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摘 要 迎合现代海洋装备制造业的需求，船舶CAD/CAM技术已经成为船舶专业大学生必须具备的专业能力之一。“船舶CAD/CAM”课程教学过程中需要的工程背景知识多、内容抽象以及相关CAD/CAM技术发展迅猛，造成采用传统教学模式很难完成教学任务，本文结合船舶CAD/CAM课程的特点和教学体会，对该课程的教学模式改革进行了初步探索和实践。
关键词 船舶CAD/CAM 教学模式 改革
中图分类号：G424 文献标识码：A
Ship CAD / CAM Teaching Mode Reform
SHAN Tikun
（College of Electromechnical Engineering， Qingdao University of Science & Technology， Qingdao， Shandong 266061）
Abstract Cater to the needs of modern marine equipment manufacturing， shipbuilding CAD / CAM technology has become a ship majors must have one of professional competence. "Ship CAD / CAM" teaching process requires more knowledge engineering background， abstract content and related CAD / CAM technology is developing rapidly， resulting in difficult to accomplish using traditional teaching mode teaching tasks， this paper ship CAD / CAM curriculum and teaching characteristics experience， conducted a preliminary exploration and practice on the teaching mode reform.
Key words ship CAD / CAM； teaching mode； reform
随着国民经济的发展，我国立志从造船大国向造船强国挺进，要求培养出一批既有先进设计理念和手段又掌握先进制造技术的人才来支撑我国船舶行业的进步。CAD/CAM技术为船舶全生命周期管理提供了强大的实现手段，应用于船舶设计、建造、维护和管理等相关过程，是当今世界先进造船理念的核心技术。”①船舶CAD/CAM”在船舶专业课程体系中作为一个核心课程，对于提高学生的动手能力、理论联系实际能力、拓展学生的创造性思维都有十分重要的作用。
作为以“以教室为环境、以教师为中心、以纸介教材为工具的封闭式单向传输”的传统教学模式，②在”船舶CAD/CAM”教学中出现了种种弊病，“你讲我听”很快会使学生失去学习的兴趣，脱离工程实际的技能训练，效果也往往达不到课程既定的目标。因此，对于课程教学模式的改革势在必行，从工程实际出发，瞄准”船舶CAD/CAM”的教学目标和前沿技术，既传授技术、技能，又形成思想、观点；既发展学生智力，又培养学生能力，培养出能设计、能操作、懂维护和能管理的船舶专业技术人员，是此专业的教学工作者永恒不变的研究主题。
1 “船舶CAD/CAM”教学现状
船舶CAD/CAM技术的实用性和实践性极强，目标直接指向船舶的实际生产过程，而且课程涉及的教学内容非常广泛，课程的主要特点学科之间跨度大，技术更新快。在传统教学模式的局限下，教材更新慢，势必造成教学内容陈旧，重理论轻实践，缺少船舶设计单位或制造企业所需的先进技术的训练，单纯的课堂教学，教师和学生都远离生产现场，学生看不到CAD/CAM在实际生产中带来的方便和好处，因此造成学习热情不高，学习效率低下，学习效果不佳。
2 教学模式改革思路
2.1 工学结合，项目型教学
