時間:2023-01-25 08:26:12
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按照卓越工程師培養要求,以綜合實踐能力的培養為目的,打造一個cad/CAM綜合實踐平臺,作為設計、工藝和制造類等理論課程的綜合實踐環節,通過引入CAD/CAM手段對典型工業產品進行正向或者逆向設計、工藝分析、零件制造與裝配等社會化生產實踐過程的模擬與演練,輸出規范的設計文檔、工藝文檔、質檢文件和制造實物,以鞏固本專業相關課程的理論基礎知識,初步培養學生的產品設計和工藝分析能力、組織協調能力、工程實施能力和良好的科學素養,為求職做準備。
2CAD/CAM課程設計改革的主要內容
2.1支撐平臺的建設
支撐平臺分為CAD/CAM課程設計教學管理網絡平臺和CAD/CAM綜合實踐平臺兩大部分。教學管理網絡平臺屬于軟設施,其主要職能是提供課程設計的命題、課程設計過程管理、教輔資料(優秀課程設計案例分析、設備操作視頻和實驗指導書等)管理、課程設計文檔模板管理、在線釋疑等。綜合實踐平臺屬于硬資源,包括CAD設計素材庫、各種加工設備、測量儀器、工具量具等,該平臺融合工程訓練的硬件資源和專業實驗室的硬件資源。
2.2課程教學組織形式的改革
CAD/CAM課程設計應采取“學生自主學習為主,教師指導為輔”的方式進行,按照“提前組織、階段跟進、規范作業”的原則進行教學組織。第一,提前組織:為保證學生在3周內完成指定任務,必須在課程設計開始前1個月布置設計任務,讓學生分組選題、分工協作,根據課程設計內容進行知識的準備和自主學習。第二,階段跟進:通過線上和線下的方式進行,及時掌握進度。線上指在CAD/CAM課程設計教學管理平臺上階段性的指令,讓學生提交階段性成果以供考評;線下指在課程設計現場進行師生面對面交流。第三,規范作業:為有效調動學生的工作積極性,發揮其主觀能動性,保證其安全、有效地完成課程設計任務,需制定出規范、合理的操作流程與規范,概括起來主要有以下幾點:1)編制規范的作業流程,明確從選題到完成整個過程的操作流程和輸出結果;2)編制規范的實驗指導書,明確設備操作規范和安全注意事項;3)編制課程設計各種文檔的格式規范,保證文件的統一性和完整性。
2.3考核機制的改革
考核時間上,按照課程設計進度安排分為設計評審、工藝評審和生產評審等多個階段考核。考核方式上,分為學生自評(20%)、學生互評(20%)和教師評定(60%)3個層次。通過學生的自評和互評,讓學生之間取長補短,相互激勵。考核指標上,分內容合理性、完整性、創新性、完成時效性、格式規范性等多個維度進行,制定考評標準。設計階段30%(方案設計10%,裝配設計10%,零件設計10%),工藝階段30%(加工工藝過程設計5%,工序設計5%,數控加工編程10%,資源需求匯總表5%,工藝設計說明書5%),生產階段20%(設備操作5%,加工實物15%),質檢階段5%(試驗大綱3%,檢測報告2%),時效性5%,出勤情況10%。最終,對以上各項考評結果結合平時出勤情況進行加權平均,得出學生在課程設計上的總體得分。
3結語
要解決以上存在的問題,一方面要加大實踐教學的力度,使實踐教學內容和方法必須有利于學生職業能力的構建,有利于創新素質的培養,另一方面,通過合理的課外實踐活動,拓展學生的知識面,激發他們的興趣愛好,逐漸建立創新意識。同時解決了課時少、任務多的矛盾。為此,筆者提出了多層次的實踐教學內容和方法,包括基礎型、提高性和創新型,每種類型包括不同的教學項目和教學形式,學生可以根據自己的興趣愛好選擇不同類型的項目,達到不同的目的,如表1所示。
二、多層次實踐教學考核標準的制定
為客觀公正地反映學生的綜合素質,采用過程考核為主,對學生的必修實踐項目進行綜合評價,每個項目都有5個考核指標:工作態度、軟件操作的熟練程度或尺規繪圖的熟練程度、出圖的規范性、團隊協作能力和勇于創新能力。5個必修項目加權平均值作為考核成績。課外自選項目根據實際情況分為參與分和獲獎分,根據總得分給予物質獎勵和證書。這樣的考核標準更有利于全面、客觀地放映學生的工程素質、技術能力和團隊協作能力,對學生職業能力和創新能力的培養起來很好的效果。
三、多層次實踐教學效果驗證
學院制圖教研室將多層次實踐教學內容和方法引入到土木工程制圖與CAD課程中,對2012級和2013級土木工程專業共6個班進行了試點教學,結果表明,教學效果良好。學生的自我評價是:通過豐富多彩的項目學習,我慢慢對該課程產生了濃厚的興趣,同時我們還有額外的收獲,我愿意喜歡學習這門課程;房屋建筑學任課老師的評價是:通過這次實踐教學改革,能明顯感到、看到學生嚴謹的工作態度、繪圖的質量大大提高了;用人單位的評價是:通過頂崗實習,學生接受真正的職業訓練,促使自己自覺認識社會和工作氛圍,自覺形成良好的職業素質和工作作風,同時有助于樹立正確的人生觀、價值觀和就業觀,實現畢業與就業的零過度。
筆者在教學中發現課程的教學目標和實際的教學效果還存在著一定距離,如學生規范、精確制圖的習慣、高效作圖及獨立打印出圖的能力在學習階段能掌握的學生很少,導致在后續的專業主干課如室內設計、景觀設計中不能很好地發揮計算機輔助設計“這一工具”的優勢,課程與實踐應用脫節,更不要說真正應用到工作中了。形成如此教學效果,筆者認為有以下幾方面的原因:1)教學要求不夠明確,與行業崗位實踐要求脫節,課程內容過于程式、書本式的系統化,與專業特點及前后續課程銜接不夠緊密;2)課程模式和教學方法單一,學生學習無主動性;3)考核、評價的形式不能全面考察學生掌握的情況。而這些問題最終導致課程開始時學生很重視該課程的學習,但學習目的及對自己的要求不明確,課程結束時學習興趣不濃、熱情不高。
2課程教學改革的措施
顯然,對于環境藝術設計專業AutoCAD課程,這種過于程式化的課程內容及教學模式不適合當前的學生學習現狀及行業崗位要求,筆者從課程內容、教學方法、考核評價手段各教學環節,提出一些改進措施,與同行專家、老師共同探討。
2.1合理設置教學內容
