職業(yè)學(xué)校模具ＣＡＤ／ＣＡＭ教學(xué)改革探索

摘 要：當(dāng)今職業(yè)學(xué)校傳統(tǒng)的模具專業(yè)教學(xué)已無法滿足企業(yè)對于能實際動手參與模具制造實操過程的技能型人才的需求，課改迫在眉睫。CAD/CAM課程以軟件操作技術(shù)為先導(dǎo)，緊密結(jié)合模具專業(yè)理論，合理甄選訓(xùn)練項目，走在模具專業(yè)課改的前列。

關(guān)鍵詞：模具CAD/CAM 四環(huán)式教學(xué) 件操作 模具結(jié)構(gòu)

引言

隨著計算機技術(shù)的進步，機械行業(yè)的設(shè)計與加工技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，以新興的CAD/CAM軟件技術(shù)為核心的現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)（CIMS）開始成為新產(chǎn)業(yè)時代的標(biāo)志和核心，其中模具無疑是CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用最為廣泛和典型的一個領(lǐng)域。它以計算機軟件的形式，為用戶提供一種有效的輔助工具，使工程技術(shù)人員能借助于計算機對產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及成本等進行設(shè)計和優(yōu)化，為企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、制造和生產(chǎn)水平帶來了質(zhì)的飛躍。模具CAD/CAM制造技術(shù)水平正在日益成為衡量一個國家或地區(qū)制造業(yè)水平的重要指標(biāo)之一。

提高模具CAD/CAM制造水平除了要有先進的制造設(shè)備之外，更需要有熟練掌握先進制造技術(shù)的技能型人才。職業(yè)學(xué)校模具專業(yè)作為培養(yǎng)高素質(zhì)從業(yè)人員的重要陣地，更是肩負著培養(yǎng)具有CAD/CAM軟件應(yīng)用技術(shù)、數(shù)控加工實用技術(shù)和模具制造工藝知識的綜合型人才的重任。在職業(yè)教育軟硬件條件大幅提升，而生源質(zhì)量卻較低的現(xiàn)實情況下，傳統(tǒng)的模具教學(xué)仍然延續(xù)著以厚重理論為基礎(chǔ)，偏重基礎(chǔ)切削理論和數(shù)控原理的思路進行，顯然已無法滿足現(xiàn)代企業(yè)對于能實際動手參與模具制造實操過程的技能型人才的需求。改革職校模具專業(yè)CAD/CAM課程教學(xué)已經(jīng)成為模具專業(yè)課改的重中之重。

一、確立以軟件操作技能作為模具CAD/CAM課程教學(xué)的先導(dǎo)

企業(yè)需求能利用CAD/CAM技術(shù)完成整個模具設(shè)計制造工作過程的綜合型人才。具體如下圖1所示。

由此歸納，模具CAD/CAM專業(yè)人才的四個能力目標(biāo)都是以大型CAD/CAM軟件作為基本實現(xiàn)工具的，這些軟件均以被生產(chǎn)驗證了的應(yīng)用知識功能基礎(chǔ)上的擴展及模具構(gòu)件的標(biāo)準化設(shè)計作為發(fā)展方向，使軟件的功能越來越接近人的制造工藝和經(jīng)驗。因此模具CAD/CAM教學(xué)改革應(yīng)以CAD/CAM軟件的使用技能為先導(dǎo)。

在實際教學(xué)操作上，經(jīng)過一段時間的摸索，筆者總結(jié)如下幾點經(jīng)驗：

（一）以模具實際應(yīng)用為主線，對課程內(nèi)容進行優(yōu)化，加以創(chuàng)新處理，突出理實一體化的教學(xué)理念，重新分配理論與實操之間的課時比例，突出職校學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng)的特色。

（二）建立一套與理論教學(xué)體系密切配合、相輔相成的實踐教學(xué)體系，選擇一批實際生產(chǎn)中的工程樣例，以培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力和工程素質(zhì)。

（三）改革課堂教學(xué)方法，采用“講—練—操—講”的四環(huán)式教學(xué)，即努力實現(xiàn)教學(xué)、練習(xí)、操作、總結(jié)四個環(huán)節(jié)的無縫結(jié)合。以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)更為積極、主動。為保證四環(huán)式教學(xué)方法真正能落實，可根據(jù)本地區(qū)模具發(fā)展的實際情況建立相對應(yīng)的CAD/CAM實習(xí)基地。將一些與實踐環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密的課程放在CAD/CAM實習(xí)基地進行教學(xué)，隨堂講解，隨堂練習(xí)，隨堂操作。

