突出技能培養(yǎng)的《CAD/CAM綜合實(shí)訓(xùn)》課程改革

周立波 王凌云

摘要：《CAD/CAM綜合實(shí)訓(xùn)》課程是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，結(jié)合企業(yè)對(duì)數(shù)控加工高技能人才的需求，認(rèn)為應(yīng)從項(xiàng)目化教學(xué)、課題的選擇、重視學(xué)生綜合與創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)、與其他課程的融合，增加數(shù)控大賽的內(nèi)容、改變考核方式等幾個(gè)方面的改革來提高《CAD/CAM綜合實(shí)訓(xùn)》課程的技能培養(yǎng)水平，并取得了一定的成效。

關(guān)鍵詞：技能培養(yǎng)；CAD/CAM；項(xiàng)目化；技能大賽；考核

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）13-0073-02

引言

數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)發(fā)展和實(shí)施新型工業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)，掌握數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用型人才是急需的高技能人才。實(shí)踐技能的培養(yǎng)在高職教育教學(xué)中占有極其重要的地位，技術(shù)應(yīng)用能力的養(yǎng)成是高職教育區(qū)別于其他層次教育的顯著特征，而CAD/CAM應(yīng)用是數(shù)控加工技術(shù)不可缺少的重要組成部分。

一、課程性質(zhì)及建設(shè)目標(biāo)

《CAD/CAM綜合實(shí)訓(xùn)》課程是數(shù)控技術(shù)專業(yè)或其他相關(guān)機(jī)械類專業(yè)的一門重要的實(shí)踐課，是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，通過由簡單到復(fù)雜的多個(gè)典型零件或裝配體為載體，著重培養(yǎng)學(xué)生掌握CAD/CAM軟件建模、編制程序并通過數(shù)控機(jī)床完成工件加工所需的知識(shí)和技能，并在課程的學(xué)習(xí)操作過程中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，把握技術(shù)發(fā)展的脈搏，以適應(yīng)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的發(fā)展需要。

本課程的建設(shè)目標(biāo)緊密結(jié)合機(jī)械制造業(yè)零件計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造崗位高素質(zhì)高技能人才知識(shí)和技能要求，與數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫中其他相關(guān)課程進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，相互銜接，相互融通。突出職業(yè)能力培養(yǎng)，基于崗位職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和具體工作過程的課程設(shè)計(jì)理念，以企業(yè)真實(shí)典型零件為載體組織教學(xué)內(nèi)容，通過合理安排教學(xué)內(nèi)容，采用科學(xué)的教學(xué)方法和先進(jìn)的教學(xué)手段來培養(yǎng)高素質(zhì)、高技能的數(shù)控技能人才。在教學(xué)內(nèi)容上強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)訓(xùn)的和諧統(tǒng)一；在教學(xué)方法上以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和參與性為目的，充分注重理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)并重，重視在實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，力求具有鮮明的教學(xué)特點(diǎn)和顯著的教學(xué)效果。

二、教學(xué)改革探索

（一）引進(jìn)項(xiàng)目化教學(xué)

項(xiàng)目教學(xué)法，是師生通過共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)。傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要是講解CAD/CAM應(yīng)用軟件的一些命令，或者命令的操作步驟，例如講授實(shí)體建模時(shí)，只是給學(xué)生講解長方體、球、圓臺(tái)、鍵槽、拉伸、旋轉(zhuǎn)等建模的方法，雖然給學(xué)生一些實(shí)踐讓他們?nèi)ゾ毩?xí)，但是學(xué)生并沒有領(lǐng)會(huì)應(yīng)該在什么時(shí)候采用拉伸的建模方法，什么時(shí)候采用其他的建模方法。在教學(xué)中采用項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行課程教學(xué)，對(duì)于這些建模的方法，我們只需要花少量的時(shí)間向?qū)W生介紹就可以了，而多采用工程中設(shè)計(jì)的零件或者加工的零件為實(shí)例，讓學(xué)生進(jìn)行建模并加工出來，讓學(xué)生自己去思考去總結(jié)軟件命令的應(yīng)用，有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。這樣，到具體工作崗位后才能適應(yīng)所使用的CAD/CAM軟件與學(xué)校學(xué)的不一樣或版本不同等情況，能夠更快解決實(shí)際的工程問題。

我們采用的按照工程項(xiàng)目為內(nèi)容組織教學(xué)，就是通過實(shí)施一個(gè)完整的工程項(xiàng)目而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)，目的在于幫助學(xué)生通過完成指定的工程項(xiàng)目訓(xùn)練，達(dá)到靈活應(yīng)用CAD/CAM軟件解決實(shí)際問題，培養(yǎng)工程實(shí)踐能力的目的。這種教學(xué)中“以項(xiàng)目為核心”的理念，可起到在講解軟件本身的同時(shí)，更強(qiáng)化學(xué)生如何使用軟件處理實(shí)際問題的能力，完成學(xué)與用的統(tǒng)一，有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的整體把握。