AutoCAD軟件的應用領域非常廣泛,不同的專業,對該軟件的教學內容有不同的要求,這就需要對軟件的命令和功能等教學內容進行取舍,對于環境藝術設計專業來說AutoCAD軟件主要進行室內外環境方案設計以及施工平面、頂棚、立面和剖面圖的繪制,那么主要選取二維圖形所需基礎命令和操作內容講授即可滿足學生對基本操作部分的掌握要求。同時《AutoCAD繪圖》作為一門專業基礎課,上接《制圖與透視》《計算機基礎》等基礎課,下接多門專業核心課,這就要求教學內容設置上還應與上下課程銜接好,像設計制圖中的很多標準和規范,如線型、線寬、圖框、標題欄的尺寸及格式等內容學生在學習AutoCAD時很容易遺忘,造成制圖不規范,因此在AutoCAD整個教學過程中專業制圖規范的內容應貫穿始終。同時與后續課程的銜接上,將室內設計和景觀設計的實際案例與制圖流程融合到課程內容中,為后續課程的學習打好基礎。AutoCAD教學要突出其應用性和服務性,根據環境藝術設計專業AutoCAD教學內容特點,可以將課程內容整合為三大部分即操作基礎、設計實務和綜合應用實例,結合學生學習和心理特點,各部分內容遵循循序漸進、先易后難的教學過程。重新調整的課程內容,使課程培養目標從軟件操作的技能訓練過渡到室內外環境設計的基礎表現能力的培養,讓軟件真正成為專業制圖的輔助工具。
2.2改進教學方法,促進學生自主學習
教學內容的調整就要求針對不同的課程內容和教學階段,采取不同的教學方法。操作入門階段可以采用實例教學法,即教師根據一節課的教學內容有針對性的準備典型例題,教師演示,要求學生做出相同的實例,從簡單圖形如電視、棘輪到墻線軸網、墻體、窗等實例。這種教學模式并不以教材為中心逐個命令的詳細講解,教師可以用微課的形式制作演練視頻,讓學生有充足的練習時間,保證基本操作的熟練程度,增強學生繼續學習的自信心。基礎命令掌握后,設計實務階段可以采用任務驅動下的“主題式”教學方法,即教師為學生安排“某主題設計”的具體任務,如給定某別墅室內或庭院景觀平面圖,要求學生準確臨摹出該平面圖。在教學過程中教師無需演示,只給出完成任務的基本思路和方法并針對學生提出的問題給予關鍵性的提示和必要的指導。對各部分的尺寸如何分解、需用到哪些繪圖和編輯命令等問題就需要學生思考分析后才能進行。學生完成任務的主動性被調動起來,而每完成一次“主題任務”,對軟件及專業知識就有了進一步了解,激發學生進一步深入學習的積極性。這兩個階段學習的內容基本以臨摹為主,但筆者認為軟件類基礎課程的臨摹可以讓學生在獨立思考的前提下對軟件本身的操作能更熟悉,對于專業設計知識也有了基本的掌握。最后綜合實例階段,可以采用與實際工程項目貼近或社會化考證要求相銜接的項目導向法。如以任務書的形式,選定校園某代表性建筑,要求學生在規定的時間內設計和繪制該建筑周邊給定范圍的環境景觀設計方案的平、立或剖面圖。學生在完成該綜合實例時既要使用AutoCAD軟件又要結合相關課程知識,同時還要兼顧專業制圖規范與要求。
2.3以學生為中心,激發學生學習的興趣
AutoCAD軟件是大部分環境藝術設計專業學生接觸的第一個繪圖軟件,在教學過程中始終強調軟件學習與掌握的思路和方法同樣重要,如執行命令時切忌生搬硬套,要時刻提醒學生看命令行的提示,看懂提示并根據提示進行操作,這是掌握AutoCAD軟件繪圖圖形的關鍵點。同時,如果仍以教師為主導的灌輸式教學,學生的學習興趣和熱情很難調動起來,不論采取哪種教學方法,都要以學生為主體進行教學設計,如在綜合實例階段,教師下發任務書后需要精心設計訓練課題的流程,使學生從前期方案資料的準備與參考,草圖定稿,再到軟件表現及方案的表達說明及觀摩評價,整個過程積極參與其中,學生自主學習及主觀能動性充分調動起來。
2.4考試、考核方式
考核的目的是檢測學生對知識點及技能的掌握情況,并對教師接下來的教學過程以反饋,而并非簡單地評價學生學習的優與劣。針對課程內容特點,采用過程考核為主,結合集中考核,過程考核的優點在于及時督促學生檢測本階段學習中的遺漏點,并讓學生在學習過程中有適當壓力,同時教師也能根據考核反饋信息進行有針對性的教學。集中考核,要求學生在規定時間內完成規定要求的專業圖繪制,考核內容可以和社會考證要求相接軌,如室內設計員、景觀設計師職業認證等,考核均以現場評分的方式成績。根據課程操作性強的特點,考核方式以上機實踐操作為主,包括上課時的實例操作這種過程考核以及根據教學內容組織的集中考核。實踐證明,這種考核方式能比較客觀地考查學生繪圖技能的掌握情況,同時能更好地激發學生學習的主動性和積極性。
3結語
【關鍵詞】CAD+SU技術;高職景觀設計教學;三維空間
一、高職教育在當前景觀設計中扮演的角色
現在我國經濟飛速發展,城市化進程不斷深化,城市建設急劇增長,景觀行業也迎來了美好的時代,但是隨之而來的矛盾也產生了,景觀設計在國內起步晚,基礎弱,給景觀設計教育帶來很大的壓力。正是基于上述景觀設計在我國的尷尬現狀,產生了本論文基于高職教育的景觀設計,利用CAD+SU技術以提高設計效率和設計水平,使面向設計生產一線的高職學生在未來的設計實踐中能勝任諸多復雜的設計任務。
我國高職教育發展的新形勢,指出了高職教育在當前景觀設計中扮演重要的角色。高職教育提倡“工學結合,校企合作”,針對高職教育的特點,注重培養學生的實踐操作能力,在景觀設計教學中引入案例教學法,即用實際項目作為課程設計。課程設計的流程是這樣的:構思,在紙上繪制草圖,推敲后定下大概方案,用CAD來繪制推敲好的方案,然后把繪制好的CAD圖轉換到三維軟件中進行三維效果的制作,以前用的較多的是3DMAX,但3DMAX要經過建模、建模、渲染后效果才看得到,渲染的時間很長,中途很難中止進行修改方案,而SU草圖大師則能夠在方案構思的過程中不斷修改,CAD文件導入后,很快就能出立體效果,簡單易學,非常適合我們的高職學生,也適應了當下景觀設計的現狀。
二、CAD+SU技術在高職景觀設計課程教學中的應用
