［摘要］學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是工程教育的重點(diǎn)和難點(diǎn)。機(jī)械CAD實(shí)習(xí)是機(jī)械類學(xué)科的重要實(shí)踐課程，在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維具有重要的意義。在教學(xué)過程中努力為學(xué)生創(chuàng)造有利條件，提供創(chuàng)新思維空間，激發(fā)他們的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維?；陧?xiàng)目向?qū)У奶骄渴浇虒W(xué)模式不僅體現(xiàn)了“重能力、求個(gè)性”的應(yīng)用型人才培養(yǎng)特點(diǎn)，而且更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，能更好地幫助學(xué)生理解典型產(chǎn)品設(shè)計(jì)及創(chuàng)新設(shè)計(jì)的含義。

［關(guān)鍵詞］機(jī)械CAD實(shí)習(xí)創(chuàng)新能力培養(yǎng)

［中圖分類號(hào)］TP391.72［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］2095-3437（2014）11-0155-03一、引言

我國《高等教育法》第5條規(guī)定：“高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專門人才”。這是我國第一次以法律條文的形式明確了大學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)新人才的任務(wù)。大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是高校實(shí)施創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要舉措，是社會(huì)需求反映在學(xué)校人才培養(yǎng)中的必然行動(dòng)。機(jī)械CAD 實(shí)習(xí)的主要目的除了讓學(xué)生掌握主流的機(jī)械CAD軟件操作技能外，如何結(jié)合機(jī)械CAD 實(shí)習(xí)教學(xué)特點(diǎn)，有意識(shí)、有目的、有成效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高學(xué)生思維品質(zhì)，已成為應(yīng)用型本科院校機(jī)械類專業(yè)所關(guān)注的話題。以下將結(jié)合多年來的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在機(jī)械CAD 實(shí)習(xí)教學(xué)中圍繞這一主題進(jìn)行一些有益的探索和實(shí)踐。

二、激發(fā)學(xué)生興趣，提升創(chuàng)新動(dòng)力

興趣是激發(fā)學(xué)生主動(dòng)、積極學(xué)習(xí)的催化劑，是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)自覺性和提升創(chuàng)新力的內(nèi)在動(dòng)力。有了興趣，學(xué)生才會(huì)帶著積極的、主動(dòng)的、愉快的心情參與，從而促進(jìn)學(xué)生去思考，去探索，去嘗試，去創(chuàng)新。因此，在教學(xué)中應(yīng)有意識(shí)地加強(qiáng)興趣教學(xué), 提升學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感和快樂感，培養(yǎng)學(xué)生“奇動(dòng)手、動(dòng)生趣、趣養(yǎng)學(xué)”的良好習(xí)慣，從而提高創(chuàng)新欲望。

（一）在機(jī)械制圖課程中融入CAD

機(jī)械CAD實(shí)習(xí)課程一般安排在機(jī)械制圖課程后開設(shè)，筆者將SOLIDWORKS軟件應(yīng)用到工程圖學(xué)的實(shí)踐教學(xué)中去［如圖1所示］，充分利用三維軟件參數(shù)化建模、運(yùn)動(dòng)仿真、尺寸驅(qū)動(dòng)等功能，不僅豐富了教學(xué)手段，避免了傳統(tǒng)教具表現(xiàn)力不足的缺點(diǎn)，而且降低了學(xué)生學(xué)習(xí)難度，提高了學(xué)生對(duì)課程和三維軟件的興趣，拓展了學(xué)生知識(shí)面和創(chuàng)新思維，為學(xué)生在后續(xù)的機(jī)械CAD實(shí)習(xí)課程中產(chǎn)生興趣奠定了基礎(chǔ)。

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圖1利用三維軟件進(jìn)行《工程圖學(xué)》輔助教學(xué)

（二）精心組織好第一堂課

為了更好激發(fā)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)興趣，組織好第一堂課尤為重要。在開始機(jī)械CAD實(shí)習(xí)這門課的教學(xué)前，先瀏覽往屆學(xué)生參加國賽和省賽的部分獲獎(jiǎng)作品，根據(jù)當(dāng)時(shí)指導(dǎo)比賽作品的情況加以評(píng)析作品，并且鼓勵(lì)學(xué)生：“只要認(rèn)真地學(xué)習(xí), 不用幾周時(shí)間，你們將做得更好! ”這樣可以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的信心。然后，拿出部分企業(yè)技術(shù)研發(fā)部門設(shè)計(jì)圖紙和三維模型，簡(jiǎn)要剖析企業(yè)中是如何利用三維軟件工具進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)、分析和優(yōu)化的。接著，用三維軟件簡(jiǎn)單現(xiàn)場(chǎng)完成一個(gè)日常生活用品的三維模型造型，并通過演示了解參數(shù)化建模特點(diǎn)，學(xué)生往往被軟件的強(qiáng)大功能所吸引。最后布置學(xué)期的課外作品，題材不限，結(jié)合自身知識(shí)掌握的情況和興趣愛好選擇作品難易度，給學(xué)生充分的時(shí)間去構(gòu)思、完成，這樣既可以讓學(xué)生個(gè)性化發(fā)揮創(chuàng)新思維，也大大降低了作業(yè)抄襲的情況。

