2.4.1 采用項目教學法進行課程教學

課程教學采用項目教學法進行，緊扣工作任務(wù)，以項目為單位組織教學內(nèi)容。對于建模方法或操作步驟，只需要分配少量課時給學生介紹清楚用法就行了。教學實例多采用工程中設(shè)計的零件或者加工的零件，讓學生獨立思考，完成三維建模并加工出來，在這個過程中總結(jié)軟件的應(yīng)用，逐漸培養(yǎng)了學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。這樣，到具體工作崗位后才能更快地適應(yīng)企業(yè)所使用的CAD/CAM軟件與學校學的不一樣或版本不同等情況，從而更快解決實際的工程問題。例如，教學案例可以選擇一系列典型的圖形、零件或機械產(chǎn)品作為項目，項目與項目之間遵循由淺入深、循序漸進的原則。

2.4.2 實行一體化教學

改變過去傳統(tǒng)的理論教學與實踐教學分開的教學方式，將教學課堂移至CAD/CAM實訓實驗室進行講解，實行“教、學、練”的結(jié)合，在教學中以理論為基礎(chǔ)，以Pro/E軟件為平臺，在軟件教學講解時溶入具體的理論知識，從而生動形象地讓學生掌握課程知識。整個教學過程把握“老師少講學生多做”的原則。通過師生的有效互動讓學生獨立地獲取信息、制定計劃并實施，在實踐中學習，在實踐中掌握技能和知識，自我構(gòu)建知識與能力體系。

2.4.3 結(jié)合其它課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計提高CAD/CAM的使用

可以在其它的課程中，尤其是一些課程設(shè)計的課程中，如《機械設(shè)計課程設(shè)計》、《工藝與夾具課程設(shè)計》、《數(shù)控加工工藝課程設(shè)計》、《數(shù)控編程課程設(shè)計》等課程的設(shè)計都可以利用Pro/E軟件來完成，加強了本課程與其他專業(yè)課程的聯(lián)系，整合了知識結(jié)構(gòu)，同時也提高了軟件的利用率。通過大量實際訓練，使學生熟悉并掌握該課程在本專業(yè)各個工作崗位的應(yīng)用，也提高了學生分析、解決問題的能力。同時通過課程設(shè)計等實訓教學使學生進一步強化軟件各模塊（包括零件三維設(shè)計與裝配、二維工程圖、數(shù)控加工仿真及加工代碼的生成、機構(gòu)運動仿真等）的功能和使用方法；同時在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，針對具有CAD/CAM 軟件應(yīng)用水平較高及具有濃厚興趣的同學，布置一些結(jié)合企業(yè)實際生產(chǎn)問題的課題，在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)進一步培養(yǎng)知識的綜合運用能力和專業(yè)素養(yǎng)。

2.4.4 積極開展第二課堂，發(fā)揮學生的主動性和創(chuàng)造性

在課堂之外，組織學生參加學院舉行的Pro/E技能競賽，從中選拔出的佼佼者再參加全省乃至全國大賽，在參與這些活動中，不僅使學生加深對所學知識的理解，同時讓學生在參與競賽的過程中主動思考，自覺參與探索，學會發(fā)現(xiàn)和解決問題的方法，為以后的繼續(xù)學習打下扎實的基礎(chǔ)。同時在全院范圍推行清華大學認證的Pro/E培訓，增強學生的就業(yè)競爭力。此外，教師團隊與校內(nèi)的“Pro/E”協(xié)會加大合作力度，定期舉辦一些專題講座或技能競賽，激發(fā)廣大學生的學習熱情，幫助更多的學生掌握好這項專業(yè)技能。