CAD+SU技術在高職景觀設計課程教學中的實踐探索,主要是研究CAD作為平面繪圖的軟件如何與SU草圖大師相結合,通過SU草圖大師的設計流程的學習,運用三維空間對景觀的模擬,在教學中達到更好的效果。CAD作為工程制圖軟件,具有繪圖精準、功能強大,難于完全掌握的特點,且在景觀設計中主要針對平面設計。SU作為效果表現軟件,具有表現迅速、功能簡單易于上手的特點,主要針對三維設計。由此可見,上述兩個軟件在各個功能項目上成互補的關系。針對當前我國高職景觀設計教學現狀,我們在從CAD做的二維平面在向三維轉換的軟件中選擇了SU草圖大師,利用兩者長處分別應用于景觀設計的不同設計階段,使得兩者在景觀設計中發揮各自的長處,并互補各自的短處,通過兩者的組合使用為整個景觀設計流程提供更為快捷、直觀的設計方式。景觀設計是一個空間的設計過程,所以要求學生有良好的空間營造,SU草圖大師對初學者來說無疑對空間尺度和形態的把握有很大的幫助,在教學的過程當中,學生的課題設計和畢業設計存在很多的問題,學生對空間、尺度的把握很差,比如樓梯的高度、汀步的高度大小體量等等,不勝枚舉,通過SU草圖大師可以提高學生對空間尺度、空間形態的感性認識,然后和老師交流的時候很直觀,自己也能很快發現不對的地方,空間感受也很強,通過三維空間的營造,對學生來說,和以往只在圖紙上推敲,或者漫長的效果圖制作等待,SU草圖大師無疑把學生釋放出來,發揮學生更大的能動性和創造力。本論文選用的兩個軟件中,CAD只涉及初級的繪圖功能,而SU本身為操作簡單的軟件,所以對高職學生來說是最為合適的景觀設計制圖軟件。在當下景觀設計公司中,對景觀計算機輔助設計制圖,運用到的較多軟件有:CAD、Photoshop、3Dmax、SU、VR等,因為景觀設計的特殊性,對于其設計制圖和表現,現在仍然是計算機輔助設計和手繪混合使用,尤其是景觀設計表現,雖然其他相關行業,如建筑設計表現基本全部使用計算機軟件制作完成,但是由于景觀表現真實性的難度較大,現有的計算機技術還未達到令人滿意的效果。故SU成為表現軟件缺乏情況的首選,且當下不少景觀設計公司也較多地選用SU作為制作景觀設計表現的軟件。因此本論文對于CAD和SU兩種軟件的選擇也是符合當前計算機輔助景觀設計的實際情況。通過CAD+SU技術在高職景觀設計課程教學中的實踐探索,使學生能熟練運用CAD與SU軟件,在景觀設計課程的教學上能更好地表達方案,與老師互動,交流更加便捷,在步入工作崗位上,能直接和甲方溝通,適應社會的需求。
三、結語
CAD與SU相結合使用技術具有傳統教學手段無法企及的優越性。它必將為高職景觀設計教學提供一種全新的理念和方法,符合新時期高職景觀設計專業教學的需要。通過分析,CAD與SU相結合使用技術的應用在高職景觀設計教學領域是必要和可行的,具有很大的應用前景。 使學生能成為面向第一線的高素質、高技能型人才,動手能力強、崗位適應快,真正做到高職教育“以就業為導向”,真正促使學生更好地就業或創業,真正受到用人單位的歡迎。
參考文獻:
[1]汪媛媛.3D虛擬現實技術應用于城市森林景觀設計的可行性研究[J].中國城市林業,2011,9(4).
關鍵詞 模擬集成電路 CAD 教學改革
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1002—7661(2012)21—0006—01
在當今信息時代,微電子學的應用已經滲透到國民經濟的各個領域。集成電路( Integrated Circuit, IC)作為微電子技術的核心,是整個信息產業和信息社會最根本的技術基礎。發展IC產業對提高技術的創新基礎和競爭能力具有非常重要的作用,對國民經濟發展、國防建設和人民文化生活等各方面都發揮著巨大的作用,也是一個國家參與國際化政治、經濟競爭的戰略產業。模擬集成電路是現實世界和數字化系統之間的橋梁,是現代信息化系統的關鍵技術之一。發展電子信息化,必須發展模擬IC技術。為了提高我國模擬IC電路的水平,不但要在產業化方面做出巨大的努力,還需培養出更多的高質量人才。事實上,模擬集成電路設計是一個實踐性較強、實踐內容多的微電子學專業的專業方向,因而在教學課程設置時不僅要努力加強理論教學,還需加強實踐教學,提高學生的實踐動手能力。《模擬集成電路CAD》課程作為模擬集成電路設計方向的核心基礎課程,其教學的好壞關系到學生在模擬集成電路設計方面的發展前景。在此背景下,根據重慶郵電大學光電工程學院微電子學專業的實際情況,結合筆者多年集成電路實際工程經驗以及多年教學實踐,擬從以下幾個方面對《模擬集成電路CAD》課程的教學改革進行探索。
一、理論教學,以培養學生分析設計能力為目標
《模擬集成電路CAD》是模擬集成電路設計方向的一門核心基礎課,與其他電路基礎課一樣,具有承上啟下的作用。而模擬集成電路具有概念細節多、理論較抽象、工程特征突出、電路結構多樣等特點,在學習中學生普遍反映較難學習。在設置授課內容時,不僅要夯實專業基礎和培養學生的分析與設計能力,還要盡量避免與《模擬CMOS集成電路》等課程的知識重復的問題。
根據教學大綱以及課程內容設置原則,《模擬集成電路CAD》理論教學定為32學時,并將講授內容分為以下幾部分:第一部分,MOS仿真模型及CMOS模擬集成電路CAD;第二部分,單元電路設計、仿真及分析;第三部分,偏置電路設計、仿真及分析;第四部,跨導放大器設計。在授課過程中,以簡單CMOS模擬集成電路基本單元分析為主,復雜CMOS模擬集成電路分析為輔;以分析能力培養為主,設計能力培養為輔;激勵學生CMOS模擬集成電路設計的興趣。
二、實驗教學,以培養學生實踐動手能力為目標
實驗教學的目的在于培養學生建立起CMOS模擬集成電路設計流程的概念、熟練掌握各個環境的工具使用,能解決模擬集成電路設計仿真過程出現的問題,促使理論知識的理解和深化,因而設置合理的實驗體系具有重要意義。同時,Cadence、Synopsys、Mentor等最主流集成電路設計工具廠商提供的EDA工具是目前集成電路設計公司最廣泛使用的工具。為了使學生在畢業后能很快適應崗位、能盡快進入角色,有必要使學生學習使用這類先進的EDA工具,從而真正幫助學生掌握CMOS模擬集成電路設計技術。根據這一原則,《模擬集成電路CAD》實驗教學定為32學時,并開設如下幾個實驗:實驗一,IC設計工具—Cadence的ADE與版圖大師等的使用;實驗二,CMOS兩級運算放大器的設計、版圖繪制與驗證;實驗三,CMOS帶隙基準參考的設計、版圖繪制與驗證。在實驗過程中,一人為一組,有利于培養學生的獨立思考問題、解決問題的能力。