“船舶CAD/CAM”涉及的教学内容很多，如果泛泛而谈就成了认知教育，学生会很快失去兴趣。因为船舶在CAD/CAM技术的应用，首要的是船舶几何模型和数学模型的建立，在此基础上才能对所设计的船型进行工艺分析和仿真评价。因此教师在教授船舶CAD/CAM中应该明确指出广义的船舶设计应该包括原型设计、工艺分析和仿真评价，灌输学生自顶向下的现代设计理念。
为使学生能更深入此种设计理念，笔者在教学中会结合所在游艇设计中心的项目，指定某游艇的主尺度、载客量、吃水深度和适用水域等基本参数，让学生完成此游艇的设计。实际上，船舰设计是一个大的系统工程，因此在分配任务时可根据学生的具体情况分组，对所设计的软件操作进行针对性讲解和训练。在项目教学中，教师也从单纯的知识传递者变成了学生学习的促进者、组织者和指导者，在观察学生、帮助学生的过程中，开阔了视野，提高了专业水平，真正做到了 “教学相长”。③
2.2 灵活机动，模块化教学
模块化教学法强调与现场教学为主，已经技能培训为核心，把单一的教学活动划分成不同层次的主题，有序地实施各主题的教学活动。该模式具有较高的灵活性、针对性和经济性等特点，受到广大教育工作者的关注。模块化教学法能较好地解决了课程设置的体系化问题、理论教学与实践教学的衔接问题、素质教育与专业教学的关系问题以及自学能力的培养问题。④
把“船舶CAD/CAM”按工程实施阶段大体分为CAD造型、计算机辅助工艺规程设计、计算机辅助制造等几个模块。根据教学大纲的要求和每个模块的特点，每（下转第243页）（上接第204页）个模块采用不同的教学方法。CAD模块部分处于整个船舶CAD/CAM技术的最上端，没有正确的几何模型，船舶CAM就成为了空谈。在实际教学过程中，船舶CAD技术作为先行和重点，用8周的时间对其进行详细的讲解和操作训练，中心在三维建模部分；辅助工艺规程设计和计算机辅助制造模块部分各自用2周的时间讲解基本理论，2周的时间学习CAPP的操作、加工仿真和数控代码的生成，鉴于此课程一般安排在大三下半学期，学生已经学习了数控加工技术和进行了加工实训，计算机辅助制造部分不再安排实际操作，重点学习船舶型线光顺技术和船体结构的数学放样的理论学习和实践上。通过模块化教学，能够让学生充分认识各个知识模块的特点和关联，在掌握程度上有所侧重，完成所有模块学习后，学生对课程的理解更加深入，认识到在各模块学习中知识和技能迁移的不足，能够激发学生的自主学习能力。
2.3 引导探索，研究性教学
研究性教学核心是改变学生的学习方式，在这种教学模式下，教师从传统教学模式的主导地位变为指导者，教师不是直接把教学内容的结论告诉学生，而是引导学生主动探究问题的根源，拓展知识的应用，而学生处于自主学习的主动地位，变成了基于问题解决的研究性学习。
船舶CAD/CAM作为现代化造船技术的重要支撑，研究性教学应当最大限度地追踪当今船舶行业所出现的新方法和新技术，提高对CAD/CAM 应用水平的认识。船舶CAD/CAM 的特点在于很强的专业针对性，就是服务于船舶制造业。船舶CAD/CAM侧重于技术的掌握，并不是不关注理论，理论的进步才能带来技术的革新，对于课程中所涉及的一些理论在教学中也要引导学生去进行适当研究，如在教授船舶型线光顺时，笔者讲解了各种样条曲线的构造方法，并编制了圆率序列法光顺型线的计应用程序，可演示从型值点生成样条曲线，光顺性判断和通过圆率序列法光顺后的曲线变化，充分调动了学生学习的积极性。学生感兴趣以后，把他们分组，通过查阅文献，收集曲线光顺的研究成果，通过团队协作完成回弹法光、弯调松弛法光顺型线的课程研究课题，培养了学生的创新能力和研究性学习能力。
3 结论
通过引进项目教学、模块化教学和研究性教学可极大提高学生学习“船舶CAD/CAM”的兴趣，学生学习的自主性提高，教学质量得到很大改善。项目性教学、模块化教学和研究教学三种模式在 “船舶CAD/CAM”教学过程中相互穿插，互相融合，都是以培养学生的综合能力，提高学习的积极性和主动性为目的。
注释
①④周煜，陆萍.高职院校“船舶CAD/CAM”课程改革探究[J].南通航运职业技术学院学报，2011.10（2）：125-128.
