融合新工科應用理念的機械CAD/CAM技術課程教學模式優化

郭國誼

(新余學院 機電工程學院，江西 新余 338004)

0 引言

機械計算機輔助設計/計算機輔助制造(Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing，CAD/CAM)技術課程是培養制造業專門人才的重要課程。學生學習后，不僅要熟練掌握運用計算機軟件進行產品設計、建模裝配、工程圖、加工制造等各方面的知識與方法，更重要的是能夠運用這些能力完成實際工作。近年來，眾多高校針對這些課程進行了許多的課程改革，從不同方向開展了有利于探索的研究。

新工科建設的新理念，包涵了眾多的新要求和新內涵，人才培養的新模式是重要的理念之一。CAD/CAM技術課程其中一個特點是低年級學生學習軟件后，無法實際應用，不能立即到企業實際工作，因此理解與掌握有限，畢業后還要經歷較長時間學習應用。為此，針對機械CAD/CAM技術課程的教學特點以及存在的問題，基于目前新工科的應用理念，結合高校對學生能力培養的日益重視，本文提出了機械CAD/CAM技術課程與應用相結合的課程教學改革。其主要是結合目前各類項目，讓學生實際應用軟件工具，使學生掌握運用CAD/CAM軟件進行產品基礎的設計方法，為畢業后的工作打下基礎[1]。具體做法有以下幾個方面。

1 與創新訓練項目相結合

新工科要求強化實踐創新創業能力。其關鍵是延展實踐育人平臺，強化實踐環境和實踐模式，在此基礎上，通過學生參加大學生創新訓練項目融入實踐教育，針對不同的項目讓學生進行CAD/CAM軟件的實際應用。為了保證項目的實施，學生要借助CAD/CAM軟件來設計產品的三維模型，用三維模型來模擬驗證設計結果，并思考如何改進。再通過設計軟件D來繪制每一個零件的工程圖紙，然后尋找采購相關的原材料，按圖加工，裝配產品[2]，如圖1所示。

圖1 學生創新訓練項目——花生剝殼器基體(UG)

由圖1發現，學生已可以基本達到企業設計圖紙的要求，這種結合提供了對CAD/CAM技術課程應用的新的教學方法[3]。

2 與學科競賽相結合

將機械CAD/CAM課程教學與學科競賽進行結合，在學科競賽中需要進行對產品的建模設計、裝配、繪制工程圖，因此，在機械CAD/CAM課程教學中融入學科競賽因素，可以極大地激發學生的學習興趣，并提高學生的應用實踐能力。

要與學科競賽相結合，則要在機械CAD/CAM課程教學的實施過程中融入學科競賽項目。首先是在課程教學中，用已有的學科競賽項目作品進行演示、分析、講解，讓學生觀摩并積極地思考，激發學生興趣，讓學生利用所學會的CAD/CAM軟件模仿練習，完成項目作品的三維建模、工程圖等相關內容[4]。其次是鼓勵學生參加各類的項目類學科競賽，例如大學生機械創新設計大賽，學生需要完成包括前期設計、產品建模、實物制作的全過程，如圖2所示。同時，鼓勵并組織學生參加校級、省級、國家級機械CAD/CAM技術的專業學科競賽，特別是校級競賽全覆蓋，通過省級、國家級選拔的形式，可以充分提高學生學習興趣和學生的實際應用能力[5]。

圖2 大學生機械創新設計大賽作品——立式旋轉自行車停車裝置

3 結語

總體來說，課程學習中知識的應用是中心，從實際應用中才能掌握機械CAD/CAM技術課程中的理論知識。

與創新訓練項目相結合和與學科競賽相結合，是從機械CAD/CAM技術的前端與后端一并對理論知識加以應用。學生在參與這些活動的同時，會遇到一系列的實際問題，需要花時間和精力去將項目作品制作得更加完善與精美。因此，在這一過程中，在提出問題解決問題的同時，還進一步促進了工程制圖、機械原理、機械設計、機制工藝等等相關專業課程的再學習與再應用，強化了學生成套專業知識基礎，起到了積極作用。

機械CAD/CAM技術課程就是學生應用專業知識基礎的一個工具，也是工作中利用專業知識解決實際問題的手段方法，重要的是培養學生各種軟件的應用能力，才是新工科教育的本質目的?？梢钥闯?，進行融合新工科應用理念的機械CAD/CAM技術課程改革，其教學方法是成功的。