基于工作過(guò)程的機(jī)械CAD/CAM學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程開(kāi)發(fā)*

巫修海

（臺(tái)州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江 臺(tái)州 318000）

基于工作過(guò)程的機(jī)械CAD/CAM學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程開(kāi)發(fā)*

巫修海

（臺(tái)州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江 臺(tái)州 318000）

以“學(xué)工一體、校企融合”思想為指導(dǎo)，以培養(yǎng)學(xué)生完成整體化工作任務(wù)的綜合職業(yè)能力為著眼點(diǎn)，開(kāi)發(fā)基于工作過(guò)程的機(jī)械CAD/CAM學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程標(biāo)準(zhǔn)。開(kāi)發(fā)過(guò)程從技能學(xué)習(xí)規(guī)律出發(fā)，結(jié)合地方制造業(yè)的支柱產(chǎn)品泵閥、汽摩配、縫紉機(jī)、塑料模具以及小家電等，選取典型的任務(wù)載體作為學(xué)習(xí)性工作任務(wù)，依據(jù)工作任務(wù)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境，依據(jù)不同的學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)。

工作過(guò)程；機(jī)械CAD/CAM；學(xué)習(xí)領(lǐng)域；課程開(kāi)發(fā)

機(jī)械CAD/CAM技術(shù)是機(jī)械工程類專業(yè)的核心課程，但傳統(tǒng)的教學(xué)或改進(jìn)的教學(xué)主要是體現(xiàn)在CAD/CAM軟件如何使用，而基于工作過(guò)程的機(jī)械CAD/CAM課程開(kāi)發(fā)是在校內(nèi)專任教師和校外專家即企業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行職業(yè)工作任務(wù)分析與調(diào)研基礎(chǔ)上進(jìn)行的，以工作內(nèi)容為依據(jù)組織課程內(nèi)容，以學(xué)習(xí)性工作任務(wù)為載體設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)。筆者擬以數(shù)控技術(shù)專業(yè)為例，介紹基于工作過(guò)程的機(jī)械CAD/CAM課程開(kāi)發(fā)。

學(xué)習(xí)領(lǐng)域定位

對(duì)應(yīng)的典型工作任務(wù) 機(jī)械CAD/CAM學(xué)習(xí)領(lǐng)域?qū)?yīng)的主要是機(jī)械產(chǎn)品的CAD設(shè)計(jì)、CAM制造、數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)、工裝夾具開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)等典型工作任務(wù)，是數(shù)控技術(shù)專業(yè)的主要學(xué)習(xí)領(lǐng)域。本學(xué)習(xí)領(lǐng)域?qū)嵱眯詮?qiáng)，應(yīng)用面廣，主要培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用CAD/CAM軟件完成機(jī)械產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造能力、產(chǎn)品加工工藝分析與設(shè)計(jì)能力，查閱標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)、規(guī)范及有關(guān)資料的能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)能力和方法能力。

典型工作任務(wù)描述 機(jī)械CAD/CAM工作人員根據(jù)客戶對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的要求，深入企業(yè)進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研，確定任務(wù)要求；然后對(duì)產(chǎn)品造型與加工工藝分析，提出可能的解決方案，并對(duì)所有方案的可行性、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行論證和評(píng)價(jià)，確定最終設(shè)計(jì)方案。由產(chǎn)品造型師利用計(jì)算機(jī)完成產(chǎn)品的CAD造型，由數(shù)控加工工藝員借助計(jì)算機(jī)完成產(chǎn)品CAM加工，完成工裝夾具設(shè)計(jì)；用計(jì)算機(jī)繪制零件圖和總裝圖，編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和相關(guān)的技術(shù)文件，在加工車間進(jìn)行零件的加工、組裝、試制，最后交付給客戶，征求客戶意見(jiàn)并進(jìn)行改進(jìn)，承諾終身維護(hù)和維修。

