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摘 要：针对计算机辅助制造课程的特点，以应用型工程技术人才培养为目标，提出了基于项目驱动的课程教学模式。对项目的设计与教学实施方法、团队学习及实施方法、课程考核方法进行了具体阐述。通过在教学实践中的具体应用表明，该教学模式能够达到较好的教学效果。
关键词：项目驱动 教学模式 计算机辅助制造
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（b）-0174-01
随着计算机技术的快速发展，应用计算机技术进行产品的设计、分析、制造已是目前工程技术人员必须掌握的基本技能。广义的计算机辅助制造是指在机械制造业中，利用电子数字计算机通过各种数值控制机床和设备，自动完成离散产品的加工、装配、检测和包装等制造过程。在工程实践中具体涉及的技术流程包括计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助数控程序编制、计算机辅助工装设计、计算机辅助作业计划编制与调度、计算机辅助质量控制等。狭义的计算机辅助制造是指计算机辅助数控程序编制[1]。该文主要针对计算机辅助数控程序编制课程的教学模式开展研究。
1 计算机辅助制造课程特点
计算机辅助制造课程主要学习应用现有计算机辅助制造类软件（如Master CAM、Pro/E、UG等）进行工艺规划、刀具路径计算、加工仿真、后置处理等。其主要教学目标是能够应用软件编制出符合工程应用实际的数控加工程序。因此，主要具有以下特点：（1）知识体系的内在联系较松散，能够以相对独立的模块化形式组织教学；（2）以综合应用技术训练为主，涉及的基础理论知识较少；（3）是理论知识与实践应用的桥梁，具有明显的工程应用背景，可将先修课程中的理论知识与后续工作目标岗位间进行有机衔接。
2 开展项目驱动教学模式的必要性
本课程属于工程技术类软件应用技能技巧型课程。如果采用传统的教学模式，则是先讲软件具有哪些功能、如何使用菜单或工具栏进行操作、软件对话框中各种参数的含义，然后讲应用实例。这种教学模式没有考虑本课程的工程应用特性，故存在以下弊端[2]：（1）与工程实践中数控加工程序编制的流程不一致，使实际应用能力的培养大打折扣；（2）过多的强调软件功能的介绍、操作方法以及术语的解释，而忽略了工程实践中对知识综合应用能力的需求；（3）不利于开展体验性学习和团队学习。
该文提出的项目驱动教学模式，拟将课程教学内容以若干并行的工程实践项目为载体进行组织。这种教学模式弱化了知识的关联性，突出了项目实施流程的系统性；弱化了知识的全面性，突出了知識的应用性。从教学活动开始之初，就直达实践应用的目标，激发学生的学习兴趣，进行体验式、团队式学习，真正实现应用型工程技术人才的培养目标。
3 教学项目设计与实施方法
本课程的教学目标是在学生具备数控加工工艺分析、手工程序编制能力的基础上，掌握应用计算机辅助制造软件编制数控车削、数控铣削、数控电火花线切割加工程序的方法。为达到理想的教学效果，拟以完整、独立的工程项目为载体，以项目实施流程为线索组织教学内容。教学项目设计如下。
（1）计算机辅助数控车削编程。
教学目标：①能进行车削零件工艺编排；②能正确编制刀具及工序卡片；③能够应用MasterCAM软件编制车削零件的加工程序，掌握工艺参数设定、刀具路径生成、加工仿真及后处理方法。
项目设计：①外圆车削编程；②内孔车削编程；③掉头件车削编程。
（2）计算机辅助数控铣削编程。
教学目标：①能进行铣削零件工艺编排；②能正确编制刀具及工序卡片；③能够应用MasterCAM软件编制铣削零件的加工程序，掌握工艺参数设定、刀具路径生成、加工仿真及后处理方法。
项目设计：①二维零件铣削编程；②平行铣削（含陡斜面）三维零件编程；③流线铣削三维零件编程；④等高外形三维零件编程；⑤挖槽与浅平面组合加工。
（3）数控电火花线切割加工编程。
教学目标：①能进行线切割加工工艺编排；②能够应用MasterCAM/CAXA XP软件编制线切割加工程序，掌握工艺参数设定、刀具路径生成、加工仿真及后处理方法。
项目设计：①凸模零件线切割编程；②凹模线切割编程。
