中職模具專業(yè)ＣＡＤ／ＣＡＭ課程教學改革探討

董國華

摘要:中職模具專業(yè)CAD/CAM課程教學應該貫徹以就業(yè)為導向的宗旨,圍繞培養(yǎng)應用型、技能型技術(shù)工人為目標,在專業(yè)定位、教學內(nèi)容選擇、教學方法改革等方面切實抓好課程建設,并實行模塊化課程改革,從而不斷滿足經(jīng)濟發(fā)展對人才培養(yǎng)的需要。

關(guān)鍵詞:就業(yè);中職;CAD/CAM;教學改革

隨著我國工業(yè)化進程的加速推進,模具設計與制造作為中等職業(yè)學校加工制造類重點建設專業(yè)在不知不覺中花開萬家。CAD/CAM課程作為模具設計與制造專業(yè)的核心課程之一,本身具有知識密集、學科交叉、綜合性強等特點,中職學生很難學透。

中職模具專業(yè)要實現(xiàn)培養(yǎng)應用型、技能型技術(shù)工人的目標,迫切需要對原有的課程進行改革,構(gòu)建符合CAD/CAM技術(shù)發(fā)展、專業(yè)要求和企業(yè)需求的CAD/CAM課程體系,以培養(yǎng)面向區(qū)域和行業(yè)發(fā)展的高素質(zhì)、高技能的應用型人才。

一、專業(yè)定位推動CAD/CAM課程教學改革

在教育部2000年頒布的中等職業(yè)學校專業(yè)目錄中,模具設計與制造專業(yè)被列為加工制造類重點建設專業(yè),并明確這一專業(yè)的學制是3~4年。“能設計、會制造”,被很多職業(yè)學校定位為該專業(yè)的基本培養(yǎng)目標。因此,教師在教學內(nèi)容及教學方法上都存在著“重設計、輕技能”“重講授、輕實踐”等問題。通過市場調(diào)查,我們發(fā)現(xiàn)在模具加工行業(yè)中,中職生絕大部分從事生產(chǎn)一線的操作崗位,而且已向高技能型轉(zhuǎn)變。加上“2+1”學制的實施,中職學校在校學習時間大量縮短,無法達到規(guī)定的教學目標及完成相應的教學任務,所以我們必須對模具設計與制造專業(yè)重新定位。于是很多職業(yè)學校將該專業(yè)細化為模具設計、模具制造、精密模具制造等方向。我校針對中職生其本身學習的特點和就業(yè)崗位群的需要,將該專業(yè)定位于模具制造中的塑料模具制造方向。專業(yè)方向一旦確定,制造方面的實訓課時大大增多,從而迫使CAD/CAM課時大量減少。在學生對CAD/CAM課程學習需求不變或略少的情況下,必然會推動學校和教師對CAD/CAM課程在教學內(nèi)容、教學方法、教學手段等方面進行改革,以滿足學生不斷增長的需求。

二、CAD/CAM課程教學內(nèi)容要與時俱進

CAD/CAM課程作為計算機軟件課程,面臨種類繁多、新軟件層出不窮、軟件升級換代快等特點,因此教學內(nèi)容要與時俱進。目前,CAD/CAM軟件主要有UG、Cimatra、Pro/E、MasterCam、Solidworks、CATIA、CAXA等。在選擇教學軟件時,要把握為地方經(jīng)濟建設和社會發(fā)展服務的宗旨,廣泛開展市場調(diào)研,依據(jù)本地區(qū)或周邊地區(qū)各個企業(yè)CAD/CAM軟件的應用情況,選擇應用最廣泛、最典型、最先進的軟件作為教學軟件,使學生始終掌握最實用、最先進的技術(shù)信息,以適應將來工作的需要,并且在使用其他軟件時能將它們?nèi)跁炌ā?/p>

選擇教學軟件時,還應考慮專業(yè)的培養(yǎng)目標和方向定位。模具專業(yè)中不同的專業(yè)方向側(cè)重點不同,選擇的CAD/CAM教學軟件也將有所不同。如有的學校針對女生學模具專業(yè)的需要,專門開設了設計方向的設計班。對于設計班,據(jù)了解,美國PTC公司的Pro/E在CAD方面功能強大,實用廣泛,是設計方面的首選教學軟件。該軟件提供了模具設計的常用功能,可以完成如產(chǎn)品模型的輸入與數(shù)據(jù)診斷、對產(chǎn)品模型進行拔模檢測與厚度檢測等任務。配上外掛軟件EMX,更是在標準模架的加載、充模和開模仿真方面操作方便,使用起來得心應手;而大多數(shù)學校男生多,專業(yè)定位為制造方向,CAD/CAM教學選擇UG或MasterCAM較為合適;定位精密模具制造方向的學校則選擇以色列的Cimatra可能更好一些,該軟件在精密模具制造、五軸加工等方面顯得尤為突出。