前修課程與后續(xù)課程的關(guān)系 機(jī)械CAD/CAM是數(shù)控技術(shù)專業(yè)的一門(mén)核心技術(shù)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程，通過(guò)學(xué)習(xí)本課程，既可以為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，又可以直接應(yīng)用于工程實(shí)際。前修學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程主要有典型零部件測(cè)繪與造型、典型零件機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)、典型零件加工、典型零件檢測(cè)、數(shù)控加工等；后續(xù)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程主要有典型零件數(shù)控加工與生產(chǎn)實(shí)施、數(shù)控加工工裝、頂崗實(shí)習(xí)等專業(yè)課。

學(xué)習(xí)目標(biāo)

教學(xué)過(guò)程以學(xué)生為主體，以職業(yè)能力目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)為核心。學(xué)生在教師指導(dǎo)下或借助引導(dǎo)文、參考手冊(cè)等資料，制定產(chǎn)品造型、CAM加工工藝、工裝夾具設(shè)計(jì)等計(jì)劃，并實(shí)施和檢查反饋，在產(chǎn)品CAD設(shè)計(jì)與CAM加工過(guò)程中，使用的工具、設(shè)備及材料等應(yīng)符合勞動(dòng)安全和環(huán)境保護(hù)規(guī)定。

學(xué)生能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)按計(jì)劃和要求完成產(chǎn)品CAD設(shè)計(jì)與CAM加工及其工裝夾具設(shè)計(jì)、繪制產(chǎn)品二維圖、三維圖、編制工序卡片及相關(guān)的技術(shù)文件等項(xiàng)目。

學(xué)習(xí)完本課程后，學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備機(jī)械產(chǎn)品CAD設(shè)計(jì)與CAM加工的能力。包括：掌握一般產(chǎn)品實(shí)體造型、泵類產(chǎn)品的CAD造型、利用曲面功能完成復(fù)雜產(chǎn)品的CAD造型，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想；掌握機(jī)械產(chǎn)品CAM加工方法，具備設(shè)計(jì)可靠、高效的加工工藝的技能；了解復(fù)雜產(chǎn)品多軸加工工藝；具備運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)等有關(guān)技術(shù)資料進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的能力；掌握機(jī)械CAD/CAM的新發(fā)展和現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造方法；能夠正確閱讀、撰寫(xiě)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)和技術(shù)文件，能夠進(jìn)行工作記錄、技術(shù)文件存檔與評(píng)價(jià)反饋。

學(xué)生能夠自覺(jué)保持安全和健康的工作環(huán)境，自覺(jué)遵守勞動(dòng)法規(guī)和環(huán)保條例，加強(qiáng)合作意識(shí)、責(zé)任感以及與他人的溝通和交流。

學(xué)習(xí)領(lǐng)域內(nèi)容

學(xué)習(xí)領(lǐng)域內(nèi)容見(jiàn)表1。

表1 學(xué)習(xí)領(lǐng)域內(nèi)容表

學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)情境是在實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地對(duì)真實(shí)工作過(guò)程的教學(xué)化加工，以完成具體的工作任務(wù)為目標(biāo)，每一個(gè)學(xué)習(xí)情境均為一個(gè)或幾個(gè)獨(dú)立的學(xué)習(xí)性工作任務(wù)，是對(duì)典型工作任務(wù)的細(xì)化或重組。學(xué)習(xí)情境的前后排序要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，采取從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從單一到綜合的排列方法。學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)要盡量覆蓋常見(jiàn)的生產(chǎn)對(duì)象，并根據(jù)地方特色制造產(chǎn)業(yè)的不同調(diào)整任務(wù)載體。

機(jī)械CAD/CAM學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)要考慮盡量覆蓋機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造中典型零件CAD與CAM技術(shù)，最后考慮當(dāng)?shù)仄髽I(yè)的制造業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)特色。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，筆者從技能學(xué)習(xí)規(guī)律出發(fā)，結(jié)合地方制造業(yè)的支柱產(chǎn)品泵閥、汽摩配、縫紉機(jī)、塑料模具以及小家電等，選取典型的任務(wù)載體作為學(xué)習(xí)性工作任務(wù)，依據(jù)工作任務(wù)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境，依據(jù)不同的學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)。共設(shè)計(jì)了8個(gè)教學(xué)情境，涵蓋了機(jī)械CAD/CAM課程的內(nèi)容，這些學(xué)習(xí)情境都是校企合作的產(chǎn)物。學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。