三、改革教學方法,豐富教學手段
教學內容體系確定后,采用什么樣的教學方法與教學手段是非常重要的。采用有效的教學方法并結合先進的教學手段,不僅有利于培養學生獲取知識的能動性,而且有利于培養學生獨立發現問題、分析問題以及解決問題的能力,實現以教為中心到以學為中心的轉換,突出學生在學習過程中的主動性,從而獲得好的教學成果。
針對CMOS模擬集成電路具有概念細節多、理論較抽象、工程特征突出、電路結構多樣等特點,在(下轉第10頁)(上接第6頁)教學手段上以多媒體教學為主,傳統黑板板書為輔,同時在課堂上以動畫的形式展現當前CMOS模擬集成電路設計趨勢及其技術特點,從而達到提高課堂教學質量的目的。
四、考核方式的改革
考核是對學習的結果做出評估,是反映教學效果的手段。而課程開設能否達到既定的教學目標,課程的考核方式有著比較重要的作用。傳統的考核方式為試卷筆試與平時成績結合的方式。針對《模擬CMOS集成電路》課程特點,考核方式作如下嘗試:結合課程的專業特點,采用提交論文和現場答辯相結合的考核方式。針對課程的重點知識點,設計幾個課外小題目,讓學生通過查閱相關文獻資料,完成電路設計并撰寫小論文,從而增強學生獨立思考與實踐動手能力。在每個題目完成后,教師要求學生在提交論文時做好答辯ppt,并利用專門時間進行5分鐘左右的答辯,并接受教師和同學的提問。這樣可以引導學生更加重視實踐性環節,強化技能水平的提高。
教學過程是一個不斷探索、總結與創新的過程。要實現《模擬集成電路CAD》這門課的全面深入的改革,還有待與同仁一道共同努力。在今后的教學實踐中,筆者將加強與同行交流學習,進一步完善教學內容、教學實踐、教學方法、教學手段以及考核方式等,以期改善教學效果。
參考文獻:
[1]徐世六.軍用微電子技術發展戰略思考[J].微電子學,2004,34(1):l—6.
[關鍵詞]NX(UG) 機制本科 教學改革
[作者簡介]孫芹(1979- ),女,山東威海人,山東英才學院機械學院,講師,碩士,研究方向為機械制造、數控加工。(山東 濟南 250104)
[中圖分類號]G712 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985(2013)29
當今社會機械制造業的發展壯大,得益于日趨激烈的市場競爭。面對機遇與挑戰,制造業只有不斷吸收機械、電子、信息及現代企業管理等多方面的成果,并應用于產品生命周期的全過程,才能不斷推出新品,富有競爭力。集成化、網絡化、數字化、虛擬化以及智能化是使傳統制造系統成為信息時代、知識經濟時代的先進制造系統的最主要內容。目前,在眾多企業中廣泛應用的CAD/CAM技術是現代先進的計算機技術成功滲入傳統制造業的結果。
為使學生進入企業后,能夠熟練掌握一門CAD/CAM軟件,盡快適應自己的工作崗位,山東英才學院結合機制專業的自身特點,選擇NX(UG)作為CAD/CAM教學軟件。通過到兄弟院校走訪調研發現,在教學過程中,CAD/CAM單獨作為一門課程一般開設在第六學期或第七學期,雖然該課程設置的目的是為了起到連接作用,為后續的畢業設計和學生就業提供好的繪圖工具。但作為一門課程,學生學完后,很難做到融會貫通,沒有達到預期的教學效果。為了提高學生學習的主動性,讓枯燥的機械課程變得簡單易懂,提高學生學習的興趣,增強各門課程之間的聯系。在機制本科的教學過程中,嘗試運用NX的CAD/CAM一體化功能來輔助教學,實踐表明,這對學生理解和掌握專業課程有很大的幫助。
一、NX軟件在“機械制圖”課程中的應用——NX 三維造型模塊
“機械制圖”是工科重要的主干專業技術基礎課程,在機械工程科學人才培養體系中占有重要地位。該課程以形體構造和圖形表達為核心,以形象思維為主線,培養學生空間想象能力、形象思維能力、圖形表達能力和創新構形能力等工程科學的基本素質,并為進一步學習機械設計類、機械制造類和工程實踐類后續課程提供必備的制圖基礎知識與基本技能。
在制圖的教學過程中,仍以講授為主,部分教學環節借助模型和掛圖等輔助工具,學生往往是被動學習,建立空間思維相對困難,學生普遍反映課程太難學,從而對課程產生了厭倦,降低了學習積極性。到了高年級,進入專業課程學習、課程設計和畢業設計階段,學生反而不會畫圖了。畢業后,進入社會,就業將更加困難。因此,嘗試將NX軟件引入“機械制圖”課程教學環節。建立機械制圖虛擬模型庫,讓學生有整體的概念,通過旋轉、剖切三維圖形,可以對三維模型進行動態仿真,讓學生理解模型各個方向的形狀,增加圖形的直觀性,搭建投影和三維實體之間的橋梁,這樣再來學習制圖的投影原理及其他表達方式,將變得非常輕松。同時,NX為參數化建模,方便對模型進行修改,可以根據教學大綱的變化,及時修改模型。可將模型庫上傳到網絡課程中,學生自主學習,大大提高了學生學習興趣,為后續課程的學習奠定了堅實的基礎。
二、在“數控機床編程”課程中的應用——NX加工模塊
“數控機床編程”課程是機械制造本科專業重要的專業課程。大部分院校數控機床編程主要以手工編程為主,講授數控車床編程和數控銑床(加工中心)編程。為了提高學生的學習興趣,手工編程的內容也會借助NX軟件,講授自動編程應如何實現。如在車削的教學過程中,相應會講解軸類零件、螺紋類零件、綜合實例等自動編程過程,通過手工程序和自動生成程序的對比,學生對編程有更深刻的理解,更喜歡數控編程課程,為機床實訓打下基礎。
手工編程雖然有不少優點,如方便快捷,可以省略很多走空刀的地方,能最大地優化加工路徑等。但手工編程無法編制復雜工件,如非常規曲面的程序編制,同時手工編程對編程人員有較高的要求,一個點計算錯誤,將會造成嚴重的后果。當手工編程無法完成或是編程比較困難的零件,可以通過自動編程完成,NX軟件有強大的數控加工CAM模塊,包括平面銑削、型腔銑削和深度銑削、固定軸曲面輪廓銑削、多軸銑削和孔加工等,基本可以加工任意復雜的曲面。NX數控加工的一般流程為零件3D建模—指定工藝方案—進入CAM環境—創建程序節點、創建刀具節點、創建幾何節點、創建加工方法節點—設定參數—生成刀軌并驗證—機床后置處理—數控程序(NC代碼)。
三、在“機械設計基礎”課程中的應用——NX仿真、裝配和工程圖模塊
