“CAD/CAPP/CAM基础”教学研究与探究

时间：2022-11-14 13:37:43 论文范文我要投稿

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    论文关键词：CAD/CAPP/CAM 教学改革解决途径
    论文摘要：鉴于CAD/CAPP/CAM技术日益重要，文章研究CAD/CAPP/CAM课程的教学过程，根据该课程教学现状，对课程教学中存在的问题进行了研究与分析，并提出了多项有利于解决问题的方法，对充分实现该课程教学目的、培养适应社会需要的人才具有重要意义。
    CAD/CAPP/CAM技术是随着信息技术的发展而形成的一门新技术，它被广泛地应用于机械、电子、航空、航天、汽车和纺织机建筑等领域，已成为衡量制造业现代化水平的一个重要标志。CAD/CAPP/CAM技术涉及计算机图形学、数控技术、有限单元分析法、计算机仿真、最优化设计和计算机信息集成技术等多门学科，从而在统一的计算机平台上进行产品的设计、分析计算和数控编程等工作，能够大大提高产品开发效率，降低生产成本，目前已成为现代企业进行产品研发的主要方法和手段。中国已成为制造业大国，CAD/CAPP/CAM技术在各行业的应用日益广泛，应用水平也在不断提高，同时对应用人才的需求也不断增加。因此，各大院校都相继开设了“CAD/CAPP/CAM基础”这门课程，培养学生掌握产品现代设计和制造的方法和手段、提高学生创新能力，希望课程的设置使学生能掌握这门新兴技术，培养适应现代工程领域需求的人才。因此，对课程教学的研究具有重要意义。
　　本文针对“CAD/CAPP/CAM基础”课程的教学现状，分析了该课程的特点及其存在的问题，并进行了相应的探讨，提出了解决问题的方法，从而使学生在有限的时间内更加有效地掌握该课程的内容和基本技能，更好地实现课程的培养目标。
　　一、课程现状
　　CAD/CAPP/CAM技术涉及的内容十分广泛，包括信息技术应用基础、计算机图形学基础、计算机辅助设计技术基础、计算机辅助工程分析技术基础、计算机辅助工艺设计技术基础、计算机辅助制造技术基础及其相关的专业技术基础知识等。但同时，CAD/CAPP/CAM技术涉及的知识点又比较分散。目前，有关计算机辅助设计与制造技术的教材较多，课程知识体系基本相同，知识点较全面，课程内容也比较前沿，涵盖了很多先进制造技术。
　　在高等教育中，课堂教学至关重要。由于高校教师大多采用传统的方式讲授“CAD/CAPP/CAM基础”课程，学生学习该课程的积极性不高，学习效率较低，学习效果较差。教授该门课程的老师必须具有相关学科的知识，而且很多知识都涉及当前的新知识，或者较新的软件，这就要求教师要不断学习，拓宽知识面，这是对教师的能力提出了一定的要求。此外，学生的能力也有较大差别，部分学生对相关理论知识的理解不够深入，遇到问题不能及时勇敢面对，造成问题积压，缺乏学习主动性。这些问题不同程度上影响了教学目标的实现。
　　二、课程特点与教学中存在的问题
　　1.课程特点
　　（1）课程的应用性较强。应用CAD/CAPP/CAM技术主要是为了改善产品设计质量、降低生产成本、提高生产效率，从而能够最大限度地应用计算机辅助功能为生产提供便利。因此，除了掌握专业基础知识以外，CAD/CAPP/CAM技术的实际应用十分重要。
　　（2）课程的系统性较强。“CAD/CAPP/CAM基础”是一门系统性较强的课程。其中，计算机技术是基础，无论是CAD、CAPP还是CAM，都是利用计算机来实现辅助技术应用的。要实现这些辅助功能，就必须具备计算机的基本知识、计算机编程语言和计算机辅助绘图及工艺基本知识。随着计算机智能化水平的提高，CAD/CAPP/CAM也逐渐由“辅助”变成了“智能化”、“自动化”。此外，设计的客体是产品，它是计算机辅助技术应用的核心，从最初论证到设计完成再到加工与制造，其过程具有极强的系统性。
　　（3）各学科特色比较鲜明。如CAD主要用于产品的几何造型设计和论证，CAPP主要用于加工方法的选择和工艺路线的制定，CAM主要用于数控编程和数控加工。此外，还涉及CAE，其主要用于模拟仿真、分析产品工艺性能及优化设计。各学科之间不仅具有较强的系统性，还具有其自身的特点。
　　2.教学中存在的问题
　　（1）重视程度不够。“CAD/CAPP/CAM基础”这门课程涉及内容比较广泛，基本上涵盖了计算机技术、机械设计与制造、图形处理技术、工程分析技术、数据库和优化设计等多学科的内容，是一门具有综合性、系统性的交叉学科应用课程。目前，在普通高校的专业设计教育中，该门课程大多处于选修课的地位，专业课学时较短，在规定的时间安排中，很难将课程内容全面而详细地讲授给学生。同时，由于时间所限，学生的实践课时得不到保证，从而削弱了该课程的应用性目的。
