于晨斯?沈元元

摘 要:高職機械類專業CAD/CAM相關課程在教學過程中有著緊密的聯系,通過一體化教學解決課程間的銜接問題,能夠更大程度提升對學生技能培養效果。設計一套以“零距離就業”為目標的CAD/CAM課程體系教學方案有著重要意義。
關鍵字:CAD/CAM;教學改革;一體化教學;高職
基金項目:江西省教改課題基于“零距離就業”的機械類“CAD/CAM”技能培養的研究(編號:JXJG-12-30-11)
1 緒論
隨著國家制造業的不斷發展,CAD/CAM技術廣泛在生產中普及,高端CAD/CAM技術人員的缺口也在不斷增大。高職教育的最終目的正是面向企業培養緊缺高技能技術型人才。在各高職院校機械類專業中均開設有CAD/CAM相關課程,然而多數院校課程間相對獨立,按照生產全過程來進行一體化教學的研究還比較少。能夠依據企業的技術崗位能力需求,把CAD/CAM技術的相關課程與制造業技術一體化,形成一個有機整體的則更為有限。因此整合CAD/CAM技術相關課程,形成以生產技術為導向,以“零距離就業”為目標的課程改革相當必要。
2 設計CAD/CAM技術一體化教學
首先明確CAD/CAM教學的課程定位,其核心目標為培養具有熟練的應用某一CAD/CAM軟件(如Auto CAD軟件、UG軟件等)進行產品的設計、造型、加工工藝分析和自動編程能力的技術人才。根據課程培養目標和課程改革定位,結合項目化教學設計理論和零距離就業為指導的設計思路,設計CAD/CAM相關課程的—體化教學基本方案。
本研究所設計的一體化教學方案,借鑒了生產中常見的“逆向工程”原理,將現行普遍采用的項目化教學方式進行更加貼近生產實踐的改革。從項目的載體入手選擇適合教學具有典型技術特征的,企業生產中的真實零件作為教學載體。在教學流程上,沿襲企業生產上常見的“逆向工程”流程,從零件到零件的加工過程。通過零件的測繪繪制樣圖,使用CAD軟件進行二維繪圖,使用造型軟件進行實體造型,使用CAM軟件進行工藝編制、自動編程,使用仿真軟件進行模擬加工、仿真驗證,使用柔性制造系統進行聯機加工的一系列完整的先進加工技術。在考核評價方式上采取項目化考核與過程化考核相結合的方式,將多門課程進行一體化融合。在教材編寫上,采用活頁教材靈活機動的配合多課程想融合的一體化教學。在課件制作上采用網絡課件方便學生隨時查閱。
為完成此項生產化教學,必須整合相關課程使之相互配合相互影響相互促進達到既定教學要求。上述教學流程所關聯的課程有,機械制圖、計算機輔助繪圖、產品三維造型、數控編程、計算機輔助設計與聯機加工等。在生產過程中他們各自承擔著重要作用,在技能的培養過程中他們又擔負著不同的階段任務,因此將其融合成統一的整體,有利于教學同時有利于學生技能的延續性與承接性。為達到此效果,首先需要有統一的教學方案、教學方式、考核方式。其次在教學上本著技能培養的核心目標,做到技能間的承接關系與生產實踐中相一致。其具體操作方式為,在機械制圖課程的教學過程中強化零件圖的繪制與實際零件的測繪,使用一體化的教學載體,完成一體化教學中的“零件圖繪制”環節,培養學生的讀圖、測繪等核心技能。在計算機輔助繪圖課程的教學過程中強化手工繪圖能力,使用一體化的教學載體,完成一體化教學中的“二維圖形繪制”環節,培養學生計算機輔助設計、計算機繪圖等核心技能。在產品三維造型課程的教學過程中強化計算機繪圖的能力,使用一體化的教學載體,完成一體化教學中的“實體造型”環節,培養學生的三維造型、曲面繪制等核心技能。在數控編程課程的教學過程中強化工藝編制、讀圖的能力,使用一體化的教學載體,完成一體化教學中的“手工編程、試切加工”環節,培養學生的程序編制、機械加工等核心技能。在計算機輔助設計與聯機加工課程的教學過程中強化三維造型、圖形繪制、手工編程、機械加工的能力,使用一體化的教學載體,完成一體化教學中的“自動編程、仿真加工、聯機加工”環節,培養學生的自動編程、聯機加工等核心技能。CAD/CAM—體化教學流程如圖1所示。
圖1:一體化教學流程圖
3 CAD/CAM技術一體化教學效果
通過對高職院校部分不同機械類專業實施“基于‘零距離就業的機械類‘CAD/CAM技能培養的研究”的教學改革,已取得初步成效,學生的應用CAD/CAM軟件的能力和機械加工能力得到了明顯的提高。
首先通過教學改革使得各個課程的教學環節過程中彼此相承接,共用載體,在技能的培養上階梯遞進,相互依存。使得學生在學習技能的不同階段運用前面所學技能制作同一產品,這樣在技能的掌握上得到了鞏固和提高。通過教學改革使得整個課程更為體系化,統一化有利于資源的優化,課程的設計。同時一體化教學又能促進各個環節的教學不斷改進協同達到生產化的要求。
其次,在實踐內容上,將原本的以上機軟件操作的單一實踐內容豐富為以CAD/CAM軟件操作為主,零件測繪、仿真加工、機械加工相結合的完整體系。在考核評價方式上將以建模為主的考核改進為以實際產品質量為主,整體操作中的過程考核為輔的考核體系。在技術上解決學生產品制造環節中難題。制作活頁指導書將典型成功的產品制造流程附錄其中。改進課程網站。
4 結語
本文簡要闡述了“基于‘零距離就業的機械類‘CAD/CAM技能培養的研究”課題研究內容,并對CAD/CAM的相關教學改革做了漸入的探討。在教學改革實踐中也遇到了一些問題有待解決,將通過包括對教學效果問卷調查,教學產品的評價,學生綜合能力的評價,相關課程平行班間學生技能的對比評價以達到對課程改革的綜合評價與改進方案。
參考文獻
[1]巫修海.基于工作過程的機械CAD/CAM 學習領域課程開發[J].職業教育研究,2010(12):77-78.
[2]王嬌.淺談高職高專機械制圖課程改革學[J].科技信息,2009,(35):265
[3]黃政艷.機械制圖與CAD 課程教學改革的探索與實踐[J].廣西輕工業,2008,(9):158-159
[4] 黃振山.有關我國高職教育課程改革若干問題的思考:新加坡南洋理工學院“項目教學”的啟示[J].科技創新導報,2009,21.