“機械設計基礎”課程主要包括機械原理和機械零件設計兩部分,以機械原理部分學習過程中的四連桿機構為例,在學習四連桿機構時,如果僅僅通過理論講解,學生對四連桿的運動特性理解的不夠充分,可以利用NX運動仿真模塊,首先通過三維建模,虛擬裝配,設定連桿,設定驅動,完成平面四連桿機構的三維動畫運動仿模擬。
機械設計基礎課程學完后,要進行課程設計。以減速器課程設計為例,學生要完成減速器裝配圖及零件圖的繪制。給定參數后,如果學生憑空想象,采用二維軟件即使完成了減速器的裝配圖,并拆畫零件圖,也不知道所繪制的減速器各零件間是否會產生干涉,能否保證加工后的零件能夠安裝。因此,可以利用NX的裝配模塊,將所設計的減速器零部件進行裝配,通過仿真建模,查看各個零部件之間是否存在干涉,為后續加工的零件的順利裝配打下基礎。并且,NX軟件可以將三維模型轉換為二維工程圖形。如果零部件模型尺寸進行了修改,裝配圖形也會自動做相應的修改。
四、在本科畢業(論文)設計中的應用——NX 綜合運用
畢業(論文)設計是每個本科生畢業前要完成的最重要的一項任務。機械設計制造及其自動化專業的本科畢業生主要從事的工作崗位為:數控機床操作崗位(數控車床、數控銑床、數控線切割機床的機床操作工),數控工藝技術崗位(數控加工工藝設計師、數控工藝文件管理員、數控程序編寫技術員、電腦繪圖員等),普通機電設備設計師助理等技術工作崗位,這些崗位的共同特點是動起手來能干活,拿起電腦可設計。因此,畢業設計對他們來說尤其重要,畢業論好了,進入企業后,就能更快適應工作崗位。
在教學過程中,為實現應用型本科的人才培養目標,減少理論型、研究型論文,要求畢業論文題目需“來自企業”,即學生的畢業論文內容既要包含設計又要包含制造,而且學生必須在數控機床上至少加工出畢業論文中的一個中等復雜的零件,若能借助NX軟件,自動生成數控加工程序,并對刀路和程序進行優化,會起到事半功倍的效果。通過畢業設計,讓學生掌握機械零件從設計到制造的全過程,為工作后以最短的時間適應企業要求奠定基礎。
五、在機制專業各種大賽中的應用――NX 提升
雖然將NX軟件融入多門專業課程的教學過程,使學生學習積極性大大提高了,教學效果明顯,但由于課時的限制, NX軟件強大的功能模塊,教學過程不可能面面俱到,很多模塊不能深入講解,一般是按照一定的講課模式完成教學任務。
教學過程中理論講解的思路和方法肯定與實際工作有一定的差距。針對學生的不同要求,鼓勵學生參加競賽來提高自己的能力。主要組織學生參加山東省數控大賽、山東省機電產品設計大賽和全國3D大賽等。在每項技能競賽中,都要求學生完成真實的產品,大賽的環境更接近于真實的工作環境,通過參加不同類型的大賽,學生會對NX軟件更加的熟悉,對自己感興趣的模塊有更深刻的了解。同時,大賽能拓寬學生的視野,提高團隊合作精神,提升自身的設計、制造和創新能力,拓寬將來的就業范圍,提高了就業機會。教師通過指導大賽,與學生進行溝通,更了解學生的想法。通過參加大賽,與其他院校進行交流,相互借鑒,獲得更多的信息,把握更新的教學理念,并不斷滲透到自己的教學過程中,使教學更貼近實際,使本來枯燥的課堂變得更加生動。技能大賽可以讓學生認識到學習中的不足,明確自己的學習方向。
把NX(UG)軟件應用于機制本科“機械制圖”“數控機床編程”“機械設計基礎”等課程中,使學生感覺枯燥、難懂專業課程變得生動、易懂、易學,學生自主學習能力得到了提升,學習積極性得到了提高,同時,在本科畢業(論文)設計和各種大賽中,充分合理地選用NX軟件的相應模塊,滿足了不同層次、不同要求的學習需求,教師更容易了解學生,可使教學更能滿足學生的需求,更能貼近社會實踐的要求。學生上學期間打下的堅實基礎,也為今后的就業奠定了堅實的基礎。
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論文關鍵詞:CAD繪圖,制圖,融合,教學
《建筑工程制圖》是建筑工程類專業學生必修的專業基礎課,也是建筑工程類專業學生最早接觸到的與專業相關的課程,目的在于培養學生的空間想象能力,訓練學生讀、繪專業圖樣的技能和方法,為后續課程的學習以及課程實訓、畢業實訓打下必要的基礎,同時也是日后工作中必備的一項基本技能。《建筑CAD》是提高建筑工程類專業學生計算機繪圖技能的一門必修課,通過該課程的學習,使學生掌握計算機繪制各種圖形的基礎知識和基本技能;培養學生利用繪圖軟件進行圖形處理的能力。該課程內容是計算機相關知識的一個重要組成部分,又是工程制圖的一部分。
經過多年的教學改革,這兩門課程單獨的理論基礎基本成熟。隨著計算機制圖的普及,一些新的教學思想和教學手段的出現,對傳統教學產生了極大沖擊,如何做到兩門課程的融會貫通就顯得尤為重要了。筆者在兩門課程多年的教學經驗基礎上,積極探索建筑工程制圖中融合CAD技術的教學法,課程在結構體系上強調建筑制圖的主體性和CAD軟件的工具性,體現了建筑制圖的方法和步驟與CAD命令的融合性。課程注意CAD命令的取舍,根據建筑制圖的需要選擇命令,使學生在復雜的軟件體系面前能“避虛就實”,直指目標。課程定位在讓學生做“熟練繪圖手”而不是CAD專家的層面上CAD繪圖,注重教學的實踐性和學生的主體性,讓學生在自己動手的實踐中,習得繪圖知識,掌握繪圖技能,從而構建屬于自己的經驗和知識技能體系。主要的改革實踐歸納為以下幾方面。
1. 課程體系的改革
根據 “以就業為導向”的培養原則,依據 “理論夠用,重在實踐”的基本原則,重新構建課程體系,強調理論與實踐并進,理論指導實踐的原則,將圖學理論和CAD的訓練結合,邊學邊做,強調學做結合,以項目為導向,即課程中設定幾個情景,根據這些情景任務安排課程內容,先讓學生畫,然后再講制圖原理、規范、CAD中的一些工具條的使用,一些簡便方法,從而達到圖學理論和CAD的熟練運用。在學時分配上,加強實踐教學環節,增加實訓學時,改善實訓環境,以培養學生的實際動手能力,提高學生分析問題和解決問題的能力。
2. 教學內容的整合
