微型CAD/CAM工程實訓(xùn)開放式平臺構(gòu)建①

陳 震，李長友，徐鳳英

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，廣東 廣州 510642)

1 CAD/CAM工程實訓(xùn)平臺的可持續(xù)服務(wù)性

CAD/CAM是提升產(chǎn)品研發(fā)制造品質(zhì)與速度的先進(jìn)應(yīng)用技術(shù)，是實現(xiàn)我國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的重要技術(shù)手段［1－2］。隨著我國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型步伐加快，企業(yè)對該類工程技術(shù)人員需求迅猛增加，顯著推進(jìn)了該類人才的高校工程培養(yǎng)，工程實訓(xùn)教學(xué)平臺建設(shè)日益受到重視，其工程實訓(xùn)平臺建設(shè)獲得了大量資金投入，已購置了PRO/E、UG、Solid work等CAD/CAM軟件、添置了數(shù)控加工中心、數(shù)控銑床、數(shù)控車床等數(shù)控專業(yè)設(shè)備，配置了刀具、夾具等輔助工具裝備，初步形成了CAD/CAM模塊化工程實訓(xùn)教學(xué)應(yīng)用平臺，為CAD/CAM工程人才培養(yǎng)提供了有利條件。

近年來，微型數(shù)控機(jī)床及其刀具、夾具等工裝的開發(fā)應(yīng)用日益廣泛，這對開展微型CAD/CAM教學(xué)提供了便利條件。微型CAD/CAM教學(xué)不僅可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高其自我學(xué)習(xí)能力，而且可有效解決實訓(xùn)工作中實操設(shè)備風(fēng)險大等難點問題，在一些工程實訓(xùn)教育實踐中證明頗有成效，已日益受到實訓(xùn)工程教育者們的重視。但目前該類微型CAD/CAM平臺受制于平臺的軟硬件設(shè)備維護(hù)成本、實訓(xùn)人員數(shù)量有限而難以全面展開，工程實訓(xùn)教學(xué)的低成本、安全、資源充分利用的平臺模式尚缺乏，該開放平臺的構(gòu)建模式與可持續(xù)發(fā)展研究少，缺乏借鑒模式，難以實現(xiàn)平臺的共建、共享、共贏目標(biāo)［4－6］。為進(jìn)一步提升高校CAD/CAM工程實訓(xùn)開放式教學(xué)平臺的資源

可持續(xù)化利用水平，本文將分析該工程實訓(xùn)開放平臺的體系構(gòu)建，研究其可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵措施，為實現(xiàn)誠信規(guī)范、低成本、可持續(xù)發(fā)展工程人才實訓(xùn)平臺的資源最大化利用提供參考。

2 微型化CAD/CAM工程實訓(xùn)開放平臺體系構(gòu)建

微型化CAD/CAM工程實訓(xùn)開放平臺建設(shè)是以學(xué)生的興趣為導(dǎo)向，充分應(yīng)用產(chǎn)品零部件設(shè)計加工的相似性規(guī)律，依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，開展學(xué)生對多重知識組合的自律學(xué)習(xí)、實踐應(yīng)用，從而提升其專業(yè)知識技能活化水平，實現(xiàn)知識的感知認(rèn)知與理性認(rèn)知間的轉(zhuǎn)化。該實訓(xùn)平臺特征是以學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為目標(biāo)，在平臺CAD/CAM及數(shù)控機(jī)床、刀具、夾具等工裝資源的支持下，模塊組合成不同梯度的實訓(xùn)內(nèi)容，形成工程實訓(xùn)教學(xué)過程的師生互動、評價、維護(hù)、計費收取等多項服務(wù)與管理［7］。由此，該工程實訓(xùn)開放式平臺構(gòu)建可根據(jù)學(xué)生實訓(xùn)參與過程順序展開，形成一種動態(tài)可持續(xù)的規(guī)范管理模式。該模式包括前期誠信預(yù)約登記，中期快速CAD產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計、CAM加工制造實訓(xùn)資源庫學(xué)習(xí)、案例制作、后期制作產(chǎn)品評價考核及成本計量等。由于該工程實訓(xùn)開放平臺需要足量的資金完成設(shè)備維護(hù)、材料、刀具、工裝的損耗補充，因此需要嚴(yán)格風(fēng)險控制、盡量減少設(shè)備、工裝材料的非正常損耗，并重點開展安全教育、誠信體系構(gòu)建、成本計量納入開放平臺進(jìn)行制度規(guī)范化建設(shè)，從而將每位參與實訓(xùn)的同學(xué)從虛擬實訓(xùn)場景轉(zhuǎn)變成真實的企業(yè)運營場景，實現(xiàn)實物、實景、實用、實效的有效結(jié)合，真正形成高效、科學(xué)、規(guī)范、可持續(xù)發(fā)展的工程實訓(xùn)教學(xué)平臺，獲得開放式工程實訓(xùn)環(huán)境下的教與學(xué)共建、共享、共贏目標(biāo)。微型CAD/CAM工程實訓(xùn)開放平臺體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 微型CAD/CAM工程實訓(xùn)開放平臺體系結(jié)構(gòu)