　　（2）硬件设施缺乏。目前，除了某些重点院校，一般普通高校的学生人数和学校的教学条件存在明显的矛盾，学校为此也在努力改善各方面的教学条件，但硬件设施的改善很难跟上软件的发展速度，导致学生在学习了理论知识以后，便不再想其他，以至于影响了学生应用能力的提高。
　　（3）教学内容与手段相对简化。目前，多数高校机械专业的老师对CAD/CAPP/CAM软件的讲解，基本上以CAD模型设计，特别是以单一的零件设计为主，至于CAE、CAPP、CAM等部分理论讲解较多，实践相对较少。因此，学生就业以后，除了简单使用软件以外，几乎很难实现应用，学习该课程的价值也无法得到体现。同时，由于本学科内容较宽泛，大多数学生对本课程缺乏兴趣，使得学生的专业技能和创新能力得不到有效地提高。此外，由于受各种条件的约束，大多数高校教学方式单一乏味，教学围绕教材转，使得学生缺乏应用能力。不过，确有部分高校采取多种手段进行CAD/CAPP/CAM的实践教学，通过平时上机练习、课程设计和毕业设计等手段在培养和提高学生的实践能力上起到了一定的作用，这是非常好的现象。
　　因此，在高校教学中，既要更新CAD/CAPP/CAM课程的教学理念，又要强调培养CAD/CAPP/CAM软件的应用性，这样才能切实提高学生的理论与实践应用能力。
　　三、解决问题途径的初步探索
　　1.思想充分重视
　　高校要从教学理念的高度来重视CAD/CAPP/CAM课程，应该将该课程设置为必修课，使教师与学生都能够充分重视该课程。否则，学生不仅对理论知识囫囵吞枣，实际应用能力更无从谈起。有了思想上的高度重视，才能激发学生学习的兴趣，也才能提高教师不断寻找和提升教学方法的动力，最终实现该课程的教学目的。
　　2.不断完善教学设备
　　应该不断完善教学设备，适时增加相关硬件与软件配置，及时进行软件更新，对计算机、投影仪等设备进行定期检修与维护，确保教学正常进行，同时建议有条件时开放CAD机房，使学生课外也能够对所学知识及时巩固、锻炼应用。
　　3.不断更新教学内容与方法
　　教学内容应该与时俱进，教师应该不囿于现有教材，而不断尝试对教材进行更新，充分发挥自己的创新能力，结合本课程实际进行教学活动。如选择一些相对较新的软件来教学生，这样学生能够在学习的过程中做到有的放矢。如果还是围绕教材转，则不仅提不起学生的学习兴趣，更难以达到课程的教学目的。同时，应注意课程的关联性与针对性。由于该课程是多学科交叉的课程，其特点决定了教师在讲课时必须以某一软件作为主讲，同时联系其他软件进行讲解，做到重点突出，并且针对学生的薄弱环节进行有针对性的讲解，以提高讲课效率。
　　4.努力培养学生的实践应用能力
　　（1）教师应该简要讲解“CAD/CAPP/CAM基础”相关软件基本操作的方法和技巧；同时，应该尽量让学生构思出某个产品，鼓励学生多动手进行产品的造型、模拟仿真与分析。通过“CAD/CAPP/CAM课程”教学过程激励学生，培养学生自主学习的能力。
　　（2）充分利用现有的软硬件资源为学生提供一个能充分发挥其主观能动性和创造力的环境，这不仅可以有效利用学校资源，还可以激发学生的学习兴趣、增强动手能力、培养创新意识。建立开放性的“CAD/CAPP/CAM教学与实验”平台，积极开设“CAD/CAPP/CAM综合训练”课程，将零件设计和数控加工等环节联系在一起，使学生彻底了解机械产品的开发流程，切实提高实际应用能力。
　　四、总结
　　“CAD/CAPP/CAM基础”课程的教学现状与教学目的之间存在着一定的差距，高校应该从思想上高度重视，通过多种途径改善和提高该课程的教学能力，培养适应社会需要的既具有理论知识，又具有实际应用与创新能力的学生。
　　
　　参考文献：
　　[1]胡伟,魏昕,谢小柱.“CAD\CAM\CAPP\CAE课程综合训练”教学探索[J].广东工业大学学报(社会科学版),2008,(7):76-77.
　　[2]金宁,焦丽,刘雨搏.CAD/CAM 技术课程教学的现状与改革[J].2010,
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　　[3]程德蓉,何玉林,李彩霞.基于CBR的“CAD/CAM技术-UG”课程的教学改革[J].2011,(17):150-151.

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