基于行動導向的《機械零件三維設計與編程》項目課程改革

張 娜

（山東職業學院，濟南250104）

基于行動導向的《機械零件三維設計與編程》項目課程改革

張 娜

（山東職業學院，濟南250104）

通過對機電一體化專業進行就業崗位狀況的調研與分析，提煉其工作技能要求，總結歸納其核心職業能力。基于行動導向的課程項目設置主要以具體的產品及工作任務為課程切入點，選取企業典型產品設計與數控加工任務作為學習任務，實現工作情景與教學情景的轉換，激發學生進行自主學習。

三維設計 數控編程 行動導向 課程改革

1 項目課程簡介

《機械零件三維設計與編程》課程是一門實踐性很強的課程，作為機電一體化、機械制造等專業的主干專業課，課程體系符合機電類技術人才培養目標和專業相關技術領域職業崗位（群）的任職要求，是一門技術性、實踐性非常強的課程。該課程綜合應用機械制圖、計算機繪圖、機械設計等方面的基本理論和基本技能，與后續課程銜接緊密，是數控加工自動編程建模的基礎，是畢業設計教學環節中必須依托的課程，同時也是學生就業后工作崗位要求的一項重要技能。該課程體現了較強的綜合性、理論性及實踐性的特點。《機械零件三維設計與編程》課程服務于專業核心能力的培養，主要培養學生利用機械零件三維設計軟件CimatronE、Ug進行產品設計和加工編程的能力。

2 項目課程改革內容

《機械零件三維設計與編程》涉及知識面廣、實用性強，要針對機電類各專業要求有重點地實施教學。其傳統教學模式是“講授+上機+實訓”，注重具體命令的講解，教學效果不理想，因此，對本門課程進行改革實踐，現從教學內容、教學過程、教學方法及教學評價四個方面展開研究。

2.1 教學內容的組織與改革

根據職業(崗位群)能力素質要求，調整教學內容如圖1所示。根據專業及培養學生素質的需求，靈活掌控教學內容及進度。不同的專業要求不同，學生的水平也千差萬別，因此，要制定相對靈活的教學內容和課程體系，以適應不同學時和專業乃至不同學的要求。本課程項目實施過程中教學內容的選取與組織應遵循以下原則：第一，以高素質技能型專門人才的培養目標為導向，將課程的教學重點放在運用機械CAD/CAM軟件進行產品設計和加工編程能力的培養方面；第二，課程內容包括機械零件設計基礎理論和機械CAD/CAM相關軟件應用；第三，理論教學內容，本著“必需、夠用”的原則，進行合理取舍，使學生既可以獲得必需的理論支持，又具有一定的繼續學習和可持續發展的能力；第四，軟件教學內容，將CimatronE軟件作為軟件教學內容。

圖1 教學內容模塊

2.2 教學過程設計

（1）設計理念：采用項目行動導向式教學，以軟件功能模塊為導向，以企業實際案例為載體，學用一體，實現軟件應用能力培養。

（2）設計思路：針對軟件功能，選擇典型產品案例。每一個功能，選擇2～6個案例，案例由簡單到復雜，循序漸進。如圖2所示。

圖2 項目模塊案例

2.3 教學方法與手段改革

以實體造型為例，說明在本課程項目實施過程中采用的教學方法，具體的如圖3所示，教學成果展示如圖4所示。《機械零件三維設計與編程》項目實施過程中采用的教學方法如下：第一，案例式教學，以企業實際案例為載體，不拘泥于軟件命令的講解，重點培養學生了解企業實際，解決具體問題的能力；第二，師生易位互動教學，提前布置預習內容，學生講解、教師總結；第三，任務驅動教學，任務布置，分組討論，方案確定，軟件實做，檢查點評；第四，討論式教學，分組討論，集中點評；第五，分層教學，教學案例由易到難。

圖3 項目課程實施過程

圖4 教學成果展示

2.4 教學評價體系改革

（1）過程考核。該課程評價體系以綜合能力考核為重點，要求學生分別完成實體建模、NC編程、數控模擬加工等全過程的工作，重點考核學生運用專業知識分析和解決工程實際問題的能力。

（2）項目考核。選取了一個中等復雜的項目，按工作過程制作產品，按制作過程及產品情況進行考核。

（3）觀察提問。觀察教學及考核過程中學生的表現，考核學生對所學知識的掌握情況，用提問的方式考察學生對所學知識的掌握情況。

（4）職業技能。建立了CAD／CAM軟件職業技能培訓、認證體系，組織學生參加CAD／CAM軟件的培訓認證，以考核成績作為學生的課程成績。

3 項目課程改革效果及存在問題

課程改革是一個反復實踐、總結、反思、沉淀的過程，每一次都會有新的收獲，會發現新的問題和亮點，現總結幾點如下：①學生在學習過程中，可以先用仿真軟件進行編程操作，再到機床上進行操作，深刻認識到理論和實際間的差距，提高學生動手學習的積極性；②組織學生參加CAD應用技能大賽；③通過技能競賽，學生提高了的競爭意識和職業技能，鍛煉了計劃組織能力，團隊協作能力。

本課程既有工具課的特征，也有應用課的內涵，是學生掌握先進制造技術能力的重要工具，專業知識和機械零件三維設計的應用能力缺一不可。目前，該課程在工程應用方面還存在諸多不足，應加強自身專業設計與制造前沿能力的培養。基于行動導向的課程項目設置主要以具體的產品及工作任務為課程切入點，選取企業典型產品設計與數控加工作為學習任務，實現工作情景與教學情景的轉換，激發學生進行自主學習。教學實踐證明，改革后的課程貼合實際生產方式，實踐性強，教學效果良好。

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The Project Curriculum Reform of Mechanical Products 3D Modeling and NC Programming Based on the Action Oriented

ZHANG Na
(Shandong Vocational College, Jinan 250104)

The project curriculum reform research and analyze the job status of the mechanical and electrical integration ,refine its work ski lls, summarize the core professional ability. B ased on action oriented curriculum, project settings mainly to specific products a nd work assignments f or the course st arting point, selecting enterprises typical product design and NC machining task as a learning task, realizing the conversion of working situation and teaching scene, stimulating the student to autonomous learning.

3D design,NC Programming,action oriented, curriculum reform