根據學生將來主要從事工作的性質,將教學重點放在工程圖的投影原理、視圖投影的規律。在講解制圖原理時,不應僅局限于點、線、面、體,應把簡單建筑形體的三視圖及其表達方式作為教學重點。CAD畢竟只是繪制工程圖樣的一種工具,在融合計算機CAD繪圖的教學過程中,必須先把制圖的基礎理論講解清楚,再講解CAD的基本命令。對于二者存在的共同之處可以同時講解,譬如在講解繪制建筑施工圖的時候,不管是手工繪圖還是CAD軟件繪圖都必須講解《房屋建筑制圖統一標準》(GB/T50001-2001)中有關圖紙的幅面、圖框、字體、比例、圖線及尺寸標注等部分內容,《建筑工程制圖》課程中是具體介紹如何在圖紙上表達此部分內容,《建筑CAD》課程是需要講解清楚這些內容如何在CAD軟件中設置正確的樣式與尺寸以及正確快速的使用,所以在教學的時候可以把兩門課程融合起來先介紹基本的制圖規范及要求,再結合CAD軟件講解繪圖前準備工作的設置方法與要求,利用多媒體演示相應的繪圖命令,并要求學生立即上機操作練習CAD繪圖,既鞏固了所學制圖的內容,又把所學內容付諸到實際繪圖中去,實踐訓練時先手工繪制圖形以掌握基本制圖的原理,在此基礎上熟練運用CAD軟件輔助繪制圖形,提高繪圖速度。
3. 教學方法的改革
《建筑工程制圖》課程目前常用的教學方法是采用多媒體課件、實物模型等演示教學進行繪圖和讀圖,《建筑CAD》課程一般是采用在計算機機房中先講理論再上機操作的模式進行教學,為了避免內容的重復把兩門課程融合進行授課,打破傳統教材按照章節逐條講述概念、理論的教學方法,每堂課設定一個課題,靈活運用多種教學方法,根據課題內容、特點選擇合適的教學方法站。
3.1講練結合:教師先集中精講基本概念、畫圖方法和CAD對應基本命令的操作,然進行課堂先手工再CAD軟件的繪圖練習,教師現場指導、檢查,同一份圖樣在手工與CAD繪圖軟件雙重繪制下加深對圖樣的理解與讀圖,同時對完成得較好的同學及時提出表揚;對沒有掌握的同學隨時集中輔導,活躍課堂氣氛,提高學生學習的積極性。
3.2直觀教學:對于比較抽象的組合體,利用自制、購買的實物模型等教具和CAD軟件制作三維的電子模型以及多媒體技術制作的電子課件進行直觀教學,幫助學生進行“空間-平面-空間”的思維,同時掌握CAD中的三維命令的操作方法。
3.3討論式案例教學:在講專業制圖時,強調“實用”與“精通”。“實用”是指通過一套建筑施工圖的閱讀與繪制過程給學生提供讀圖、繪圖的步驟以及繪圖中常見問題的處理方法,學生拿來就可以使用,上崗就可以上手。“精通”是指通過對典型例圖的分析,引導學生更深地發掘軟件的繪圖功能,并逐步掌握一些繪圖實踐中十分便捷的技巧,使學生更好地完成實訓任務。在講解時,教師提供一套完整的建筑與結構施工圖,并將學生分成若干個小組進行討論,然后由每個小組的代表回答教師的提問,最終在繪圖的練習中,同樣以本小組為單位每位同學分別手繪和CAD軟件繪制完成幾張施工圖,遇到的問題共同討論,通過此項練習發揮了學生的主動能力,不僅提高學生的讀圖與手工繪圖的能力,還有助于計算機繪圖能力的深化,同時還可以掌握建筑C A D 繪制建筑施工圖樣的一些技巧,增強計算機繪圖能力。
4. 實踐教學改革
實踐教學環節除了常規的實踐繪圖與讀圖之外,通過組織第二課堂,增強學生對制圖課的興趣與重視程度。第二課堂活動能夠豐富學生的業余學習生活CAD繪圖,為其提供良好的學習平臺。成立了學生CAD協會,設置專門教師進行指導,為對CAD感興趣的學生提供交流空間。每學年由制圖教師組織各類制圖競賽和專題講座,如工程字競賽、CAD繪圖競賽、模型測繪競賽等,并為優勝者頒發證書及獎品。教學中引入職業技能模塊層面的“雙證”互通課程模式。該課程模式的思路是,按照模塊式課程體系根據專業的培養目標,在職業能力分析的基礎上按照教學的規律,將相同、相近的能力進行歸納和組合;按照工作過程導向的原則將課程內容進行序化,形成課程模塊。本課程學完之后,結合職業技能模塊,針對職業崗位的要求(職業資格證書的要求),鼓勵學生考取CAD繪圖員證書,從而實現理論教學與實踐教學的一體化。這樣大大激發了學生的學習積極性,提高了他們對制圖課的重視程度,由被動學習轉變為主動學習。
5. 結束語
《建筑CAD》與《建筑工程制圖》課程的有機結合, 是制圖課教學改革的必然趨勢。建筑工程制圖融合CAD技術進行教學,有利于學生結合正確的制圖理論、制圖標準,在傳統的制圖課程中融入繪圖軟件進行課堂教學,使制圖課教學以全新的面貌出現,收到極佳的教學效果。計算機繪圖的直觀演示開闊了學生視野, 激發了學生的學習興趣, 培養了學生的空間想象力、創造力;對于提高課程設計、畢業設計圖紙的質量以及畢業后能快速適應承擔工作任務都有重要的意義。
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關鍵詞:模具;CAD/CAM技術;獨立學院
Abstract: Mold industry is " the mother of industry " in the world, its production technology and the level of science and technology content, become the measure of a country's technological level and product manufacturing level important symbol. CAD/CAM technology in mold design and manufacturing industry in the application, so that the mold production technology level and content of science and technology has been a qualitative leap. This article on the CAD/CAM technology in the teaching of mould majors in independent college this paper expounds the application, computer aided software in professional teaching reference.