② 徐学锋，裴纯礼.教育技术及其发展和应用中存在的问题[J].电化教育研究，2001（10）：6-9
③ 王军，吴凤和，于风琴，等.项目学习和情境教学在CAD/CAM教学中的应用[J].教学研究，2010（5）：57-59.
关键词 船舶CAD/CAM 教学模式 改革
中图分类号：G424 文献标识码：A
Ship CAD / CAM Teaching Mode Reform
SHAN Tikun
（College of Electromechnical Engineering， Qingdao University of Science & Technology， Qingdao， Shandong 266061）
Abstract Cater to the needs of modern marine equipment manufacturing， shipbuilding CAD / CAM technology has become a ship majors must have one of professional competence. "Ship CAD / CAM" teaching process requires more knowledge engineering background， abstract content and related CAD / CAM technology is developing rapidly， resulting in difficult to accomplish using traditional teaching mode teaching tasks， this paper ship CAD / CAM curriculum and teaching characteristics experience， conducted a preliminary exploration and practice on the teaching mode reform.
Key words ship CAD / CAM； teaching mode； reform
随着国民经济的发展，我国立志从造船大国向造船强国挺进，要求培养出一批既有先进设计理念和手段又掌握先进制造技术的人才来支撑我国船舶行业的进步。CAD/CAM技术为船舶全生命周期管理提供了强大的实现手段，应用于船舶设计、建造、维护和管理等相关过程，是当今世界先进造船理念的核心技术。”①船舶CAD/CAM”在船舶专业课程体系中作为一个核心课程，对于提高学生的动手能力、理论联系实际能力、拓展学生的创造性思维都有十分重要的作用。
作为以“以教室为环境、以教师为中心、以纸介教材为工具的封闭式单向传输”的传统教学模式，②在”船舶CAD/CAM”教学中出现了种种弊病，“你讲我听”很快会使学生失去学习的兴趣，脱离工程实际的技能训练，效果也往往达不到课程既定的目标。因此，对于课程教学模式的改革势在必行，从工程实际出发，瞄准”船舶CAD/CAM”的教学目标和前沿技术，既传授技术、技能，又形成思想、观点；既发展学生智力，又培养学生能力，培养出能设计、能操作、懂维护和能管理的船舶专业技术人员，是此专业的教学工作者永恒不变的研究主题。
1 “船舶CAD/CAM”教学现状
船舶CAD/CAM技术的实用性和实践性极强，目标直接指向船舶的实际生产过程，而且课程涉及的教学内容非常广泛，课程的主要特点学科之间跨度大，技术更新快。在传统教学模式的局限下，教材更新慢，势必造成教学内容陈旧，重理论轻实践，缺少船舶设计单位或制造企业所需的先进技术的训练，单纯的课堂教学，教师和学生都远离生产现场，学生看不到CAD/CAM在实际生产中带来的方便和好处，因此造成学习热情不高，学习效率低下，学习效果不佳。
2 教学模式改革思路
2.1 工学结合，项目型教学
“船舶CAD/CAM”涉及的教学内容很多，如果泛泛而谈就成了认知教育，学生会很快失去兴趣。因为船舶在CAD/CAM技术的应用，首要的是船舶几何模型和数学模型的建立，在此基础上才能对所设计的船型进行工艺分析和仿真评价。因此教师在教授船舶CAD/CAM中应该明确指出广义的船舶设计应该包括原型设计、工艺分析和仿真评价，灌输学生自顶向下的现代设计理念。