（四）改革教學(xué)手段，采用現(xiàn)代教育教學(xué)手段，利用投影、多媒體教學(xué)系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)等條件構(gòu)造先進的CAD/CAM教學(xué)環(huán)境。

（五）改革考核方法，使考核形式靈活多樣。考核成績突出軟件操作和實際加工所占的比例，引導(dǎo)學(xué)生注重理論與實踐的結(jié)合，充分挖掘其學(xué)習(xí)的潛能。

二、緊密結(jié)合CAD/CAM軟件教學(xué)與模具結(jié)構(gòu)知識教學(xué)

職業(yè)學(xué)校學(xué)生的三維想象能力較差，并缺乏對于模具的專業(yè)性認識。所以單純的模具結(jié)構(gòu)知識和模具成形理論教學(xué)對于他們來說較為枯燥和單一，難以引起興趣，往往教學(xué)效果不佳。現(xiàn)在有了CAD/CAM軟件的三維造型功能模塊作為平臺，教學(xué)過程變得直觀逼真，學(xué)生可以在短時間內(nèi)通過三維建模模擬學(xué)習(xí)到大量實用的模具結(jié)構(gòu)知識，也可以輕松理解很多模具概念，諸如收縮率、拔模斜度等（如下圖2所示）；在分模過程中也可以讓學(xué)生形象地看到分型面，繼而提出分型面的相關(guān)理論知識，使學(xué)生快速深刻地掌握整個分模的過程。

同樣，單純的軟件操作技能教學(xué)沒有模具結(jié)構(gòu)理論作為支撐也一樣枯燥乏味，難以掌握。只有將兩者相互結(jié)合才能在CAD/CAM課程教學(xué)中取得最好的結(jié)果。具體環(huán)節(jié)如下圖3。

三、合理選擇教學(xué)過程中的訓(xùn)練項目

模具CAD/CAM教學(xué)建議采用基于工作過程的項目化教學(xué)方法，以引導(dǎo)學(xué)生能利用CAD/CAM軟件這一先進手段，結(jié)合材料、模具結(jié)構(gòu)等相關(guān)知識完成整套模具的設(shè)計甚至制造。在這一過程中教師必須合理甄選訓(xùn)練項目，做到難易適度，利用成功欲望充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而保障教與學(xué)兩方面的質(zhì)量。

總結(jié)以往教學(xué)中在選擇項目方面的成功與失敗的經(jīng)驗，筆者歸納為以下幾點：

（一）產(chǎn)品真實性原則

至少是接近實際模具工作過程的案例，而不能是教師自己想象的。我們一般選取來自企業(yè)的產(chǎn)品、教師自己開發(fā)的產(chǎn)品，借此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與創(chuàng)造欲望，培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)，為學(xué)生畢業(yè)后能迅速適應(yīng)實際工作要求奠定扎實的基礎(chǔ)。

（二）產(chǎn)品可實施性原則

選擇的項目應(yīng)該在教師的能力范圍之內(nèi)，而且適當(dāng)超出學(xué)生的能力范圍。即教師有能力做到，大多數(shù)學(xué)生在教師的指導(dǎo)下通過努力也能做到。

（三）可檢驗原則

在學(xué)校現(xiàn)有的軟硬件條件下，依據(jù)一定規(guī)則，結(jié)果應(yīng)該可以被檢驗，檢驗過程盡量讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自主進行，對于檢驗出的問題教師予以指導(dǎo)，學(xué)生能進一步進行完善。

（四）趣味性原則

在保證前幾個原則的前提下，適當(dāng)考慮增加項目的趣味性，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時，案例中必須有若干個能產(chǎn)生可見的真實結(jié)果。

總結(jié)

職業(yè)學(xué)校的模具CAD/CAM課程應(yīng)在堅持基于工作過程的項目化教學(xué)法的前提下，立足軟件操作技能，融入模具理論教學(xué)，努力培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，真正為企業(yè)培養(yǎng)能實際參與整個模具設(shè)計制造實操過程的技能型人才。

參考文獻：

［１］何滿才.Pro/Engineer模具設(shè)計與Mastercam數(shù)控加工.

［２］陳寧娟.數(shù)控車削實訓(xùn)與考級.