陳 震,李長友,徐鳳英
(華南農業(yè)大學工程學院,廣東 廣州 510642)
CAD/CAM是提升產品研發(fā)制造品質與速度的先進應用技術,是實現(xiàn)我國產業(yè)轉型、創(chuàng)新驅動發(fā)展的重要技術手段[1-2]。隨著我國產業(yè)轉型步伐加快,企業(yè)對該類工程技術人員需求迅猛增加,顯著推進了該類人才的高校工程培養(yǎng),工程實訓教學平臺建設日益受到重視,其工程實訓平臺建設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模塊化工程實訓教學應用平臺,為CAD/CAM工程人才培養(yǎng)提供了有利條件。
近年來,微型數(shù)控機床及其刀具、夾具等工裝的開發(fā)應用日益廣泛,這對開展微型CAD/CAM教學提供了便利條件。微型CAD/CAM教學不僅可激發(fā)學生的學習興趣,提高其自我學習能力,而且可有效解決實訓工作中實操設備風險大等難點問題,在一些工程實訓教育實踐中證明頗有成效,已日益受到實訓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備維護成本、實訓人員數(shù)量有限而難以全面展開,工程實訓教學的低成本、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[4-6]。為進一步提升高校CAD/CAM工程實訓開放式教學平臺的資源
可持續(xù)化利用水平,本文將分析該工程實訓開放平臺的體系構建,研究其可持續(xù)發(fā)展的關鍵措施,為實現(xiàn)誠信規(guī)范、低成本、可持續(xù)發(fā)展工程人才實訓平臺的資源最大化利用提供參考。
微型化CAD/CAM工程實訓開放平臺建設是以學生的興趣為導向,充分應用產品零部件設計加工的相似性規(guī)律,依托互聯(lián)網技術,開展學生對多重知識組合的自律學習、實踐應用,從而提升其專業(yè)知識技能活化水平,實現(xiàn)知識的感知認知與理性認知間的轉化。該實訓平臺特征是以學生學習興趣為目標,在平臺CAD/CAM及數(shù)控機床、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內容,形成工程實訓教學過程的師生互動、評價、維護、計費收取等多項服務與管理[7]。由此,該工程實訓開放式平臺構建可根據(jù)學生實訓參與過程順序展開,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約登記,中期快速CAD產品結構設計、CAM加工制造實訓資源庫學習、案例制作、后期制作產品評價考核及成本計量等。由于該工程實訓開放平臺需要足量的資金完成設備維護、材料、刀具、工裝的損耗補充,因此需要嚴格風險控制、盡量減少設備、工裝材料的非正常損耗,并重點開展安全教育、誠信體系構建、成本計量納入開放平臺進行制度規(guī)范化建設,從而將每位參與實訓的同學從虛擬實訓場景轉變成真實的企業(yè)運營場景,實現(xiàn)實物、實景、實用、實效的有效結合,真正形成高效、科學、規(guī)范、可持續(xù)發(fā)展的工程實訓教學平臺,獲得開放式工程實訓環(huán)境下的教與學共建、共享、共贏目標。微型CAD/CAM工程實訓開放平臺體系結構如圖1所示。
圖1 微型CAD/CAM工程實訓開放平臺體系結構
基于微型CAD/CAM開放式平臺的體系構建,該平臺實施需充分結合CAD/CAM工程實訓特點,有效發(fā)揮信息技術優(yōu)勢,實現(xiàn)基礎理論教學與工程實訓資源的整合優(yōu)化、建立誠信規(guī)范教學管理制度、建設項目創(chuàng)新與產學研互融的教學模塊[8-9],逐步微型化CAD/CAM產品實訓設計、制造技能的綜合考核與成本計量規(guī)范制度。
微型化CAD/CAM工程實訓開放式平臺的教學是以人為本,進行人才素質培養(yǎng)的實操動手能力、知識延伸拓展力與團隊合作能力為核心目標,其教學涉及理論教學與實踐教學資源的重合疊加,需綜合優(yōu)化該CAD/CAM教學資源。
在優(yōu)化整合該CAD/CAM教學資源構成過程中,可以通過適度外購,并結合參與者開發(fā)研制的新產品設計、制作,豐富教學資源庫,降低開放式平臺建設維護成本,使開放式平臺建設成可持續(xù)發(fā)展的循環(huán)低成本運行模式。
開放式教學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)揮參與者學習創(chuàng)作的能動性,在創(chuàng)意設計中檢驗設計、制造、團隊合作的綜合能力,實現(xiàn)創(chuàng)新驅動、開放動態(tài)管理?,理論與實踐實操的融合。
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)控設備、工裝、夾具、加工材料、電腦硬件設備、CAD軟件的技術支持,該工裝、夾具、材料也存在易消耗、損失等問題,輔助電腦設備均需及時有效更新補充,才能使開放實訓平臺有序順暢運行。
為降低開放式平臺設計加工中的設計、制作風險,減輕材料、刀具、量具、材料的成本損耗、微型數(shù)控機床的損壞,在實訓前,需強化預約實名登記與安全教育,制訂安全教育規(guī)范,完善例程實名學習考核,認真做好預防工作,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,最大程度上避免產生安全事故。根據(jù)誠信等級的成本核算,對耗損材料及時定期補充,形成設備資產平臺的外購保障。
大力倡導開放實訓平臺的誠信觀念,加強誠信教育,提升自覺誠信行為,嚴格行為規(guī)范,是開放式平臺低成本、平穩(wěn)定運行的基礎。以誠信等級與規(guī)范使用,以成本計量、交費,構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參與者學生的基本誠信檔案,建立失信懲戒機制,通過輿論宣傳、在線檢查、完善開放實訓平臺的誠信機制,提高同學參與過程的自律能力。
創(chuàng)新是推動民族進步和社會發(fā)展的不竭動力,高校大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)是微型化CAD/CAM開放平臺的重要內容,開放式實訓平臺是實現(xiàn)參與者創(chuàng)新夢想,勇于探索,開展科學技術研究與應用的基礎平臺。該平臺建設宜以分層次、模塊化展開,充分圍繞國家經濟發(fā)展主題,融合各類創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè),以大學生機械創(chuàng)新設計大賽、產學研項目合作,應用信息技術,并有效對接企業(yè)產品創(chuàng)新,可提升學生利用開放平臺分析問題、實際處理生產現(xiàn)場設計制造的職業(yè)能力和創(chuàng)新能力,形成良好的團隊合作能力,這將對學生的自主、自律學習有良好的引導作用,對于實現(xiàn)零距離的企業(yè)先進設計、制造創(chuàng)新人才的高校培養(yǎng),創(chuàng)造良好條件。
微型CAD/CAM工程實訓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教學的人性化、個性化管理服務。該工程實訓開放平臺管理不僅能實現(xiàn)教育、教學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)強化工程實訓平臺建設的人才培養(yǎng),形成自律學習、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教學規(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)。該平臺是教學管理與服務綜合能力的重要應用,其建設涉及多方相協(xié)調的教學軟硬件系統(tǒng)綜合政策支持,研究需繼續(xù)深入,尚待進一步深入探討完善。
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