Key words : die; CAD/CAM technology; Independent College
中圖分類號:TG76文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
1概述
模具是工業生產中的基礎工藝裝備,也是發展和實現少、無切削技術不可或缺的工具。在電子、汽車、電機、電器、儀表、家電和通訊行業中,有60%-80%的零部件都需要模具加工,輕工制品的生產中應用模具更多,因此模具行業有“百業之母”的美譽。模具生產的工藝水平及科技含量的高低已經成為衡量一個國家工藝水平和產品制造水平的重要標志。
CAD/CAM技術是設計人員和產品制造工藝設計人員在CAD/CAM系統的輔助下,根據設計和制造程序進行設計和制造的一項新技術。20世紀70年代以來,我國的CAD/CAM技術發展很快。根據有關調查顯示,CAD/CAM技術廣泛的應用于模具生產企業。隨著CAD/CAM技術的廣泛使用,模具生產的工藝水平和科技含量將有質的飛躍。采用CAD/CAM技術進行模具設計與制造是模具生產革命化的措施,也是模具技術發展的一個顯著特點。
而作為培養應用型人才的獨立學院,在模具專業的教學過程中應該結合模具技術的發展,進行實施教學。將行業的新技能融入到教學中,培養與企業需求“對口”的技術人才。因此,CAD/CAM技術在模具專業人才培養中的應用十分重要。
2 模具專業的課程設置要突出CAD/CAM技術
獨立學院是培養生產一線的應用型人才。傳統的模具生產技術以手工繪圖,手工操縱加工為主,所以需要手工繪圖能力與手工操作技能高的人才。而現代的模具生產技術普遍以CAD/CAM技術為主,作為為企業培養人才的高校,在人才培養方案中就要突出CAD/CAM技術的重要性。通過研究,我們在具體的教學上作了如下安排:
第一學期: 安排2周的Auto CAD軟件學習,掌握Auto CAD軟件的二維繪圖命令。
第二學期: 安排3周的UG/PROE軟件學習,掌握三維繪圖技術。
第三學期: 安排2周的模具CAD/CAM軟件實習,掌握模具運動仿真及零件的加工仿真,輸出加工程序。
3CAD/CAM技術融入到專業課程的學習中
第五學期:將CAD/CAM技術與《模具測繪實習》課程相結合。《模具測繪實習》課程是學生在學完機械制圖課程后進行的綜合運用制圖基本知識,學會零部件測繪和提高繪圖能力,了解模具結構的一次重要實踐性教學環節。通過該課程的學習,使學生掌握模具的拆卸方法,零部件的測量技術,進一步鞏固徒手繪圖和尺規繪圖能力,最終將測繪的尺規繪圖圖紙轉換成計算機二維圖和三維圖,提高計算機繪圖能力。
第六學期:將CAD/CAM技術與《模具課程設計》課程相結合。模具課程設計是模具專業課程教學中最重要的教學實踐環節。旨在培養學生綜合運用模具設計知識,系統地進行模具設計,從材料工藝性分析、成型工藝的編制到模具結構的設計全過程,為縮短上崗適應期奠定工程實踐基礎。在這一過程中,在培養學生掌握傳統模具設計方法的同時,要求學生運用CAD/CAM技術完成模具的整個設計工作,使學生掌握模具設計的新技術,適應現代模具企業的人才需求。
第七學期:將CAD/CAM技術與《數控加工操作實訓》課程相結合。通過此實訓,使學生進一步掌握和消化數控機床基本內容,了解數控機床編程的特點和步驟,深化工藝處理技術和編程方法,同時,要求學生運用CAD/CAM技術完成模具成型零件的加工仿真,并輸出加工程序,對程序進行調整后最終在數控機床上實現真加工。
第八學期:將CAD/CAM技術與畢業設計相結合。本畢業設計是一項必修的集中實踐性教學環節,其目的是在學生已完成專業基礎課和專業課學習后,通過專題研究、論文綜述、工程設計、軟件工程等方式,綜合應用和深化本專業所學理論知識和專業技能,培養學生分析和解決實際問題的能力。在畢業設計的過程中應該結合設計的課題,實現學生CAD/CAM技術應用的最大化。使學生在臨畢業前,其CAD/CAM技術能夠得到進一步的、更全面、綜合性的訓練。
4CAD/CAM技術應用到專業課程的教學中
CAD/CAM技術具有色彩鮮明、直觀性強的特點。《沖壓成型工藝及模具設計》、《塑料成型工藝及模具設計》是模具專業的兩門綜合性很強的核心課程,在教學過程中,教師合理地利用CAD/CAM技術特點進行教學,能幫助學生感知、理解書本知識,能調動學生學習的主動性,提高教學效果。同時,能增強學生對CAD/CAM技術的興趣。例如,在講授模具結構時,結合模具CAD/CAM技術的三維造型進行講解,各組成零件及其相對位置關系都一目了然,非常清楚;在講授模具的動作原理時,通過播放模具運動的模擬動畫,學生可以直觀地看到模具的運動過程,教師結合動畫進行講解,學生很容易就能理解和掌握。這種教學方法使抽象的理論知識變得直觀,使枯燥的講解變得生動有趣,其效果是顯而易見的。
5 總結
隨著市場的國際化,競爭將愈演愈烈,短周期、高質量、長壽命的模具是模具行業和用戶的追求,這必將使CAD/ CAM技術全面深入地應用于模具行業中。而作為為模具行業培養應用型人才的獨立學院,在模具專業的教學過程中,應將CAD/CAM技術的學習與應用貫穿到人才培養的始終,使學生真正掌握該項技術,實現與企業設計軟件應用的零過渡。
參考文獻:
論文摘要:鑒于CAD/CAPP/CAM技術日益重要,文章研究CAD/CAPP/CAM課程的教學過程,根據該課程教學現狀,對課程教學中存在的問題進行了研究與分析,并提出了多項有利于解決問題的方法,對充分實現該課程教學目的、培養適應社會需要的人才具有重要意義。
CAD/CAPP/CAM技術是隨著信息技術的發展而形成的一門新技術,它被廣泛地應用于機械、電子、航空、航天、汽車和紡織機建筑等領域,已成為衡量制造業現代化水平的一個重要標志。CAD/CAPP/CAM技術涉及計算機圖形學、數控技術、有限單元分析法、計算機仿真、最優化設計和計算機信息集成技術等多門學科,從而在統一的計算機平臺上進行產品的設計、分析計算和數控編程等工作,能夠大大提高產品開發效率,降低生產成本,目前已成為現代企業進行產品研發的主要方法和手段。中國已成為制造業大國,CAD/CAPP/CAM技術在各行業的應用日益廣泛,應用水平也在不斷提高,同時對應用人才的需求也不斷增加。因此,各大院校都相繼開設了“CAD/CAPP/CAM基礎”這門課程,培養學生掌握產品現代設計和制造的方法和手段、提高學生創新能力,希望課程的設置使學生能掌握這門新興技術,培養適應現代工程領域需求的人才。因此,對課程教學的研究具有重要意義。
本文針對“CAD/CAPP/CAM基礎”課程的教學現狀,分析了該課程的特點及其存在的問題,并進行了相應的探討,提出了解決問題的方法,從而使學生在有限的時間內更加有效地掌握該課程的內容和基本技能,更好地實現課程的培養目標。