3 微型CAD/CAM工程實訓(xùn)開放平臺實施舉措

基于微型CAD/CAM開放式平臺的體系構(gòu)建，該平臺實施需充分結(jié)合CAD/CAM工程實訓(xùn)特點，有效發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)基礎(chǔ)理論教學(xué)與工程實訓(xùn)資源的整合優(yōu)化、建立誠信規(guī)范教學(xué)管理制度、建設(shè)項目創(chuàng)新與產(chǎn)學(xué)研互融的教學(xué)模塊［8－9］，逐步微型化CAD/CAM產(chǎn)品實訓(xùn)設(shè)計、制造技能的綜合考核與成本計量規(guī)范制度。

3.1 教學(xué)資源整合優(yōu)化

微型化CAD/CAM工程實訓(xùn)開放式平臺的教學(xué)是以人為本，進(jìn)行人才素質(zhì)培養(yǎng)的實操動手能力、知識延伸拓展力與團(tuán)隊合作能力為核心目標(biāo)，其教學(xué)涉及理論教學(xué)與實踐教學(xué)資源的重合疊加，需綜合優(yōu)化該CAD/CAM教學(xué)資源。

在優(yōu)化整合該CAD/CAM教學(xué)資源構(gòu)成過程中，可以通過適度外購，并結(jié)合參與者開發(fā)研制的新產(chǎn)品設(shè)計、制作，豐富教學(xué)資源庫，降低開放式平臺建設(shè)維護(hù)成本，使開放式平臺建設(shè)成可持續(xù)發(fā)展的循環(huán)低成本運行模式。

開放式教學(xué)平臺需要改變過去重理論，輕實踐的考試模式，在考核系統(tǒng)中顯著增加作品評分比例，充分發(fā)揮參與者學(xué)習(xí)創(chuàng)作的能動性，在創(chuàng)意設(shè)計中檢驗設(shè)計、制造、團(tuán)隊合作的綜合能力，實現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動、開放動態(tài)管理?，理論與實踐實操的融合。

3.2 安全誠信體系建設(shè)

微型化CAD/CAM開放平臺的特色是其有一個相對的安全性，易操作性，但其微型化需要微型數(shù)控設(shè)備、工裝、夾具、加工材料、電腦硬件設(shè)備、CAD軟件的技術(shù)支持，該工裝、夾具、材料也存在易消耗、損失等問題，輔助電腦設(shè)備均需及時有效更新補充，才能使開放實訓(xùn)平臺有序順暢運行。

為降低開放式平臺設(shè)計加工中的設(shè)計、制作風(fēng)險，減輕材料、刀具、量具、材料的成本損耗、微型數(shù)控機(jī)床的損壞，在實訓(xùn)前，需強化預(yù)約實名登記與安全教育，制訂安全教育規(guī)范，完善例程實名學(xué)習(xí)考核，認(rèn)真做好預(yù)防工作，并對開放實驗室要及時登記信息，專門、專業(yè)人員跟蹤服務(wù)，最大程度上避免產(chǎn)生安全事故。根據(jù)誠信等級的成本核算，對耗損材料及時定期補充，形成設(shè)備資產(chǎn)平臺的外購保障。

