摘 要:本文分析了CAD/CAM软件应用技术教学的常见问题。通过五年制高职“CAD/CAM软件应用技术”课程教学项目“水壶的设计与制作”这一教学案例,探讨了在五年制高职CAD/CAM类课程教学中解放学习力的举措。实践证明,综合采用项目引领任务驱动、问题导向、情境教学、分层教学等方法有效解放了学生的学习力,提高了学生学习的积极性,能让学生的学习目标更加明确,实现学以致用。
关键词:学习力;CAD/CAM ;任务驱动;问题导向
作者简介:宋浩,无锡机电高等职业技术学校讲师,研究方向为计算机辅助设计与制造研究及教学工作。(江苏 无锡 214063)
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2018)26-0080-02
CAD/CAM技术是先进制造技术的重要组成部分,其发展和应用使传统的产品设计、制造内容和工作方式等都发生了根本性的变化,在各行业的应用范围也日趋广泛,应用水平也逐年提高,同时对应用型人才的需求也不断增加。为此,江苏省五年制高职数控技术专业、模具设计与制造技术专业指导性人才培养方案将“CAD/CAM软件应用技术”确定为本专业平台课程中必修的专业主干课程,以培养学生综合运用所学知识,利用CAD/CAM软件解决机电产品设计和制造问题的专业技能。
一、“CAD/CAM软件应用技术”教学中的常见问题
“CAD/CAM软件应用技术”作为一门实践性很强的计算机软件应用课程,多采用理实一体化的教学手段,以实践教学为主,教学中还存在以下一些问题:一是不清楚为什么学,经常有学生问学了这个软件有什么用,将来能干什么?二是不清楚该怎么去学,目前的CAD/CAM软件应用技术类教材,特别是基础类教材往往偏重于软件命令的讲解。如今的CAD/CAM软件功能强大、命令繁多,基本上把所有命令捋一遍,一个学期的课程也就结束了,这也导致将学生带入一个学CAD/CAM软件的误区:是不是学会了这些命令就算掌握了这个软件?三是不清楚该怎么去用,往往学生通过一个学期的学习,收获就是通过本门课程的考核,但是真遇到企业招聘熟练使用CAD/CAM软件的工程师时,往往连简历都不敢投,因为他的“會”和企业要求的“会”相去甚远。四是缺乏创造力,当老师布置一个任务,比如为某个杯子设计一个把手时,学生就举步维艰了。这些问题归根结底就是学生学习力不强,导致在“CAD/CAM软件应用技术”的学习中不能很好地理解和掌握课程的学习目标和内容,不能及时解决学习中遇到的问题和困难,难以将所学内容内化吸收,综合运用以解决实际中遇到的问题。因此,“CAD/CAM软件应用技术”教学应当围绕解放学生的学习力来展开,培养学生自主探究、主动学习、相互合作的学习能力,从而构建创新高效的“CAD/CAM软件应用技术”课堂。
二、合理安排课前任务,做好课堂教学铺垫
“CAD/CAM软件应用技术”课程对计算机硬件和软件均有较高要求,很难保证所有学生都能有与学校相同的学习环境,因此在安排课前任务时要充分考虑这一因素。课前任务的目的是让学生在上课之前初步了解课堂教学的内容,思考两个问题:一是为什么去学,二是怎么学。教学的初级阶段可以充分利用网络教学平台,将预先录制的命令操作视频,供学生观看,并有针对性地布置一些判断题,以检验学生自主学习的效果。教学的中级阶段可以将二维零件图、装配图的识读工作安排在课前完成,布置一些选择和填空题,让学生在读懂图纸的基础上判断三维建模和装配的流程;教学的高级阶段可以发布机电产品的图片信息,开设讨论区,让学生理解产品的功能及工作原理、设计的要素及所需的命令。
三、构建创新高效课堂,解放学生的学习力