一、課程現狀
CAD/CAPP/CAM技術涉及的內容十分廣泛,包括信息技術應用基礎、計算機圖形學基礎、計算機輔助設計技術基礎、計算機輔助工程分析技術基礎、計算機輔助工藝設計技術基礎、計算機輔助制造技術基礎及其相關的專業技術基礎知識等。但同時,CAD/CAPP/CAM技術涉及的知識點又比較分散。目前,有關計算機輔助設計與制造技術的教材較多,課程知識體系基本相同,知識點較全面,課程內容也比較前沿,涵蓋了很多先進制造技術。
在高等教育中,課堂教學至關重要。由于高校教師大多采用傳統的方式講授“CAD/CAPP/CAM基礎”課程,學生學習該課程的積極性不高,學習效率較低,學習效果較差。教授該門課程的老師必須具有相關學科的知識,而且很多知識都涉及當前的新知識,或者較新的軟件,這就要求教師要不斷學習,拓寬知識面,這是對教師的能力提出了一定的要求。此外,學生的能力也有較大差別,部分學生對相關理論知識的理解不夠深入,遇到問題不能及時勇敢面對,造成問題積壓,缺乏學習主動性。這些問題不同程度上影響了教學目標的實現。
二、課程特點與教學中存在的問題
1.課程特點
(1)課程的應用性較強。應用CAD/CAPP/CAM技術主要是為了改善產品設計質量、降低生產成本、提高生產效率,從而能夠最大限度地應用計算機輔助功能為生產提供便利。因此,除了掌握專業基礎知識以外,CAD/CAPP/CAM技術的實際應用十分重要。
(2)課程的系統性較強。“CAD/CAPP/CAM基礎”是一門系統性較強的課程。其中,計算機技術是基礎,無論是CAD、CAPP還是CAM,都是利用計算機來實現輔助技術應用的。要實現這些輔助功能,就必須具備計算機的基本知識、計算機編程語言和計算機輔助繪圖及工藝基本知識。隨著計算機智能化水平的提高,CAD/CAPP/CAM也逐漸由“輔助”變成了“智能化”、“自動化”。此外,設計的客體是產品,它是計算機輔助技術應用的核心,從最初論證到設計完成再到加工與制造,其過程具有極強的系統性。
(3)各學科特色比較鮮明。如CAD主要用于產品的幾何造型設計和論證,CAPP主要用于加工方法的選擇和工藝路線的制定,CAM主要用于數控編程和數控加工。此外,還涉及CAE,其主要用于模擬仿真、分析產品工藝性能及優化設計。各學科之間不僅具有較強的系統性,還具有其自身的特點。
2.教學中存在的問題
(1)重視程度不夠。“CAD/CAPP/CAM基礎”這門課程涉及內容比較廣泛,基本上涵蓋了計算機技術、機械設計與制造、圖形處理技術、工程分析技術、數據庫和優化設計等多學科的內容,是一門具有綜合性、系統性的交叉學科應用課程。目前,在普通高校的專業設計教育中,該門課程大多處于選修課的地位,專業課學時較短,在規定的時間安排中,很難將課程內容全面而詳細地講授給學生。同時,由于時間所限,學生的實踐課時得不到保證,從而削弱了該課程的應用性目的。
(2)硬件設施缺乏。目前,除了某些重點院校,一般普通高校的學生人數和學校的教學條件存在明顯的矛盾,學校為此也在努力改善各方面的教學條件,但硬件設施的改善很難跟上軟件的發展速度,導致學生在學習了理論知識以后,便不再想其他,以至于影響了學生應用能力的提高。
(3)教學內容與手段相對簡化。目前,多數高校機械專業的老師對CAD/CAPP/CAM軟件的講解,基本上以CAD模型設計,特別是以單一的零件設計為主,至于CAE、CAPP、CAM等部分理論講解較多,實踐相對較少。因此,學生就業以后,除了簡單使用軟件以外,幾乎很難實現應用,學習該課程的價值也無法得到體現。同時,由于本學科內容較寬泛,大多數學生對本課程缺乏興趣,使得學生的專業技能和創新能力得不到有效地提高。此外,由于受各種條件的約束,大多數高校教學方式單一乏味,教學圍繞教材轉,使得學生缺乏應用能力。不過,確有部分高校采取多種手段進行CAD/CAPP/CAM的實踐教學,通過平時上機練習、課程設計和畢業設計等手段在培養和提高學生的實踐能力上起到了一定的作用,這是非常好的現象。
因此,在高校教學中,既要更新CAD/CAPP/CAM課程的教學理念,又要強調培養CAD/CAPP/CAM軟件的應用性,這樣才能切實提高學生的理論與實踐應用能力。
三、解決問題途徑的初步探索
1.思想充分重視
高校要從教學理念的高度來重視CAD/CAPP/CAM課程,應該將該課程設置為必修課,使教師與學生都能夠充分重視該課程。否則,學生不僅對理論知識囫圇吞棗,實際應用能力更無從談起。有了思想上的高度重視,才能激發學生學習的興趣,也才能提高教師不斷尋找和提升教學方法的動力,最終實現該課程的教學目的。
2.不斷完善教學設備
應該不斷完善教學設備,適時增加相關硬件與軟件配置,及時進行軟件更新,對計算機、投影儀等設備進行定期檢修與維護,確保教學正常進行,同時建議有條件時開放CAD機房,使學生課外也能夠對所學知識及時鞏固、鍛煉應用。
3.不斷更新教學內容與方法
教學內容應該與時俱進,教師應該不囿于現有教材,而不斷嘗試對教材進行更新,充分發揮自己的創新能力,結合本課程實際進行教學活動。如選擇一些相對較新的軟件來教學生,這樣學生能夠在學習的過程中做到有的放矢。如果還是圍繞教材轉,則不僅提不起學生的學習興趣,更難以達到課程的教學目的。同時,應注意課程的關聯性與針對性。由于該課程是多學科交叉的課程,其特點決定了教師在講課時必須以某一軟件作為主講,同時聯系其他軟件進行講解,做到重點突出,并且針對學生的薄弱環節進行有針對性的講解,以提高講課效率。
4.努力培養學生的實踐應用能力
(1)教師應該簡要講解“CAD/CAPP/CAM基礎”相關軟件基本操作的方法和技巧;同時,應該盡量讓學生構思出某個產品,鼓勵學生多動手進行產品的造型、模擬仿真與分析。通過“CAD/CAPP/CAM課程”教學過程激勵學生,培養學生自主學習的能力。
(2)充分利用現有的軟硬件資源為學生提供一個能充分發揮其主觀能動性和創造力的環境,這不僅可以有效利用學校資源,還可以激發學生的學習興趣、增強動手能力、培養創新意識。建立開放性的“CAD/CAPP/CAM教學與實驗”平臺,積極開設“CAD/CAPP/CAM綜合訓練”課程,將零件設計和數控加工等環節聯系在一起,使學生徹底了解機械產品的開發流程,切實提高實際應用能力。
四、總結
“CAD/CAPP/CAM基礎”課程的教學現狀與教學目的之間存在著一定的差距,高校應該從思想上高度重視,通過多種途徑改善和提高該課程的教學能力,培養適應社會需要的既具有理論知識,又具有實際應用與創新能力的學生。
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