教学实施：课堂讲解，模仿训练，团队讨论，提高训练，过程考核。
4 团队学习及其实施方法
学习绝不仅仅是孤立的个体行为，而且是人与人之间的交流与协作活动。在一个运作良好、学习氛围浓厚的学习团队中，大家能够取长补短、相互协作地开展学习，相互交流思想、碰撞观点，共同进步。在本课程中，团队学习的目标为：①课堂学习过程中，团队成员相互协作开展学习，共同进步；②课后自主学习过程中，团队成员相互交流、取长补短、互帮互助；③互相监督、相互测评。在自主学习考核和期末综合作业考核中，发挥学习团队的作用。
具体实施方式是以5～6人为单位，尊重学生的意愿，自我组建学习团队，必要时教师参与协调学习团队的组建。上课时，将每个学习团队安排在同一个区域，以方便进行交流、讨论。
5 课程考核方法
通过过程应用能力考核、团队学习效果考核、团队自我评价等手段，提高考核评价的科学性和全面性。具体方案如下：①过程考核。针对每个项目中的一个或两个案例，在课堂上根据完成情况进行现场打分。每学期考核5～6次。占总评成绩的60%。②团队学习效果考核。每次过程考核结束后，成绩按学习团队合计并按从低到高进行排序，最低不加分，后面位次高一位每人加1分，上限为100分。③课后作业团队自我评价与教师评价相结合的考核。对于自主学习部分的考核、期末综合作业的考核采用团队自我评价和教师评价相结合的方式，分数各占该部分分数的50%。自主学习部分的成绩按10%，期末综合作业按20%计入总评成绩。④团队学习参与度自我评价与学习记录教师评价考核。团队组长在期末结束时，根据学习参与度、团队学习贡献情况，对每位成员评分，按5%的比例计入总成绩。教师根据学习记录对整个团队评分，按5%的比例计入总成绩。
6 结语
通过项目驱动的教学模式，能够大大提高学生的学习兴趣和工程实践能力的培养；通过团队学习方式，提高了学生的交流、协作能力和共同学习能力；通过科学合理的课程考核评价方式，提高了考核评价的科学性及全面性。
参考文献
[1] 黄建军.项目教学法在《Master CAM数控编程与加工》教学中的应用[J].中国科教创新导刊，2013（13）：49.
[2] 邓健，何原荣，张明华.项目教学导向下《GPS原理与数据处理实习》教学模式探讨[J].长江大学学报自然科学版：理工（上旬），2014，11（1）：99-101.
关键词：项目驱动 教学模式 计算机辅助制造
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（b）-0174-01
随着计算机技术的快速发展，应用计算机技术进行产品的设计、分析、制造已是目前工程技术人员必须掌握的基本技能。广义的计算机辅助制造是指在机械制造业中，利用电子数字计算机通过各种数值控制机床和设备，自动完成离散产品的加工、装配、检测和包装等制造过程。在工程实践中具体涉及的技术流程包括计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助数控程序编制、计算机辅助工装设计、计算机辅助作业计划编制与调度、计算机辅助质量控制等。狭义的计算机辅助制造是指计算机辅助数控程序编制[1]。该文主要针对计算机辅助数控程序编制课程的教学模式开展研究。
1 计算机辅助制造课程特点
计算机辅助制造课程主要学习应用现有计算机辅助制造类软件（如Master CAM、Pro/E、UG等）进行工艺规划、刀具路径计算、加工仿真、后置处理等。其主要教学目标是能够应用软件编制出符合工程应用实际的数控加工程序。因此，主要具有以下特点：（1）知识体系的内在联系较松散，能够以相对独立的模块化形式组织教学；（2）以综合应用技术训练为主，涉及的基础理论知识较少；（3）是理论知识与实践应用的桥梁，具有明显的工程应用背景，可将先修课程中的理论知识与后续工作目标岗位间进行有机衔接。
2 开展项目驱动教学模式的必要性
本课程属于工程技术类软件应用技能技巧型课程。如果采用传统的教学模式，则是先讲软件具有哪些功能、如何使用菜单或工具栏进行操作、软件对话框中各种参数的含义，然后讲应用实例。这种教学模式没有考虑本课程的工程应用特性，故存在以下弊端[2]：（1）与工程实践中数控加工程序编制的流程不一致，使实际应用能力的培养大打折扣；（2）过多的强调软件功能的介绍、操作方法以及术语的解释，而忽略了工程实践中对知识综合应用能力的需求；（3）不利于开展体验性学习和团队学习。
