课程思政优秀案例——《计算机辅助设计与制造技术》：专业课程中的小故事与大道理
一、想学电脑编程和代码课程和案例的基本情况
课程名称：计算机辅助设计与制造技术
授课对象：本科生
课程性质：必修
课程简介：
《计算机辅助设计与制造技术》是机械工程专业的专业主干课程，重点介绍计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术中的基本原理和知识，以及各单元技术的应用与实现方法。
课程主要内容包括CAD/CAM的概念、软硬件组成；CAD/CAM中数据处理技术；CAD/CAM中的图形处理技术基础；产品建模技术；计算机辅助工艺规程设计；数控加工程序编制；逆向工程与快速成型技术等。
本课程的特点是在教授CAD/CAM基本原理的基础上，进一步讲述CAD/CAM软件的开发原理，以及利用CAD/CAM软件实现产品的开发加工的技术，在教学中注重学生编程实践能力的训练，培养既有CAD/CAM应用能力，又掌握主流CAD软件编程方法，具备一定的CAD/CAM软件开发能力的复合型人才。
案例简介：
本课程的研究性专题和大作业要求学生利用计算机编程语言实现课程理论知识点，针对学生编程中的畏难思想，引入本思政案例。向学生介绍在编程实践主要应用的两种语言工具C++和Matlab的诞生经历，以及一些国内优秀CAD/CAM软件的成长故事，唤起学生对编程学习的兴趣，鼓励学生克服畏难心理，积极学习和掌握这些重要开发工具，并且通过讲述编程语言和软件的创新和发展历程，鼓励学生投入到创新实践当中。通过本案例的引入，不但有助于培养学生CAD/CAM软件初步开发能力的教学目标的实现，而且能够激发学生的学习热情和创新意识，实现了专业理论技能和爱国奉献价值观塑造的兼顾并行。
二、案例蕴含的思政元素分析
机械专业学生的计算机编程基础普遍薄弱，在本课程的编程实践环节存在畏难退缩的心理，本课程案例蕴含了针对性的思政元素：通过对编程语言诞生的介绍，引起学生对学习相关知识的兴趣，破除学生对其畏惧感，树立起学生学习的信心；通过介绍国内CAD/CAM软件的起步和壮大的故事，结合近期的国际形势和国家对于软件安全的迫切需求，鼓励学生学好编程开发技术，用于创新实践，为开发我国自主知识产权的CAD/CAM软件打好基础。
本案例创新点如下：
1.从课程教学实践中寻思政需求，选择与课程和专业关系密切的案例，能够很好的融入课程教学当中，避免突兀和说教的问题；
2.案例设计从激发学生兴趣，到培养学生创新实践精神，再到国家发展和民族复兴的需要，循序渐进，以小见大。
三、案例教学整体设计
（一）教学设计
《计算机辅助设计与制造技术》课程作为机械工程专业的主干课程，其思政教育的总体思路就是通过寻合适的切入点，将专业教育与思政教育相结合。CAD/CAM技术是现代制造的重要技术，相关领域中有很多具有教育意义的典型的人物和企业案例，首先到本课程中学生存在的主要思想问题，然后有针对性的将相关案例引入课程当中，兼顾对学生专业知识的传授和思想的引导，最终实现培养学生的创新实践精神的目的，激励学生投身到国家CAD/CAM软件自主开发的事业当中。
（二）教学实践
CAD/CAM课程中涉及到很多较为复杂的理论知识，如数据结构、几何变换和工艺设计等，要求会利用计算机语言编程实现这些理论。由于机械专业的学生C++和Matlab等编程语言的基础较薄弱，很多学生在复杂的理论和陌生的程序代码面前缺乏钻研的信心和耐心，因此在编程实践环节的教学过程中，要避免一开始就进行枯燥的程序语言和代码讲解，通过以下方式进行：
首先，向学生演示教学团队自主开发的CAD/CAM范例软件，唤起学生的兴趣、集中其注意力，并介绍软件所应用的编程语言工具。
然后，介绍相关编程语言和工具的诞生和发展的故事，例如C++诞生的原因是Bjarne博士等人试图去分析UNIX的内核的时候，发现没有合适的工具，临时开发的工具最终发展成了C++语言；Matlab则是Cleve Moler博士发现学生用FORTRAN编写接口程序很费时间，于是他利用业余时间为学生编写EISPACK和LINPACK的接口程序，最终发展成如今的Matlab。这些故事看似偶然，但结合实际应用的迫切需求和开发者扎实的编程功底，其实都是水到渠成的。
通过这些故事，一方面引起学生兴趣，破除其对编程的畏惧心理，另一方面鼓励学生努力学习，掌握扎实的编程开发功底，以便在将来的学习和工作中面对各种问题也能游刃有余。
最后，在完成编程开发相关理论技能的教授之后，讲述一些国产CAD软件，如CAXA、浩辰CAD等艰难起步最终发展壮大的故事，并结合当前的国际形势，如贸易战、部分应用软件对我国企事业单位的制裁等，并辅以课程团队教师指导的毕业生投身国产CAD/CAM软件开发的经历，引出我国当前对于各种应用软件自主的迫切需求，及其对与国家发展和民族复兴的重要意义，鼓励学生努力学习，勇于创新，敢于实践，投身中华民族伟大复兴的事业当中，实现本案例思政教育的进一步升华。
（三）教学反思
CAD/CAM课程在应用了思政案例后，取得了很好的效果，主要体现在以下方面：
（1）学生获得了思想和学习的双重提高。根据教学团队教学过程中的观察以及学生的反馈情况，学生的学习热情和动力得到提高。在课堂上的注意力更加集中，有些学生逐渐从教室的后排坐到了前排，学生课堂听课抬头率提高。研究和学习的积极性提高，面对研究型专题等学习环节中的一些困难也更肯钻研。
（2）学生切身感知到了课程思政教育的内容和效果。团队在课程结束后对学生进行了关于课程思政建设内容的调查，共收回19份问卷，有16名学生表示自己从中获得了不同程度的感悟和收获，包括“老师将知识和励志结合得很好，收获很多”，“要刻苦学习”、“要提高自己的科研水平”、“要提高自身能力”、“要学会自主学习”等，其中2名学生特别指出思政内容与课程结合较好，1名学生特别提出希望有更多的这方面内容，说明目前的CAD/CAM课程思政建设案例起到了立竿见影的效果。
（3）课程思政内容对学生的长远发展起到了积极作用。一些学生通过毕业生座谈、教师节
送贺卡等形式表示，本课程激发了他们对于科研的兴趣，促使他们选择了继续学习深造，投身科研的道路；也有学生表示，本课程的学习点燃了他们对CAD/CAM和计算机编程的热情，引导他们继续深入学习相关内容，目前已经有部分参加过本课程学习的学生在毕业后进入了CAD/CAM编程的相关工作岗位，开始为我国软件的自主创新事业贡献力量。

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