为使学生能更深入此种设计理念，笔者在教学中会结合所在游艇设计中心的项目，指定某游艇的主尺度、载客量、吃水深度和适用水域等基本参数，让学生完成此游艇的设计。实际上，船舰设计是一个大的系统工程，因此在分配任务时可根据学生的具体情况分组，对所设计的软件操作进行针对性讲解和训练。在项目教学中，教师也从单纯的知识传递者变成了学生学习的促进者、组织者和指导者，在观察学生、帮助学生的过程中，开阔了视野，提高了专业水平，真正做到了 “教学相长”。③
2.2 灵活机动，模块化教学
模块化教学法强调与现场教学为主，已经技能培训为核心，把单一的教学活动划分成不同层次的主题，有序地实施各主题的教学活动。该模式具有较高的灵活性、针对性和经济性等特点，受到广大教育工作者的关注。模块化教学法能较好地解决了课程设置的体系化问题、理论教学与实践教学的衔接问题、素质教育与专业教学的关系问题以及自学能力的培养问题。④
把“船舶CAD/CAM”按工程实施阶段大体分为CAD造型、计算机辅助工艺规程设计、计算机辅助制造等几个模块。根据教学大纲的要求和每个模块的特点，每（下转第243页）（上接第204页）个模块采用不同的教学方法。CAD模块部分处于整个船舶CAD/CAM技术的最上端，没有正确的几何模型，船舶CAM就成为了空谈。在实际教学过程中，船舶CAD技术作为先行和重点，用8周的时间对其进行详细的讲解和操作训练，中心在三维建模部分；辅助工艺规程设计和计算机辅助制造模块部分各自用2周的时间讲解基本理论，2周的时间学习CAPP的操作、加工仿真和数控代码的生成，鉴于此课程一般安排在大三下半学期，学生已经学习了数控加工技术和进行了加工实训，计算机辅助制造部分不再安排实际操作，重点学习船舶型线光顺技术和船体结构的数学放样的理论学习和实践上。通过模块化教学，能够让学生充分认识各个知识模块的特点和关联，在掌握程度上有所侧重，完成所有模块学习后，学生对课程的理解更加深入，认识到在各模块学习中知识和技能迁移的不足，能够激发学生的自主学习能力。
2.3 引导探索，研究性教学
研究性教学核心是改变学生的学习方式，在这种教学模式下，教师从传统教学模式的主导地位变为指导者，教师不是直接把教学内容的结论告诉学生，而是引导学生主动探究问题的根源，拓展知识的应用，而学生处于自主学习的主动地位，变成了基于问题解决的研究性学习。
船舶CAD/CAM作为现代化造船技术的重要支撑，研究性教学应当最大限度地追踪当今船舶行业所出现的新方法和新技术，提高对CAD/CAM 应用水平的认识。船舶CAD/CAM 的特点在于很强的专业针对性，就是服务于船舶制造业。船舶CAD/CAM侧重于技术的掌握，并不是不关注理论，理论的进步才能带来技术的革新，对于课程中所涉及的一些理论在教学中也要引导学生去进行适当研究，如在教授船舶型线光顺时，笔者讲解了各种样条曲线的构造方法，并编制了圆率序列法光顺型线的计应用程序，可演示从型值点生成样条曲线，光顺性判断和通过圆率序列法光顺后的曲线变化，充分调动了学生学习的积极性。学生感兴趣以后，把他们分组，通过查阅文献，收集曲线光顺的研究成果，通过团队协作完成回弹法光、弯调松弛法光顺型线的课程研究课题，培养了学生的创新能力和研究性学习能力。
3 结论
通过引进项目教学、模块化教学和研究性教学可极大提高学生学习“船舶CAD/CAM”的兴趣，学生学习的自主性提高，教学质量得到很大改善。项目性教学、模块化教学和研究教学三种模式在 “船舶CAD/CAM”教学过程中相互穿插，互相融合，都是以培养学生的综合能力，提高学习的积极性和主动性为目的。
注释
①④周煜，陆萍.高职院校“船舶CAD/CAM”课程改革探究[J].南通航运职业技术学院学报，2011.10（2）：125-128.
② 徐学锋，裴纯礼.教育技术及其发展和应用中存在的问题[J].电化教育研究，2001（10）：6-9
③ 王军，吴凤和，于风琴，等.项目学习和情境教学在CAD/CAM教学中的应用[J].教学研究，2010（5）：57-59.