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        基于UG的“CAD/CAM應(yīng)用技術(shù)”項(xiàng)目式課程研究

        2014-12-28 02:56:54梁矗軍
        機(jī)械職業(yè)教育 2014年12期
        關(guān)鍵詞:職業(yè)評價(jià)能力

        ◎ 梁矗軍

        “CAD/CAM 應(yīng)用技術(shù)”課程是高職機(jī)械、機(jī)電、模具、數(shù)控等制造類專業(yè)課程體系中的核心課程。 隨著職業(yè)教育課程改革的不斷深入,“CAD/CAM 應(yīng)用技術(shù)” 課程大多采用項(xiàng)目式課程進(jìn)行教學(xué), 但是,“課程項(xiàng)目”設(shè)計(jì)成為推進(jìn)課程改革的瓶頸之一。 大量調(diào)研得知, 當(dāng)前眾多制造類企業(yè)使用UG 軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)與生產(chǎn),因此,基于UG 軟件的“CAD/CAM 應(yīng)用技術(shù)”項(xiàng)目式課程設(shè)計(jì)更需要探索與實(shí)踐。

        一、基于UG 的“CAD/CAM 應(yīng)用技術(shù)”項(xiàng)目式課程的設(shè)計(jì)目標(biāo)

        UG 軟件(Unigraphics 軟件的簡稱)是當(dāng)前世界上最先進(jìn)和緊密集成的、 面向制造行業(yè)的CAD/CAE/CAM 軟件,使企業(yè)能夠通過新一代數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)向產(chǎn)品全生命周期管理轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。UG 軟件主要用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、 工程和制造全范圍的開發(fā)過程, 它不僅在全世界的機(jī)械制造行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用,而且在機(jī)械專業(yè)教學(xué)領(lǐng)域,特別是“CAD/CAM 應(yīng)用技術(shù)”課程教學(xué)中也有著顯著的引導(dǎo)作用。

        無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電技術(shù)學(xué)院基于“CAD/CAM 應(yīng)用技術(shù)”課程多年實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn),以項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)為主線、 從行業(yè)工作崗位的實(shí)際需要出發(fā),結(jié)合相關(guān)前導(dǎo)課程和后續(xù)課程的內(nèi)容,設(shè)計(jì)和開發(fā)基于UG 的“CAD/CAM 應(yīng)用技術(shù)”課程的教學(xué)項(xiàng)目。

        通過教學(xué)項(xiàng)目的針對性設(shè)計(jì), 使UG 軟件的學(xué)習(xí)與應(yīng)用不再割裂于機(jī)械設(shè)計(jì)其他課程的教學(xué),而是更加注重與相關(guān)課程的整體融合。學(xué)生學(xué)習(xí)“CAD/CAM 應(yīng)用技術(shù)”課程后,能理解產(chǎn)品設(shè)計(jì)全生命周期的概念和意義, 更有利于他們構(gòu)建三維實(shí)體造型的產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力、開發(fā)能力、自動(dòng)編程和數(shù)控加工的應(yīng)用能力。

        二、基于UG 的“CAD/CAM 應(yīng)用技術(shù)”項(xiàng)目式課程改革的實(shí)踐研究

        1. 構(gòu)建基于UG 的“CAD/CAM 應(yīng)用技術(shù)”項(xiàng)目化課程理論架構(gòu)

        項(xiàng)目式課程改革的理論研究主要包括兩方面內(nèi)容:一方面,通過編制“CAD/CAM 應(yīng)用技術(shù)”項(xiàng)目化課程教學(xué)內(nèi)容的調(diào)查問卷和訪談提綱,考察相關(guān)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果及應(yīng)用能力的整體特征,分析影響其學(xué)習(xí)能力的主要因素,從而厘清“CAD/CAM 應(yīng)用技術(shù)”項(xiàng)目化課程設(shè)計(jì)的目標(biāo)、內(nèi)容、方式和過程。 另一方面,進(jìn)行大量機(jī)械設(shè)計(jì)企業(yè)行業(yè)調(diào)研,以此作為制訂高職“CAD/CAM 應(yīng)用技術(shù)”項(xiàng)目化課程核心課程標(biāo)準(zhǔn)的理論基礎(chǔ)。

        2. 進(jìn)行基于UG 的“CAD/CAM 應(yīng)用技術(shù)”項(xiàng)目化課程體系建設(shè)

        項(xiàng)目教學(xué)法,以行動(dòng)為導(dǎo)向,其基本特點(diǎn)是:把整個(gè)學(xué)習(xí)過程分解為一個(gè)個(gè)具體的工程或事件,設(shè)計(jì)出一個(gè)個(gè)項(xiàng)目教學(xué)方案, 按行動(dòng)回路設(shè)計(jì)教學(xué)思路。以項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施“CAD/CAM 應(yīng)用技術(shù)”課程的教學(xué),除了傳授基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本操作技能外,還需要培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力,即專業(yè)素養(yǎng)、解決問題的能力、學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力、與人協(xié)作的能力、完成項(xiàng)目的社會(huì)能力等幾個(gè)方面, 真正做到全面提高學(xué)生的綜合職業(yè)素養(yǎng)。