该文提出的项目驱动教学模式，拟将课程教学内容以若干并行的工程实践项目为载体进行组织。这种教学模式弱化了知识的关联性，突出了项目实施流程的系统性；弱化了知识的全面性，突出了知識的应用性。从教学活动开始之初，就直达实践应用的目标，激发学生的学习兴趣，进行体验式、团队式学习，真正实现应用型工程技术人才的培养目标。
3 教学项目设计与实施方法
本课程的教学目标是在学生具备数控加工工艺分析、手工程序编制能力的基础上，掌握应用计算机辅助制造软件编制数控车削、数控铣削、数控电火花线切割加工程序的方法。为达到理想的教学效果，拟以完整、独立的工程项目为载体，以项目实施流程为线索组织教学内容。教学项目设计如下。
（1）计算机辅助数控车削编程。
教学目标：①能进行车削零件工艺编排；②能正确编制刀具及工序卡片；③能够应用MasterCAM软件编制车削零件的加工程序，掌握工艺参数设定、刀具路径生成、加工仿真及后处理方法。
项目设计：①外圆车削编程；②内孔车削编程；③掉头件车削编程。
（2）计算机辅助数控铣削编程。
教学目标：①能进行铣削零件工艺编排；②能正确编制刀具及工序卡片；③能够应用MasterCAM软件编制铣削零件的加工程序，掌握工艺参数设定、刀具路径生成、加工仿真及后处理方法。
项目设计：①二维零件铣削编程；②平行铣削（含陡斜面）三维零件编程；③流线铣削三维零件编程；④等高外形三维零件编程；⑤挖槽与浅平面组合加工。
（3）数控电火花线切割加工编程。
教学目标：①能进行线切割加工工艺编排；②能够应用MasterCAM/CAXA XP软件编制线切割加工程序，掌握工艺参数设定、刀具路径生成、加工仿真及后处理方法。
项目设计：①凸模零件线切割编程；②凹模线切割编程。
教学实施：课堂讲解，模仿训练，团队讨论，提高训练，过程考核。
4 团队学习及其实施方法
学习绝不仅仅是孤立的个体行为，而且是人与人之间的交流与协作活动。在一个运作良好、学习氛围浓厚的学习团队中，大家能够取长补短、相互协作地开展学习，相互交流思想、碰撞观点，共同进步。在本课程中，团队学习的目标为：①课堂学习过程中，团队成员相互协作开展学习，共同进步；②课后自主学习过程中，团队成员相互交流、取长补短、互帮互助；③互相监督、相互测评。在自主学习考核和期末综合作业考核中，发挥学习团队的作用。
具体实施方式是以5～6人为单位，尊重学生的意愿，自我组建学习团队，必要时教师参与协调学习团队的组建。上课时，将每个学习团队安排在同一个区域，以方便进行交流、讨论。
5 课程考核方法
通过过程应用能力考核、团队学习效果考核、团队自我评价等手段，提高考核评价的科学性和全面性。具体方案如下：①过程考核。针对每个项目中的一个或两个案例，在课堂上根据完成情况进行现场打分。每学期考核5～6次。占总评成绩的60%。②团队学习效果考核。每次过程考核结束后，成绩按学习团队合计并按从低到高进行排序，最低不加分，后面位次高一位每人加1分，上限为100分。③课后作业团队自我评价与教师评价相结合的考核。对于自主学习部分的考核、期末综合作业的考核采用团队自我评价和教师评价相结合的方式，分数各占该部分分数的50%。自主学习部分的成绩按10%，期末综合作业按20%计入总评成绩。④团队学习参与度自我评价与学习记录教师评价考核。团队组长在期末结束时，根据学习参与度、团队学习贡献情况，对每位成员评分，按5%的比例计入总成绩。教师根据学习记录对整个团队评分，按5%的比例计入总成绩。
6 结语
通过项目驱动的教学模式，能够大大提高学生的学习兴趣和工程实践能力的培养；通过团队学习方式，提高了学生的交流、协作能力和共同学习能力；通过科学合理的课程考核评价方式，提高了考核评价的科学性及全面性。
参考文献
[1] 黄建军.项目教学法在《Master CAM数控编程与加工》教学中的应用[J].中国科教创新导刊，2013（13）：49.
[2] 邓健，何原荣，张明华.项目教学导向下《GPS原理与数据处理实习》教学模式探讨[J].长江大学学报自然科学版：理工（上旬），2014，11（1）：99-101.