《CAD/CAM综合实验》课程教学改革初探

窦小丽　邢晓红

摘 要：本文针对《CAD/CAM综合实验》课程教学中存在的问题，从教学内容、教学方法、教学手段等方面进行了教学改革探索，提出因材施教、强化软件应用、鼓励自学等，旨在培养学生的CAD/CAM软件应用能力。

关键词：CAD/CAM；教学改革；软件应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.206

1 引言

《CAD/CAM综合实验》是我院面向机械制造及自动化、机械电子专业所开设的一门专业选修课，是理论与实践一体化的教学环节。该课程以培养CAD/CAM软件应用能力为重点，使学生掌握三维数字建模和计算机辅助编程的方法和技能，能够利用UG软件进行中等复杂程度零件的设计与制造，为快速适应现代机械设计、机械制造岗位奠定基础。

2 课程教学中存在的问题

（1）教学内容有待调整 根据现有的教学大纲要求，《CAD/CAM综合实验》共32课时，主要内容包含UG草绘、三维实体建模、曲面造型、零件装配、工程图以及数控编程等，其中数控编程8课时。显然CAD/CAM教学内容太偏重于CAD，而先开课程《Pro/E软件技术与应用》中已经详尽地讲解了Pro/E的CAD操作，并且UG和Pro/E建模方法大同小异，其创建的文件可经过转换相互打开，因此CAD/CAM课程应该侧重于数控编程，学时分配在16～20课时。

（2）教学一般偏重于软件操作，与理论联系少。翻阅各个出版社的CAD/CAM教材、UG软件应用教材，发现绝大多数教材都是在介绍软件各个模块操作。受使用教材、课时以及老师自身知识水平的限制，教学也不可避免地偏重于软件操作，实践与理论脱离，导致学生无法学以致用，解决不了实际问题。比如数控铣削编程，刀具类型和尺寸如何选择、切削参数如何确定等，在软件教学中很少讲透彻，很多学生也只会跟着实例设置各参数，不知所以然。当然这也源于学生不能将相关课程的理论知识灵活运用到实际问题的解决中。

（3）学生软件学习能力的差异很大，两头难兼顾。软件教学是在机房，讲授课程时，教师机控制学生机进行广播教学。接受能力强的同学很快掌握操作，继续听课就倍感无聊又动不得电脑操作，挫伤学习积极性；学习能力差点的学生，有些命令需要通过多个实例反复演练，否则软件操作就掌握不好，有些自暴自弃。

3 课程教学改革

3.1 调整教学内容，选择合适教材，适当补充些理论知识。

《CAD/CAM综合实验》教学内容由原先的偏重CAD改为偏重CAM，CAD部分只简单介绍UG草绘、三维建模和曲面造型，删除零件装配和工程图；CAM部分重点讲解平面铣削、轮廓铣削、车削、钻削等数控加工编程。

目前市面上的UG软件应用教材众多，有不少是针对某一具体模块的教程，如曲面设计教程、工程图教程、模具设计教程、数控加工教程等，讲解详细深入但功能局限；而基础教程、综合教程等，往往又是面面俱到但各模块不尽详细。针对修改后的教学内容，可以挑选一本包含CAD和CAM两部分内容的教程为主要教材，再补充两本详细介绍三维建模和数控加工的电子教材。当然后期可以根据独立学院的培养目标，结合课程目标和学生特点，自编一本实用教材。

此外在教学过程中适当补充些理论知识，比如讲解具体零件三维建模，可以分析为什么阶梯轴中间有沟槽（退刀槽），为什么零件设置加强筋等等；在讲解数控编程时，要补充常用的加工方法、使用的刀具类型和参数选取、切削参数的设置、加工余量等知识。这些知识很多是学生在机械制造课程中学过的，我们在教学中再补充强调下，学生会温故而知新，慢慢将理论和实践很好地结合起来，学以致用。

3.2 因材施教，积极调动学生学习的主动性

针对学生学习能力的差异性，利用机房教学的特殊性，突破传统的一致教学模式，让学有余力的学生集中在一个区域，每次课程布置些额外的练习任务，少控制或不控制其电脑，让他们更多一些时间自主练习软件，为参加CAD竞赛或技能等级考试做准备，充分调动其积极性；其余同学仍然采用教师讲授、学生练习相结合的教学方式，目的是让所有学生掌握基本的软件操作方法和技能。在每次课程结束之前安排5～10分钟时间，随机请自主练习的一个学生讲解下他所完成的附加任务，这样既可以检查其完成情况，也让其余学生了解更多零件的操作步骤和方法。当然这个划分不是固定的，在整个教学周期内根据学生学习软件的情况适时调整，鼓励和督促并举，努力调动学生的主动性。

3.3 强化软件应用

《CAD/CAM综合实验》是一门实践性很强的综合课程，与机械设计、机械制造等课程密切相关，是采用UG、Pro/E等三维软件辅助计算机设计和制造。可以说软件是一种工具，如果背离了服务机械设计、机械制造的目的，那就失去意义了。因此课程教学中教师讲解的实例、学生练习的实例，最好来源于企业产品，来源于机械设计、机械制造课程中的零件，比如学生自己设计的减速器、各类夹具等，学生用软件将自己的设计成果展示出来，会产生很大的成就感，增强学习软件的兴趣。此外应加强校企合作、产学研合作，积极创造条件，让学生参与零件设计、制造的全过程。如针对企业某一具体零件，让学生从二维图纸出发，完成三维零件设计、制定零件加工工艺、进行零件的仿真加工、生成数控程序并导入到机床，最终实现零件的加工。学以致用是软件学习的最终目的。

3.4 推荐优质资源，鼓励自学

学好一门软件，仅依靠课堂教学是远不够的；软件要多练习、勤练习，孰能生巧。教师可以为学生推荐优质的网络应用平台和教材，让学生自主学习。目前很多学习网站（比如我要自学网）有丰富的软件课程素材、在线教程等；图书馆的很多软件教材附带光盘，多包含范例文件、语音讲解视频等，学生可以借助这些丰富资源强化软件学习。

4 结束语

本学期的《CAD/CAM综合实验》课程已经调整了教学内容，学生在学完三维建模后将机械制造课程设计中完成的夹具以三维形式表达出来，强化了软件应用，反馈良好。

参考文献：

[1]张昌明，张会.机械类CAD/CAM/CAE课程教学改革探索与实践[J].经营管理者，2016（06）：411.

[2]万轶，苏铭.独立学院《工程材料》课程的教学改革研究[J]. 山东工业技术，2015（12）：224.

作者简介：窦小丽，女，江苏泰州人，硕士，讲师。