“机械CAD/CAM”课程教学改革与探索

邢阳阳，马冬梅

（重庆邮电大学移通学院，重庆 401520）

“机械CAD/CAM”课程教学改革与探索

邢阳阳，马冬梅

（重庆邮电大学移通学院，重庆 401520）

“机械CAD/CAM”是一门应用型课程，其实践性很强。以激发学生兴趣，提高学生效率为目的，通过对课程性质的分析，阐述了该课程教学改革目标，并从教学模式、教学内容提出了改革的措施和建议。

机械CAD/CAM；应用型；课程改革

0 引言

“机械CAD/CAM”这门课是机械设计制造及其自动化专业必修的一门课程。它主要用来建模、出图，是一个机械工程师必备的技能。通过本课程的学习使学生掌握草图设计、零件设计、线框设计、曲面设计、装配设计、工程图的创建等基础知识，以达到熟练掌握在CATIA中进行造型设计的方法和技巧。为以后通过三维软件在产品设计思路、设计流程及操作过程中的应用打下基础。然而，该课程本质上就是学习一个软件，以往的教学模式过分强调理论教学，仅有的上机也是老师演示，学生学习兴趣不够，实际操作太少，教学目标不理想。

1 教学现状及改革目标

当前高等教育中，结合行业需求，要求学生不仅要有对专业扎实的理论知识，还培养学生团队协作能力、动手实践能力、发现分析问题能力、解决问题能力。所以针对专业课，在重庆邮电大学移通学院一般安排在大三下学期，教学环节由理论讲授、实验（上机）、课程设计（集中上机）几个部分组成。其中1-16周开设理论教学，通过讲授使学生对该课程有初步了解，掌握一些基本命令的运用。从第7周开始（实验）上机，一般都是老师先演示，学生再通过动手操作对课程中的知识验证，进而巩固理论。第17周进行课程设计（集中上机），这是对整个课程的运用、实践的综合环节，对加深理论的理解应用有重要意义。对专业课来说，通过这种让学生实验验证理论，理论解决实验问题，最后再综合的方法，有很好的教学效果。但针对机械CAD/CAM这种应用型的课程，理论课都是讲解软件中命令的用法，不立即动手，很快就忘。因而就显得理论冗长，而该学生动手操作的时间又显得短促，所以本论文分别从教学模式和教学内容两个方面做了改革与探索，以期调动学生积极性，提高教学效率，为学生通过三维软件在产品设计思路、设计流程及操作过程中的应用打下基础。

2 教学改革方案

（1）机械CAD/CAM特点。我校“机械CAD/CAM”课程学习的是CATIA软件，它是法国达索公司最新推出的三维参数化设计软件，可以用它进行三维机械设计、机械制造和工程分析等，它具有统一的用户界面、数据管理和应用程序接口。它涵盖了产品开发的全过程，提供了完善无缝的集成环境，是机械专业学生的必备技能。基于该课程的特点，理论性比较强的专业课教学方法显然不适用于它，这里通过教学改革，继而激发学生学习的积极性，进而提高学习效率。

（2）教学模式改革。型课程，是软件应用的学习，理论上的知识都是命令的查找、操作方法的指导。就好比一个东西的说明书，告诉你开关在哪里，打开开关是按下或是旋转等。理论上说的很长，实际就是一个动作解决的问题。最重要的还是需要学生自己的动手操作。所以，可以把理论和上机的课时合并了，直接在机房上课或者要求学生上课都带电脑。课堂安排上，首先老师可以讲解基本命令的操作方法，接着布置与命令相关的任务，学生运用刚学的命令完成任务。学习到一定阶段，可适当增加不同难度的产品设计，命令是很枯燥的，可产品往往能激发学生操作的动力。可让学生自己思考设计方法，老师也以提示设计思路，学生自己动手操作，操作中遇到问题，老师再去讲解，学生也更易接受理解。最后集中上机再单独进行，集中上机往往是考察学生理论、设计、实践等综合运用的能力。可以把学生进行分组，给每个小组产品任务，大家可以根据自己的特长分工合作，每个人完成一部分任务，最后再进行装配完成最终产品。学生完成产品，激发了他们完成的热情，增加学生成就感，也为他们提供了相互学习的机会。通过这种方式，缩短老师单一讲授，学生被动接受时间，增加学生动手操作时间。最终提高学生学习兴趣和效率。

（3）教学内容改革。随着教学模式的改革，结合教材内容和课程大纲的要求，要有重点的选择教学内容。淡化单个命令的要求，注重实例的设计。以实例为主，包括实例的设计、命令的查找，命令的操作方法，并选择最佳的设计方案优化实例产品为主要授课内容。以设计一个鸟笼为例，让学生充分发挥想象设计鸟笼的方法，设计步骤是什么，每一步又用什么命令。再简单讲述可能用到的设计方法，不同的设计方法中又用的哪些命令，重点再讲解命令的使用方法，并演示操作方法，引导学生通过基本指令完成产品的设计，使学生熟练掌握指令常用命令的位置、操作方法，熟悉产品的设计思想的整体把握。这样通过实际产品先激发学生兴趣，再在动手操作中提高效率。

3 教改方案实施

重庆邮电大学移通学院机械设计制造及其自动化专业于2011年成立，对这个成立不久的专业，学院非常重视，在资金、设备等提供了全方位的支持，机械专业2011级学生用以前的教学模式开课，发现效果不理想，基于本文的教学改革在机械设计制造及其自动化专业2012级、2013级学生进行了教改方案的实践，取得了良好的效果。

在2012级课程教学中，首先，把上课教室从多媒体改为机房，这样老师在授课中发现，每个学生面对一台电脑，也使学生看得更清晰，更像是一对一的教学，帮助学生集中了注意力。其次，老师边讲解边演示，之后学生马上动手操作，基本达到了人人动手，认真操作，不会就问的良好氛围。最后，老师给出一些有趣的产品，更是吸引了不少学生的注意，有的同学不仅课堂上全身心的投入，甚至回到宿舍还在研究。在集中上机中，学生更是热情大涨，各显神通，各个小组先是一起讨论设计思路，然后分工协作一人完成一部分，最后装配渲染，甚至有的做完了还自己要求添加项目。由于大部分都动手做了，写起报告也是洋洋洒洒，各有特色。达到了比预期还好的效果。到2013级上课时，我们把教室又换回到多媒体，采取学生自带电脑的方法，根据2012级时的教学经验，我们把各种基本命令汇聚到一个产品中去，让学生直接去学习产品的设计，操作方法，不仅更加吸引学生，还提高了授课效率，增加了学生多多练习，熟练软件的机会。

4 结论

“机械CAD/CAM”做为机械设计制造及其自动化专业学生必备的一门技能，目前，该课程的教学改革已在实施阶段，针对教学过程中出现的不足，在今后的教学中会在课程模式、实践模式和教学内容等方面进一步改革与探索，努力实现以学生生动手为主，教师指导为辅，让学生自觉主动的去学习，使课堂效率最大化。从而为学生以后通过三维软件在产品设计思路、设计流程及操作过程中的应用打下基础。

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［2］陈荣.基于项目教学法的机械CAD/CAM课程改革初探［J］.陕西广播电视大学学报，2011（02）.

［3］郑晓虎.应用型本科机械CAD/CAM课程改革实践［J］.价值工程，2011（13）.

［4］张德强，李金华，李铁军.机械CAD/CAM课程教学模式改革的探索与实践［J］.辽宁工业大学学报，社会科学版，2013（06）.

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