（二）綜合課題的選擇

所選的綜合課題應(yīng)具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的產(chǎn)品，它應(yīng)該滿足以下條件：該工作過程用于學(xué)習(xí)一定的教學(xué)內(nèi)容，具有一定的應(yīng)用價(jià)值，所涉及的知識(shí)面要盡量寬，具有一定的綜合性；能將某一教學(xué)課題的理論知識(shí)和實(shí)際技能結(jié)合起來；最好來源于企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過程的產(chǎn)品，也可以從其他課程相關(guān)的課題，如平口鉗的建模與裝配、減速器的建模與裝配、鉆模的建模與裝配等，這樣一方面對(duì)于軟件的操作更加熟練，另一方面對(duì)相關(guān)課程更加容易理解；學(xué)生有獨(dú)立制定計(jì)劃并實(shí)施的機(jī)會(huì)，在一定時(shí)間范圍內(nèi)可以自行組織、安排自己的學(xué)習(xí)行為；有明確而具體的成果展示；學(xué)生自己克服、處理在項(xiàng)目工作中出現(xiàn)的困難和問題；項(xiàng)目工作具有一定的難度，要求學(xué)生運(yùn)用新學(xué)習(xí)的知識(shí)、技能，解決過去從未遇到過的實(shí)際問題；項(xiàng)目產(chǎn)品制造的可行性，加工工藝制定的合理性；學(xué)習(xí)結(jié)束時(shí)，師生共同評(píng)價(jià)項(xiàng)目工作成果。

（三）重視學(xué)生綜合與創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)

積極鼓勵(lì)學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目，或者自己申請(qǐng)學(xué)?；?qū)W院的科技和創(chuàng)新項(xiàng)目或產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目。通過一個(gè)個(gè)綜合訓(xùn)練的題目，能增強(qiáng)學(xué)生的工程總體觀念，彌補(bǔ)學(xué)生知識(shí)不足的缺陷，增強(qiáng)學(xué)生靈活運(yùn)用軟件設(shè)計(jì)的能力。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)主要讓學(xué)生發(fā)掘生活中涉及到的物品的不足之處，并在設(shè)計(jì)上加以改進(jìn)。側(cè)重于增強(qiáng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐動(dòng)手能力。申請(qǐng)的項(xiàng)目主體是學(xué)生，教師只是起到指導(dǎo)的作用，設(shè)計(jì)創(chuàng)新出來的產(chǎn)品還可以申請(qǐng)實(shí)用新型專利。

在上機(jī)實(shí)踐過程中，除了給出有尺寸標(biāo)注的題目外，還給出一些模型，如生活用品（肥皂盒、煙灰缸、手機(jī)外殼、洗發(fā)水瓶、鼠標(biāo)外殼等）。常規(guī)的題目訓(xùn)練學(xué)生軟件的應(yīng)用能力，日常生活用品模型可以使得學(xué)生在實(shí)踐過程中思維活躍、去除過多的限制，憑他們的能力設(shè)計(jì)一些形狀各異的模型，并允許在實(shí)際物品外觀造型的基礎(chǔ)上作出適當(dāng)改動(dòng)。制定各種加工方案，充分發(fā)揮創(chuàng)造力、想象力，用他們的審美來為生活設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品，讓學(xué)生主動(dòng)去想、去學(xué)、去創(chuàng)新，增大學(xué)生的知識(shí)積累、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，這是提高學(xué)生CAD/CAM能力的有效途徑，當(dāng)然，也要選題合適，量力而行。同時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)也是教學(xué)的好幫手，大量的CAD/CAM網(wǎng)站提供了海量的CAD/CAM資源。在CAD/CAM教學(xué)中要充分利用這一資源，科學(xué)指導(dǎo)學(xué)生下載網(wǎng)上資料、練習(xí)網(wǎng)上習(xí)題、交流CAD/CAM作品、交換創(chuàng)作經(jīng)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)上文章和資料學(xué)習(xí)CAD/CAM，養(yǎng)成自學(xué)和獨(dú)力解決問題的習(xí)慣。

（四）將機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和加工知識(shí)的融入到課程的教學(xué)中