三、改革教學(xué)手段，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

（一）實(shí)習(xí)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)

機(jī)械CAD實(shí)習(xí)課程共34學(xué)時(shí)，考慮本課程內(nèi)容要求及與其他專業(yè)課的有效銜接，把課程內(nèi)容分為四個(gè)部分［如圖2所示］：第一部分是草圖設(shè)計(jì)，草圖設(shè)計(jì)是構(gòu)建三維實(shí)體的基礎(chǔ)，共6學(xué)時(shí)；第二部分是零件建模，延伸了草圖設(shè)計(jì)的概念，通過草圖中建立的二維輪廓，建立三維實(shí)體，該部分是基礎(chǔ)也是重點(diǎn)，占16學(xué)時(shí)；第三部分是工程裝配，該部分是機(jī)械設(shè)計(jì)的一個(gè)重要平臺(tái)，用于對(duì)設(shè)計(jì)完成的零件實(shí)體進(jìn)行組裝以得到部件和產(chǎn)品，該部分占6 學(xué)時(shí)；第四部分是二維工程圖，此部分可很好地與學(xué)過的AUTOCAD軟件互補(bǔ)講解，該部分占6學(xué)時(shí)。機(jī)械CAD實(shí)習(xí)有效地將二維、三維和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)三者有機(jī)結(jié)合，更新了設(shè)計(jì)手段和設(shè)計(jì)方法，提高了學(xué)生實(shí)踐能力和工程素養(yǎng)。

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圖2機(jī)械CAD實(shí)習(xí)內(nèi)容設(shè)計(jì)

（二）項(xiàng)目向?qū)У奶骄渴浇虒W(xué)模式

項(xiàng)目向?qū)У奶骄渴浇虒W(xué)是指在課堂上通過對(duì)典型的、能給人以啟迪的問題進(jìn)行分析、探討，尋求解決問題的方法與技巧，把老師的教學(xué)重心從“教什么，怎么教”的教法轉(zhuǎn)變到研究學(xué)生“學(xué)什么，怎么學(xué)”的學(xué)法上，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生思維能力和工程分析能力。機(jī)械CAD實(shí)習(xí)是在CAD/CAM機(jī)房里完成的，所以傳統(tǒng)的“粉筆+黑板+教案+PPT”的傳道授業(yè)解惑模式已經(jīng)不再適合了。近幾年來，筆者在實(shí)習(xí)過程中運(yùn)用了“項(xiàng)目向?qū)А眮碓O(shè)置教學(xué)任務(wù)的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生行為，反思教學(xué)評(píng)價(jià)，取得了滿意的效果。確定項(xiàng)目應(yīng)該根據(jù)教學(xué)大綱要求掌握的知識(shí)技能和學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)狀況與企業(yè)崗位需要精心設(shè)計(jì)。如在實(shí)習(xí)初期選用的實(shí)習(xí)項(xiàng)目是水晶座筆筒［如圖3（a）所示］，該項(xiàng)目難度簡(jiǎn)單，又可兼顧到所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)；而到了中期，掌握了足夠的特征命令后，可選用難度適中的一些項(xiàng)目，如圖3（b）所示的手機(jī)，學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容既熟悉又感興趣；到了后期可選擇綜合性強(qiáng)的項(xiàng)目，如典型的一級(jí)減速器、球閥、柱塞泵［如圖3（c）所示］等項(xiàng)目，對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)進(jìn)一步鞏固，又滲透新的知識(shí)，很好地培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的工程素養(yǎng)。

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圖3 機(jī)械CAD實(shí)習(xí)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

整個(gè)實(shí)習(xí)過程，學(xué)生的主體地位得以突出，學(xué)生能真正參與實(shí)習(xí)，成為課的主人。筆者就任教的2008級(jí)和2010級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化（1）班級(jí)進(jìn)行對(duì)比教學(xué)，對(duì)2008級(jí)學(xué)生在教學(xué)過程中基本采用傳統(tǒng)的講練結(jié)合模式，學(xué)生在教學(xué)過程中基本處于知識(shí)被動(dòng)接受者的角色，老師處于課堂的主要角色；而在2010級(jí)的教學(xué)過程中，采用了項(xiàng)目向?qū)У奶骄渴浇虒W(xué)模式，布置訓(xùn)練任務(wù)和項(xiàng)目時(shí)，明確任務(wù)目標(biāo)和要求，而具體的思路、方法和步驟由學(xué)生獨(dú)立思考或者小組共同討論，并讓基礎(chǔ)較好的同學(xué)上講臺(tái)演示操作，講解他們的思路、方法和步驟及存在的問題，最后師生共同討論、分析、解決存在的問題。這樣，學(xué)生的主體性得以發(fā)揮，獨(dú)立探究意識(shí)和創(chuàng)新能力得以鍛煉和發(fā)展。從學(xué)生的評(píng)教來看，大部分學(xué)生喜歡師生互動(dòng)式教學(xué)，而不喜歡老師在課堂上獨(dú)自滔滔不絕的講授。從表1可以看出，教學(xué)效果也有顯著提高，尤其是高分段人數(shù)比例和平均分人數(shù)均有明顯提升。

