差異式教學(xué)在模具CAD/CAM中的應(yīng)用與研究

韓超，劉曉明，閆玉磊，高軍偉，韓旭，張湘媛

（黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院，哈爾濱150088）

差異式教學(xué)在模具CAD/CAM中的應(yīng)用與研究

韓超，劉曉明，閆玉磊，高軍偉，韓旭，張湘媛

（黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院，哈爾濱150088）

本研究主要分析了當(dāng)前模具CAD/CAM教學(xué)過程中存在的問題，并且探討了差異式教學(xué)在CAD/CAM中的應(yīng)用，以幫助學(xué)生熟練掌握設(shè)計(jì)能力，提高教學(xué)效率。

差異教學(xué)；模具CAD/CAM；應(yīng)用

1 當(dāng)前模具CAD/CAM教學(xué)存在的問題

1.1 不重視模具CAD/CAM集成的概念和方法

CAD技術(shù)誕生的標(biāo)志是1963年美國(guó)人研制出世界上第一套實(shí)時(shí)交互的計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)。之后的幾十年，模具CAD/CAM飛速發(fā)展，日本、德國(guó)、加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家先后開始對(duì)模具CAD/CAM進(jìn)行研究，如日本機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室成功研制的沖裁級(jí)模具CAD系統(tǒng)，美國(guó)試制成功了數(shù)控銑床，解決了復(fù)雜零件的加工自動(dòng)化，促進(jìn)了數(shù)控編程技術(shù)的發(fā)展。我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展起步較晚，雖然經(jīng)過幾十年的努力，模具CAD技術(shù)的研究與開發(fā)已取得了很大的進(jìn)展，但是在模具CAD/CAM教學(xué)上仍存在很多問題，比如不重視模具CAD/CAM集成的概念和方法。傳統(tǒng)的二維模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)方法已經(jīng)越來越不適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)和集成化技術(shù)要求，所采用的三維數(shù)字化模型也只是以立體的、直觀的感覺來設(shè)計(jì)模具，沒有具體考慮加工過程中的加工余量和工藝要求，給產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的分析、模具可制造性評(píng)價(jià)和數(shù)控加工、成形過程模擬及信息的管理與共享帶來了很大麻煩。因此應(yīng)在今后推進(jìn)教學(xué)改革，實(shí)行差異式教學(xué)的同時(shí)應(yīng)該尊重模具CAD/CAM集成的概念和方法，設(shè)計(jì)過程中各功能模塊應(yīng)該采用同一數(shù)據(jù)模型，以實(shí)現(xiàn)信息的綜合管理與共享，提高教學(xué)質(zhì)量。

1.2 模具設(shè)計(jì)和制造的思路混亂

目前我國(guó)模具設(shè)計(jì)和制造的標(biāo)準(zhǔn)低，沒有根據(jù)制件形狀特點(diǎn)和模具結(jié)構(gòu)的相似性將零件分門別類，規(guī)劃出典型零件的典型結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致模具設(shè)計(jì)和制造工藝不標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)部門之間協(xié)調(diào)不同步，信息共享不暢通，常常出現(xiàn)朝令夕改的現(xiàn)象，不僅浪費(fèi)成本，而且增加了加工時(shí)間，這都是模具設(shè)計(jì)思路混亂的表現(xiàn)。這些誤區(qū)也體現(xiàn)在模具CAD/CAM教學(xué)過程中，教師只是教授單一的電腦知識(shí)，而不普及實(shí)際生產(chǎn)中的工序和機(jī)制。這種不合理的知識(shí)傳授方式對(duì)學(xué)生推理效率和問題求解能力沒有幫助，對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象知識(shí)的遺漏或者錯(cuò)誤表達(dá)都將給學(xué)生今后工作帶來困難。