當然,CAD/CAM軟件的選擇只是教學內(nèi)容改革的一個方面,它還牽涉到其他方面的很多問題,如師資、教材等。教師知識的更新可以通過自學和短期培訓得到解決,但選擇一本合適的教材絕非易事,因此編寫一本符合時代需求的模塊式校本教材將是CAD/CAM教學內(nèi)容改革的重要環(huán)節(jié)。CAD/CAM校本教材可以分為四篇:第一篇主要介紹一種常用CAD軟件的教學,包括造型知識或模具設計知識;第二篇簡單介紹1~2種常用的其他CAD軟件的使用,也可作為選修課的內(nèi)容;同理第三篇主要講解一種常用CAM軟件的使用;第四篇簡單介紹1~2種常用的其他CAM軟件的使用。通過第二、第四篇的學習補充,一方面能使學生學習將CAD/CAM軟件融會貫通,另一方面學生還能及時了解企業(yè)最新、最廣泛使用的其他軟件,方便其就業(yè)。

三、CAD/CAM課程教學要實行“教學做合一”

眾所周知,中職模具專業(yè)的學生大部分為男生,他們和其他專業(yè)中職生相比,基礎更為薄弱,學習障礙重重,對于這樣的“學困生”(不愛學習)“留守生”(父母均外出打工),在CAD/CAM課程教學時若再采取傳統(tǒng)的教學方法,“一只粉筆一個刷,一張好嘴創(chuàng)天下”,是萬萬行不通的。即使使用現(xiàn)代多媒體教學手段進行教學,也是如同“看電影”,很難掌握專業(yè)知識。因此,改革教學理念,更新教學方法,是CAD/CAM課程教學的當務之急。我校模具設計與制造專業(yè)CAD/CAM教學時,實行“教學做合一”的一體化教學,效果較好。具體做法是:在進行CAD/CAM教學時,將課堂搬進實訓場所,教學地點設在機房,機房中配備多媒體教學系統(tǒng),教師利用多媒體教學,學生一邊學習,一邊在電腦上操作,教師分步驟講解完畢,學生也學習操練了一遍,初步掌握了操作的基本步驟。然后教師利用校園網(wǎng)絡將課件放在服務器上供學生練習或做筆記,同時將操作演示過程制作成影像供學生課后自主學習。教學流程如表1:

四、CAD/CAM課程教學應當與模具理論相融合,實行模塊化教學

模塊實質(zhì)上就是一種微觀課程形態(tài),它自成一個獨立的知能體系,去實現(xiàn)一種明確的、實用性的、能力化的教學目標,是為打破以知識為中心的傳統(tǒng)學科章節(jié)體系而建立的各種類型的能力和素質(zhì)專題。模具設計與制造專業(yè)模塊化教學是以專業(yè)工種為模塊,將專業(yè)理論和操作技能有機地、系統(tǒng)地結(jié)合在一起進行的理實一體化教學,其目的在于用最短的時間和最有效的方法,使學生掌握專業(yè)技能。實際上,學生在進行單純的模具理論學習時,由于許多知識都比較抽象,往往不易接受。而有了CAD/CAM軟件的三維造型,教學過程就非常形象逼真了。學生在短時間內(nèi)可以通過實體造型模擬,學習到大量實用的模具結(jié)構(gòu)知識,理解諸如拔模斜度、澆注系統(tǒng)、成型零件等模具基本概念;在學習分模的過程中,又可以順理成章地推出模具分型面的理論知識,快速地掌握型腔模具分型面的含義,繼而熟練地進行分模操作。同時,單純的CAD/CAM操作教學,如果沒有相應的模具知識作為補充,也會變得枯燥無味,使學生興趣減弱,難以掌握其操作方法。

針對CAD/CAM某一項技能,可將其必須具備的知識點與這一技能結(jié)合起來,融合在理論與實踐教學的內(nèi)容中,然后采用一體化教學與綜合實訓相結(jié)合的教學模式開發(fā)教學模塊。下面介紹Pro/E注塑模具設計教學模塊開發(fā)實例,見表2。

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