表12008級(jí)、2010級(jí)及其自動(dòng)化機(jī)械CAD實(shí)習(xí)課程成績(jī)分析

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（三）在后續(xù)教學(xué)中加強(qiáng)對(duì)機(jī)械CAD的應(yīng)用

機(jī)械CAD實(shí)習(xí)并非一門獨(dú)立的課程，在后期要注意對(duì)實(shí)習(xí)內(nèi)容加以正確應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用CAD技術(shù)解決工程實(shí)際問題能力。例如在機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等課程讓學(xué)生充分采用三維零部件設(shè)計(jì)、裝配和CAD圖紙手段完成所布置的任務(wù)，培養(yǎng)了學(xué)生簡(jiǎn)單工程設(shè)計(jì)能力，突出對(duì)工程問題的設(shè)計(jì)、分析、計(jì)算、仿真，以解決該課程傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中不能解決的復(fù)雜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、裝配干涉和運(yùn)動(dòng)干涉的問題。另外，鼓勵(lì)學(xué)生熱情參與各種CAD競(jìng)賽及相關(guān)職業(yè)資格認(rèn)證，以賽促教，以賽促學(xué)，以賽促用。近4年來，一些學(xué)生參加了全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)比賽、全國信息技術(shù)應(yīng)用水平大賽等比賽和全國CAD技能等級(jí)考試，共獲得29項(xiàng)國家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)及421人次相應(yīng)職業(yè)資格證書。作為機(jī)械CAD實(shí)習(xí)后續(xù)應(yīng)用，學(xué)生通過參加競(jìng)賽和職業(yè)技能鑒定，不僅給學(xué)生提供了較大的自主學(xué)習(xí)時(shí)間和空間，易于調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，而且培養(yǎng)了他們的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造性思維能力，同時(shí)也增加了職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

（四）拓展校企合作，深化創(chuàng)新內(nèi)涵

搭建校企合作平臺(tái)，校企協(xié)同育人，既有利于專業(yè)建設(shè)和實(shí)踐教學(xué)改革，也使辦學(xué)更貼近市場(chǎng)，學(xué)生把學(xué)到的知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)用技能，實(shí)現(xiàn)“以就業(yè)為導(dǎo)向”的目標(biāo)。因此，在整個(gè)課程實(shí)習(xí)過程中，只有緊緊依托行業(yè)，加強(qiáng)與對(duì)口企業(yè)合作，才能深化創(chuàng)新內(nèi)涵。為此，對(duì)現(xiàn)有的合作單位，如廈門金龍旅行車有限公司和西門子自動(dòng)化有限公司等，通過企業(yè)提供的項(xiàng)目、課題、跟班實(shí)習(xí)等開放式實(shí)踐，使實(shí)訓(xùn)內(nèi)容緊密結(jié)合課題和項(xiàng)目的訓(xùn)練，很好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力。經(jīng)過半年的實(shí)踐，已有十幾位畢業(yè)生在就業(yè)的企業(yè)中成為技術(shù)骨干、項(xiàng)目主管或“十佳優(yōu)秀員工”。實(shí)踐證明，學(xué)生到企業(yè)里實(shí)踐，將學(xué)校學(xué)習(xí)和參加企業(yè)工作相結(jié)合，知識(shí)學(xué)習(xí)與技能操作相結(jié)合，使得學(xué)生將來很快適應(yīng)崗位工作的需求，也有利于學(xué)生個(gè)性、特長(zhǎng)的發(fā)展和實(shí)踐創(chuàng)新綜合技能的培養(yǎng)，擇業(yè)空間得到擴(kuò)展。

四、結(jié)語

機(jī)械CAD實(shí)習(xí)是機(jī)械類學(xué)科的重要實(shí)踐課程，在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維具有重要的意義。通過近幾年機(jī)械CAD實(shí)習(xí)教學(xué)實(shí)踐看出，在教學(xué)過程中應(yīng)努力為學(xué)生創(chuàng)造有利條件，提供創(chuàng)新思維空間，激發(fā)他們的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維?；陧?xiàng)目向?qū)У奶骄渴浇虒W(xué)模式不僅體現(xiàn)了“重能力、求個(gè)性”的應(yīng)用型人才培養(yǎng)特點(diǎn)，而且更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，能更好地幫助學(xué)生理解典型產(chǎn)品設(shè)計(jì)及創(chuàng)新設(shè)計(jì)的含義。

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［責(zé)任編輯：鐘嵐］