大力倡導(dǎo)開放實訓(xùn)平臺的誠信觀念，加強誠信教育，提升自覺誠信行為，嚴(yán)格行為規(guī)范，是開放式平臺低成本、平穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)。以誠信等級與規(guī)范使用，以成本計量、交費，構(gòu)建參與者的信用累計與可控成本，可使軟、硬件資源得到更加公平、合理、高效的使用。這需要建立完善實訓(xùn)參與者學(xué)生的基本誠信檔案，建立失信懲戒機(jī)制，通過輿論宣傳、在線檢查、完善開放實訓(xùn)平臺的誠信機(jī)制，提高同學(xué)參與過程的自律能力。

3.3 開放式平臺的創(chuàng)新實踐與產(chǎn)學(xué)研融合

創(chuàng)新是推動民族進(jìn)步和社會發(fā)展的不竭動力，高校大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)是微型化CAD/CAM開放平臺的重要內(nèi)容，開放式實訓(xùn)平臺是實現(xiàn)參與者創(chuàng)新夢想，勇于探索，開展科學(xué)技術(shù)研究與應(yīng)用的基礎(chǔ)平臺。該平臺建設(shè)宜以分層次、模塊化展開，充分圍繞國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展主題，融合各類創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)，以大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽、產(chǎn)學(xué)研項目合作，應(yīng)用信息技術(shù)，并有效對接企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新，可提升學(xué)生利用開放平臺分析問題、實際處理生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)計制造的職業(yè)能力和創(chuàng)新能力，形成良好的團(tuán)隊合作能力，這將對學(xué)生的自主、自律學(xué)習(xí)有良好的引導(dǎo)作用，對于實現(xiàn)零距離的企業(yè)先進(jìn)設(shè)計、制造創(chuàng)新人才的高校培養(yǎng)，創(chuàng)造良好條件。

4 結(jié)束語

微型CAD/CAM工程實訓(xùn)開放式平臺是一個軟硬件相互支持的系統(tǒng)工程，該系統(tǒng)以時間開放、空間開放提供工程實訓(xùn)教學(xué)的人性化、個性化管理服務(wù)。該工程實訓(xùn)開放平臺管理不僅能實現(xiàn)教育、教學(xué)軟硬件資源的整合優(yōu)化，而且可實現(xiàn)以項目創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)強化工程實訓(xùn)平臺建設(shè)的人才培養(yǎng)，形成自律學(xué)習(xí)、個體參與、能動實操、誠信規(guī)范、安全可控、成本計量為特征的工程實訓(xùn)教學(xué)規(guī)范制度，實現(xiàn)高校工程創(chuàng)新人才與企業(yè)需求的零距離培養(yǎng)。該平臺是教學(xué)管理與服務(wù)綜合能力的重要應(yīng)用，其建設(shè)涉及多方相協(xié)調(diào)的教學(xué)軟硬件系統(tǒng)綜合政策支持，研究需繼續(xù)深入，尚待進(jìn)一步深入探討完善。

［1］張穎熙.先進(jìn)制造技術(shù)概論［M］.北京:高等教育出版社，2005

［2］胡義剛，沈永剛.CAD/CAM綜合性訓(xùn)練的探索與實踐［J］. 實驗室研究與探索，2008，27(6):131 －134，153

［3］徐金壽.“全程式”實踐模式下開放式實訓(xùn)體系的構(gòu)建［J］. 職業(yè)技術(shù)教育，2011，32(2):57 －59

［4］楊曉京，任偉.開放式數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺的構(gòu)建［J］.機(jī)床與液壓，2003，(6):67 －69

［5］劉義榮.科學(xué)配置教學(xué)資源與建設(shè)節(jié)約型高校［J］.黑龍江高教研究，2007，(12):66 －68

［6］茍向鋒，楊晉，陳德道，等.開放式綜合性數(shù)控加工實驗的設(shè)計與實踐［J］.實驗室研究與探索，2011，30(3):137 －139，144

［7］劉建華，耿鵬，蘇興，等.高職開放式實訓(xùn)教學(xué)體系的探索與實踐［J］.中國職業(yè)技術(shù)教育，2009，(35):33 －34

［8］晉順.項目驅(qū)動的開放式實訓(xùn)教學(xué)體系的探索與實施［J］.武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2008，(4):94－96，105

［9］郭衛(wèi)琳.“工學(xué)結(jié)合”人才培養(yǎng)模式下的高職課程內(nèi)實訓(xùn)改革探討［J］.現(xiàn)代教育管理，2010，(3):57－59