“CAD/CAPP/CAM基礎”教學研究與探究

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“CAD/CAPP/CAM基礎”教學研究與探究

    論文關鍵詞:CAD/CAPP/CAM 教學改革 解決途徑 
    論文摘要:
鑑於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,並提出了多項有利於解決問題的方法,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技術是隨著資訊科技的發展而形成的一門新技術,它被廣泛地應用於機械、電子、航空、航天、汽車和紡織機建築等領域,已成為衡量制造業現代化水平的一個重要標誌。CAD/CAPP/CAM技術涉及計算機圖形學、數控技術、有限單元分析法、計算機模擬、最優化設計和計算機資訊整合技術等多門學科,從而在統一的計算機平臺上進行產品的設計、分析計算和數控程式設計等工作,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。中國已成為製造業大國,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製造的方法和手段、提高學生創新能力,希望課程的設定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,並進行了相應的探討,提出瞭解決問題的方法,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,包括資訊科技應用基礎、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、計算機輔助製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製造技術的教材較多,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,涵蓋了很多先進製造技術。
  在高等教育中,課堂教學至關重要。由於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,或者較新的軟體,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、計算機程式語言和計算機輔助繪圖及工藝基本知識。隨著計算機智慧化水平的提高,CAD/CAPP/CAM也逐漸由“輔助”變成了“智慧化”、“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製造,其過程具有極強的系統性。
  (3)各學科特色比較鮮明。如CAD主要用於產品的幾何造型設計和論證,CAPP主要用於加工方法的選擇和工藝路線的制定,CAM主要用於數控程式設計和數控加工。此外,還涉及CAE,其主要用於模擬模擬、分析產品工藝效能及優化設計。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、機械設計與製造、圖形處理技術、工程分析技術、資料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,該門課程大多處於選修課的地位,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,由於時間所限,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)硬體設施缺乏。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,但硬體設施的改善很難跟上軟體的發展速度,導致學生在學習了理論知識以後,便不再想其他,以至於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軟體的講解,基本上以CAD模型設計,特別是以單一的零件設計為主,至於CAE、CAPP、CAM等部分理論講解較多,實踐相對較少。因此,學生就業以後,除了簡單使用軟體以外,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,由於本學科內容較寬泛,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,由於受各種條件的約束,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,確有部分高校採取多種手段進行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軟體的應用性,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,應該將該課程設定為必修課,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。