2.5 考核方式

成績的評定不能只以平時成績加上期末考試來總評，而是要對學生的實際能力進行全面的評價，堅持知識、能力、技能考核并重，以能力和技能為主的原則。考核方式既側(cè)重學生對理論知識的掌握程度，又突出對解決實際工程問題能力的培養(yǎng)。任課教師團隊編寫了一套與課程體系密切配合的實訓指導書，加強實踐教學體系，同時進行全面的工程應(yīng)用訓練，激發(fā)了學生學習的興趣與潛能，真正實現(xiàn)崗位能力的目標。

課程考核分數(shù)比例為“平時成績40﹪+專用周設(shè)計20﹪+期末上機操作40﹪模式。

平時成績占40﹪，主要包括上課考勤、課堂表現(xiàn)、實驗課練習、網(wǎng)絡(luò)課程平臺自測等，此部分考核主要對學生學習積極性和階段學習效果進行評價。專用周設(shè)計占20﹪，用完成一個設(shè)計的形式進行考核，開卷進行。期末上機操作占40﹪，由教師命題建立相應(yīng)題庫，考試時從題庫隨機出題，學生在計算機上進行答題，考試結(jié)束后統(tǒng)一將考試結(jié)果上傳至服務(wù)器?？己朔绞胶蜆藴实母淖兺怀隽藢W生《機械CAD/CAM》課程學習全過程的考核，改變了僅憑一次考試決定學生課程學習能力的狀況，有利于對學生課程學習全過程的進行管理，減少了考試投機行為，加強學生學習的自律性和積極性。

3 結(jié)語

總之，機械《CAD/CAM》課程教學改革針對以前存在的教學內(nèi)容與實際工作崗位脫節(jié)、考核方式不合理、教學方法單一、師資培養(yǎng)等問題，改革中以企業(yè)真實案例優(yōu)化課程教學內(nèi)容，以校企合作模式培養(yǎng)師資，以職業(yè)素質(zhì)要求改進教學方法，以學生為中心開展教學，探索適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的教學模式。力圖讓學生在課程學習中實現(xiàn)學以致用，逐漸提高學生的職業(yè)素養(yǎng)，為學生就業(yè)助力。同時，課程建設(shè)是一個長期艱苦的過程，還需要教學團隊的不斷總結(jié)，實踐、優(yōu)化，在教學改革的路上走得更穩(wěn)更好。

[1] 劉玉山，韓 柳，戚厚軍.簡論機械CAD/CAM課程改革與實踐[J].職業(yè)教育研究，2011.12：94－95.

[2] 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(yè)學院學報，2010.5

[3] 宋志平.高職《機械 CAD/CAM》課程教學探討[J].機械管理開發(fā)，2008，32(2)：155－157.

[4] 曾宇丹，杜柳青，黃強.“機械 CAD/CAM 軟件應(yīng)用”課程教學改革探討[C].全國機械設(shè)計教學研討會議，2009，307－309.

[5] 宋巧蓮.高職 CAD/CAM 課程教學改革探索與實踐[J].職業(yè)教育研究，2008，(11)：99－100.

[6] 王蘭.高職機械 CAD/CAM 課程改革實踐[J].中小企業(yè)管理與科技，2011(2)：220.

[7] 錢珊.CAD/CAM技術(shù)與課程設(shè)計相結(jié)合的教學改革探索[J].遼寧教育行政學院學報，2004.8

[8] 韓俊平，林利芬.Pro/E應(yīng)用于數(shù)控專業(yè)課程的輔助教學[J].武漢工程職業(yè)技術(shù)學院學報，2007.9

[9] 王沁軍，楊高宏，閆波.高職機械 CAD/CAM 應(yīng)用課程教學改革探討[J].漳州職業(yè)技術(shù)學院學報，2013(3)：79－80

[10] 穆 瑞.高職數(shù)控《CAD/CAM 應(yīng)用》課程教學探索[J].輕工科技，2012.3

[11]吳春艷等.基于項目導向和任務(wù)驅(qū)動的“機械CAD/ CAM”課程教學實踐探索[J].重慶電子工程職業(yè)學院學報,2012.5