以项目式课程“水壶的设计与制作”为例,课堂开始,老师便发布项目任务,模拟企业工作场景,完成教师和学生的企业角色扮演,分组分层,激发学生的学习兴趣。学生自主搜集项目相关资料,通过教学平台“超星慕课系统”进行交流探讨。然后,进入项目实施阶段“任务一:水壶仿形设计”准备阶段。可以选取3~4张学生上传的水壶图片作为仿形的参照对象,先让学生挑选自己喜欢的水壶图片,再根据学生的选择情况将学生进行分组,如果是30人左右的班级,建议分成5~6个项目组。然后组内学生进行分析讨论,确定仿形顺序与方法。任务实施过程中可以采用问题探究的学习方法,首先提出问题:先由每组汇报各自的构图思路,接着老师设问,引导学生对建模步骤的合理性进行分析。在这一阶段,老师可以借助一些信息化的手段,如构图思路、排序游戏等,让学生按顺序选择体素、造型工具。这样帮助学生理清了思路,轻松化解了第一个教学难点。接下来各组根据正确思路完成建模,期间老师可以巡视指导,也可以通过机房的教学系统实时监控学生建模情况。前段课程中讲解的一些命令,学生可能会遗忘,这时可以利用帮助文件引导学生自主学习。CAD/CAM软件的帮助文件可以很好地协助老师,提高学习效率,突破第一个重点。
为了提高学生学习的积极性,借助学习3D打印实验室,可将CAD/CAM课程延伸至第二个阶段,即“任务二:水壶 3D 打印”阶段,让各组分别完成本组作品的 3D 打印,这一阶段可以采用微课来模拟教师一对一指导。完成打印后,由各组组长提交各组作品及遇到的问题。老师整理问题,确定课中解决的重难点。在任务实施阶段,教师提出问题,引导学生分析、讨论,学生自然会发现这些问题与3D打印的参数设置有关,从而引出本课第二个重点:3D打印的参数设置。由于在实际操作中很难将问题全面展示出来,可以借助“虚拟 3D 打印软件”来突破这第二个重点。虚拟打印可以模拟真实的打印效果而不消耗打印时间,帮助学生快速找出参数设置的要点,既节省了材料,又大大提高了学习的效率。参数的设置与 3D 打印机的工作原理密不可分,这时老师就可以提出第二个问题,引出第二个难点:3D 打印机的工作原理。让学生利用“3D 打印机虚拟拆装软件”自主学习打印机的结构组成和工作原理。点击相应按钮,可观看打印机拆卸、组装及原理动画。软件形象直观,帮助学生自主学习,真正做到让学生解决问题,化解第二个难点,至此完成项目实施。
四、对比学习多元评价,实现高质量教学
在任务一完成时,通过机房教学系统广播每组建模作品,老师从建模的思路、方法和特征等方面对各组作品进行点评。各组学生也针对其他组的作品完成情况,进行打分。任务二完成后,各组学生对自身作品进行展示,阐述设计思路和产品特点,然后各组对其他组的作品进行投票。
采用项目引领任务驱动、问题导向、情境教学、分层教学等方法的“CAD/CAM软件应用技术”课堂,学生学习的主动性和学习效率大大提高。“水壶的设计与制作”作为“CAD/CAM软件应用技术”一个完整的教学项目,让学生直接上手操作,难度还是相当大的,但是通过老师对项目的任务分解,利用问题导向逐步推进,很好地激发了学生的学习兴趣。由学生提交的最终成果可以看出,大部分学生能够适应并享受教学模式的转变,在规定时间内顺利且高效地完成老师布置的任务,从而达到学以致用的目的。
参考文献:
[1] 马骏.学生学习力研究的现状与发展[J].现代阅读(教育版),2011,(8):38-39.
[2] 许佩卿.学习力及其作用[J].教书育人,2011,(30):75-77.
[3] 裴娣娜.基于情境教育理念的课堂教学重构[J].中国教育学刊,2016,(10):13-17.
[4] 张博,马志凯,孔德刚,等.“机械CAD/CAM”课程教学方法探讨[J].河北农机,2016,(7):40-41.
[5] 叶金虎,刘刚.高职CAD/CAM课程教学中的问题与对策[J].辽宁高职学报,2014,(7):41-43.
[6] 刘胜男,袁建刚.基于微课的翻转课堂教学模式研究和实践[J].职教通讯,2017,(18):73-75.
[7] 宋浩.基于任务驱动的“鞋楦逆向建模”教学设计[J].职教通讯,2017,(15):17-18.
[8] 刘红伟.校企合作背景下工教结合式数控实训教学模式探索[J].现代企业教育,2014,(22):124-125.
责任编辑 秦俊嫄