將機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)、工程制圖相關(guān)內(nèi)容和CAD/CAM軟件中CAD模塊教學(xué)緊密結(jié)合，使學(xué)生更容易理解和接受，使教學(xué)過程更加生動(dòng)。在完成機(jī)械設(shè)計(jì)課程的課程設(shè)計(jì)部分就可以采用三維CAD/CAM軟件來完成，利用三維CAD/CAM軟件的基于特征的參數(shù)化建模功能，使零件結(jié)構(gòu)尺寸的修改非常便捷，大大減輕了設(shè)計(jì)的工作量，將學(xué)生從大量繁瑣的工作中解放出來，把主要精力放在設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化、設(shè)計(jì)能力的提升、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新上。利用其運(yùn)動(dòng)分析功能，可以方便地對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，得出構(gòu)件的位移、速度、加速度等運(yùn)動(dòng)特性，觀察機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，分析機(jī)構(gòu)的自由度等，直觀易學(xué)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。培養(yǎng)的學(xué)生具有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力、科技創(chuàng)新能力和分析問題的能力。

目前數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用水平正在迅速提高，正向著高效、多軸、復(fù)合的應(yīng)用水平發(fā)展，這也必然與CAM軟件要進(jìn)行緊密結(jié)合。將數(shù)控機(jī)床加工知識(shí)、工藝參數(shù)的設(shè)置、數(shù)控加工工藝等知識(shí)及相關(guān)因素在軟件使用教學(xué)的同時(shí)融合進(jìn)行講解，而不是切削理論枯燥的講述，讓學(xué)生更直觀更容易理解又能快速熟練的掌握。

（五）將數(shù)控技能大賽內(nèi)容引入“CAD/CAM”課程教學(xué)

自2004年以來全國數(shù)控技能大賽已經(jīng)成功舉辦了五屆，全國各個(gè)職業(yè)院校也越來越重視全國技能大賽，也積極參加，數(shù)控技能大賽成為了衡量職業(yè)院校教學(xué)改革和辦學(xué)質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。因此，為了適應(yīng)企業(yè)對(duì)高技能人才的需求，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，有必要將數(shù)控技能大賽的內(nèi)容引入《CAD/CAM綜合實(shí)訓(xùn)》課程，對(duì)現(xiàn)有的《CAD/CAM綜合實(shí)訓(xùn)》課程的教學(xué)要求進(jìn)行全面的改革。

在《CAD/CAM綜合實(shí)訓(xùn)》課程教學(xué)中增加多軸加工的理論、加工工藝、多軸加工的實(shí)踐操作、CAD/CAM多軸加工操作、Vericut數(shù)控加工仿真軟件操作等要求。讓低年級(jí)中能力較強(qiáng)的學(xué)生也參與到數(shù)控大賽的培訓(xùn)過程中，使學(xué)生感受大賽的氛圍，部分項(xiàng)目分組進(jìn)行，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，增強(qiáng)集體意識(shí)。

讓學(xué)生也積極參加學(xué)校每年一次的技能節(jié)，通過競賽，不僅提高了學(xué)生的專業(yè)理論知識(shí)與動(dòng)手實(shí)踐能力，還大大提高了學(xué)生的自信心，讓學(xué)生們的學(xué)習(xí)變得更有目標(biāo)，在比賽中成長和歷練，在競爭中學(xué)習(xí)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)技能的興趣，達(dá)到了以賽促學(xué)、以賽促教、以賽促改的目的，提高了學(xué)生的專業(yè)技能水平，培養(yǎng)了一大批出類拔萃的人才，同時(shí)增強(qiáng)了崗位實(shí)踐能力，為實(shí)習(xí)、求職和就業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（六）改變學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系，優(yōu)化考核方式

成績的評(píng)定不能只以平時(shí)成績加上期末考試來總評(píng)，而是對(duì)其實(shí)際能力進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)，堅(jiān)持知識(shí)、能力、技能考核并重，遵循以能力和技能為主的原則。學(xué)生成績可由多個(gè)部分按照不同權(quán)值組成，包括平時(shí)成績、完成各個(gè)項(xiàng)目各個(gè)模塊的質(zhì)量、期末考試。在平時(shí)各個(gè)項(xiàng)目的練習(xí)中，要養(yǎng)成獨(dú)立操作、獨(dú)立思考的能力?？己朔绞郊葌?cè)重學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握程度，又突出對(duì)解決實(shí)際工程問題能力的培養(yǎng)。

三、結(jié)論

掌握數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用型人才是急需的高技能人才，而CAD/CAM應(yīng)用是數(shù)控加工技術(shù)不可缺少的重要組成部分，因此，我們?cè)凇禖AD/CAM綜合實(shí)訓(xùn)》課程改革中，通過引進(jìn)項(xiàng)目化教學(xué)、綜合課題訓(xùn)練、與機(jī)械相關(guān)課程的銜接、增加數(shù)控技能大賽的內(nèi)容、改變?cè)u(píng)價(jià)體系等方面來提高學(xué)生的技能水平，重視在實(shí)踐教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，推進(jìn)素質(zhì)教育，全面提高數(shù)控技術(shù)專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量，為企業(yè)培養(yǎng)高質(zhì)量的技能型人才。

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