表2 學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)表

每個(gè)學(xué)習(xí)情境按照CAD/CAM的工作過(guò)程進(jìn)行設(shè)計(jì)，覆蓋了機(jī)械CAD/CAM學(xué)習(xí)領(lǐng)域所有的知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)。同時(shí)，考慮當(dāng)?shù)仄髽I(yè)的制造業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)特色，每一個(gè)學(xué)習(xí)情境又是一個(gè)完整獨(dú)立的工作過(guò)程。學(xué)習(xí)情境4的設(shè)計(jì)見(jiàn)表3。

表3 “三葉螺旋轉(zhuǎn)子CAD/CAM技術(shù)”學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)表

學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程開(kāi)發(fā)的建議

學(xué)材和相關(guān)資源開(kāi)發(fā) 為更好地實(shí)施工作過(guò)程導(dǎo)向的任務(wù)式教學(xué)，要開(kāi)發(fā)任務(wù)驅(qū)動(dòng)式學(xué)材，包括工作任務(wù)書(shū)、任務(wù)指導(dǎo)手冊(cè)等。在任務(wù)實(shí)施過(guò)程中，還需借助《刀具使用手冊(cè)》、《加工工藝手冊(cè)》等參考資料，查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等。同時(shí)還需多媒體教學(xué)課件、實(shí)訓(xùn)車間、虛擬實(shí)驗(yàn)室等有助于項(xiàng)目教學(xué)的課程資源。

考核方式 考核采取過(guò)程考核與期末考核相結(jié)合的方式，將重點(diǎn)放在對(duì)學(xué)生職業(yè)能力的綜合評(píng)價(jià)上，其中過(guò)程考核成績(jī)占總成績(jī)的70%，期末考核成績(jī)占總成績(jī)的30%。過(guò)程考核按任務(wù)進(jìn)行，每項(xiàng)任務(wù)結(jié)束后，根據(jù)學(xué)生完成學(xué)習(xí)性工作任務(wù)的情況、工作態(tài)度與表現(xiàn)進(jìn)行考核，主要考核學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力、綜合能力。期末考核按照教學(xué)要求，也側(cè)向于能力考核。

條件配備 一是積極吸納行業(yè)企業(yè)技術(shù)專家充實(shí)到教師隊(duì)伍中，形成互兼互聘、互惠互利的教師隊(duì)伍建設(shè)機(jī)制；二是配備理實(shí)一體化專用教室，按照單班教室配置六邊形課桌、投影儀、電腦；配備完成任務(wù)所需的資料，供學(xué)生隨時(shí)查閱；三是多開(kāi)展校企合作，這樣可以組織設(shè)計(jì)真實(shí)的學(xué)習(xí)情境。

[1]姜大源.職業(yè)教育學(xué)研究新論[M].北京：教育科學(xué)出版社，2007.

[2]趙志群.工學(xué)結(jié)合課程開(kāi)發(fā)指南[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.

[3]歐盟Asia2 Link項(xiàng)目“關(guān)于課程開(kāi)發(fā)的課程設(shè)計(jì)”課題組.學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程開(kāi)發(fā)手冊(cè)[M].北京：高等教育出版社，2007.

G712

A

1672-5727（2010）12-0077-02

巫修海（1977—），男，江蘇句容人，臺(tái)州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院講師，研究方向?yàn)闄C(jī)械工程教學(xué)。

浙江省科技計(jì)劃項(xiàng)目《基于生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地的數(shù)控高技能人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐》（項(xiàng)目編號(hào)：2009R30021）和浙江省臺(tái)州市教育規(guī)劃課題一般課題《基于工作過(guò)程的CAD/CAM課程開(kāi)發(fā)與實(shí)踐研究》（課題編號(hào)：G96050）階段性研究成果