2 差異式教學(xué)在模具CAD/CAM中的應(yīng)用

2.1 差異式教學(xué)應(yīng)用現(xiàn)狀

差異式教學(xué)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)體制與模式深化改革的一大亮點(diǎn)，教師面對(duì)眾多的不同資質(zhì)、不同特點(diǎn)的學(xué)生，不再是簡(jiǎn)單地統(tǒng)一授課，而是更加關(guān)注學(xué)生的個(gè)性差異，并且在教學(xué)中將共性和個(gè)性辯證地統(tǒng)一起來，努力做到因材施教，促進(jìn)學(xué)生優(yōu)勢(shì)潛能的開發(fā)。差異式教學(xué)在模具CAD/CAM教學(xué)中的應(yīng)用也取得了一定成果，作為一門綜合性和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，其內(nèi)容涉及到基礎(chǔ)理論、計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)的建立與調(diào)用等知識(shí)，并且數(shù)值計(jì)算和人工智能技術(shù)的結(jié)合將是今后一項(xiàng)十分艱巨而重要的工作。因此，社會(huì)對(duì)模具CAD/CAM專業(yè)人才的需求也越來越大，也給這門課程改革帶來了巨大挑戰(zhàn)，該門課程的改革主要倡導(dǎo)用先進(jìn)的教學(xué)方法和教學(xué)手段構(gòu)建以模具CAD/CAM技術(shù)理論和實(shí)踐緊密結(jié)合的知識(shí)體系，在教學(xué)過程中教師應(yīng)該以模具CAD/CAM理論為中心，針對(duì)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，不僅教授書本上的知識(shí)，也應(yīng)延伸和拓展理論教學(xué)以外的內(nèi)容。但是在實(shí)踐中仍然存在各種難以解決的問題，因?yàn)樵趹?yīng)試體制的大環(huán)境下，非常容易忽視學(xué)生個(gè)體差異，而將教學(xué)中心傾向少數(shù)優(yōu)秀學(xué)生，這樣不利于學(xué)生素質(zhì)全面發(fā)展的教育目標(biāo)，也與差異式教學(xué)的初衷背道而馳。

2.2 差異式教學(xué)發(fā)展方向

模具CAD/CAM教學(xué)是計(jì)算機(jī)科學(xué)，與傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)環(huán)境相比，模具CAD/CAM的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境由于其豐富開放和多媒體信息集成的特點(diǎn)在教學(xué)內(nèi)容上為學(xué)生提供了圖像、音頻、視頻和動(dòng)畫等多種選擇，因此在課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)上，應(yīng)通過增加形式豐富的特色教學(xué)，將傳統(tǒng)教學(xué)方式與多媒體教學(xué)結(jié)合起來，使抽象難學(xué)的內(nèi)容變得具體、形象。作為一門實(shí)用性極強(qiáng)的課程，為了突出高級(jí)應(yīng)用性人才的目標(biāo)和專業(yè)特色，要保證學(xué)生在學(xué)科理論的基礎(chǔ)上，靈活運(yùn)用模具CAD/CAM一體化軟件，體驗(yàn)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理、控制及操作的生產(chǎn)過程，通過暴露出來的問題熟悉模具數(shù)控加工與自動(dòng)編程的操作，解決模具設(shè)計(jì)和制造中的具體問題。這樣不僅可以大大調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，同時(shí)也提高了理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。學(xué)生個(gè)體之間的差異應(yīng)成為課堂教學(xué)的動(dòng)力，把差異當(dāng)作一種教育資源加以開發(fā)和利用，滿足每個(gè)學(xué)習(xí)者的好奇心不僅有助于學(xué)習(xí)者將CAM技術(shù)與工廠設(shè)備聯(lián)系起來，也容易形成師生互動(dòng)的教學(xué)效果。但是差異式教學(xué)并不意味著一味遷就學(xué)生，教師應(yīng)該為學(xué)生制定學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)習(xí)目標(biāo)是學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)的認(rèn)識(shí)，也是教師在教學(xué)實(shí)踐中能否真正實(shí)施差異教學(xué)的關(guān)鍵。總之，差異式教學(xué)在模具CAD/CAM中的應(yīng)用要靠師生共同努力，社會(huì)也要形成尊重差異，理解差異的氛圍，不歧視、淘汰任何一個(gè)學(xué)生，做到真正的因材施教。

3 結(jié)語

模具CAD/CAM是一門新興學(xué)科，社會(huì)對(duì)模具CAD/CAM專業(yè)人才的要求越來越高，如何培養(yǎng)專業(yè)技能過硬，職業(yè)素質(zhì)高的模具CAD/CAM工作者是對(duì)當(dāng)前模具CAD/CAM教學(xué)的一大考驗(yàn)。課程改革的關(guān)鍵是課堂教學(xué)改革，改進(jìn)現(xiàn)有教學(xué)方法，采用差異式教學(xué)，根據(jù)每一名學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)能力制定個(gè)性化的教學(xué)計(jì)劃，才能幫助學(xué)生畢業(yè)后熟練掌握模具CAD/CAM實(shí)訓(xùn)課所學(xué)內(nèi)容，做到因材施教。

［1］李振興.試論機(jī)械CAD的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)［J］.科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2011，（05）：12-14.

［2］張曉云.基于差異性的分層教學(xué)理論與實(shí)踐［J］.重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2006，（S1）：87-88.

TQ320

A

1674-8646（2015）09-0151-02

2015-06-26

課題名稱：《差異式教學(xué)在模具cad cam中的應(yīng)用與研究》課題編號(hào)201503