        項(xiàng)目教學(xué)法一般分為五個(gè)階段進(jìn)行: 第一是確定項(xiàng)目任務(wù),第二是制定計(jì)劃,第三是實(shí)施方案,第四是檢查評估,第五是歸檔總結(jié)。

        (1)強(qiáng)化市場調(diào)研,以崗位能力為出發(fā)點(diǎn),制訂核心課程標(biāo)準(zhǔn)。 近年來,隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化,市場分工愈加細(xì)化,企業(yè)人才需求在類型、數(shù)量和能力層次方面也有較大調(diào)整, 除了對高技能人才重點(diǎn)需求外, 還需要具有組織能力和管理才能的專業(yè)綜合型人才。為此,對相關(guān)企業(yè)調(diào)研,充分分析企業(yè)對各不同層次技術(shù)人員的專業(yè)能力、 職業(yè)素質(zhì)方面的要求,以崗位能力為出發(fā)點(diǎn),并結(jié)合本校實(shí)際,制定合理的課程計(jì)劃,以此形成核心課程標(biāo)準(zhǔn),作為進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué)的理論與實(shí)踐依據(jù)。

        “CAD/CAM 應(yīng)用技術(shù)” 課程對學(xué)生的職業(yè)能力要求主要有以下幾方面:對一般復(fù)雜程度的機(jī)械零部件(包括曲面零件)進(jìn)行實(shí)體建模的能力、繪制工程圖的能力、裝配建模的能力、簡單機(jī)械設(shè)備TopDown 分析與設(shè)計(jì)能力、簡單機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析能力、一定的鈑金設(shè)計(jì)能力等,以及在實(shí)際工作中的項(xiàng)目協(xié)調(diào)、合作能力。

        (2)以工程實(shí)際為導(dǎo)向,設(shè)計(jì)典型性和綜合性教學(xué)項(xiàng)目。 在課程標(biāo)準(zhǔn)中, 規(guī)定了基于UG 的“CAD/CAM 應(yīng)用技術(shù)”課程的性質(zhì)、目標(biāo)、內(nèi)容框架,規(guī)定了學(xué)生在知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀等方面所應(yīng)達(dá)到的基本要求, 并提出了指導(dǎo)性的教學(xué)原則和評價(jià)建議,但是,它不包括教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、時(shí)間分配等具體內(nèi)容。 因此要合理適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目,才能很好地實(shí)施核心課程標(biāo)準(zhǔn)。

        通過對企業(yè)的深度調(diào)研, 及與畢業(yè)生的跟蹤溝通,銜接前后課程,以工程實(shí)際為導(dǎo)向,設(shè)計(jì)典型性案例項(xiàng)目幫助學(xué)生獲得基本職業(yè)崗位能力, 設(shè)計(jì)綜合性案例項(xiàng)目仿真機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造全過程;將整體學(xué)習(xí)內(nèi)容和過程貫穿起來, 使項(xiàng)目式課程設(shè)計(jì)與企業(yè)接軌,培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)素養(yǎng)。 課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)要具有較強(qiáng)的操作性,以調(diào)動(dòng)學(xué)生參與項(xiàng)目的積極性,使項(xiàng)目實(shí)施易行。

        (3)“以項(xiàng)目為基礎(chǔ)、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體”,實(shí)施教學(xué)過程。 在實(shí)施教學(xué)過程中,教師要根據(jù)“項(xiàng)目教學(xué)法” 的特點(diǎn), 并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,“以項(xiàng)目為基礎(chǔ)、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體”,幫助學(xué)生掌握課程所需的知識(shí)與技能, 培養(yǎng)他們分析問題和解決問題能力,培養(yǎng)他們團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成項(xiàng)目的職業(yè)能力。

        表1、 表2 是項(xiàng)目教學(xué)法在UG 教學(xué)中應(yīng)用實(shí)例,表1 為軸套類零件的三維造型項(xiàng)目分析表,表2為軸套類零件齒輪油泵從動(dòng)軸的三維造型項(xiàng)目分析表。

        表1 軸套類零件三維造型項(xiàng)目分析表

        表2 齒輪油泵從動(dòng)軸三維模型造型項(xiàng)目分析表

        通過齒輪油泵從動(dòng)軸三維模型造型這個(gè)項(xiàng)目,讓學(xué)生從產(chǎn)品的圖紙分析、模型建立、渲染與表現(xiàn)等方面學(xué)習(xí)軸套類零件結(jié)構(gòu), 了解到軸套類零件結(jié)構(gòu)各部位的作用及設(shè)計(jì)的成因, 以及工藝方案選擇分析等的全過程,綜合了多門學(xué)科的知識(shí)。 通過完成該項(xiàng)目,把理論與實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來,幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)培養(yǎng)他們合作解決實(shí)際問題的能力。

        (4) 設(shè)計(jì)項(xiàng)目式課程評價(jià)體系, 加強(qiáng)過程化管理、細(xì)化評價(jià)指標(biāo),提高項(xiàng)目課程質(zhì)量。 項(xiàng)目式教學(xué)的學(xué)習(xí)評價(jià)體系可以包含教師評價(jià)、學(xué)生自我評價(jià)、學(xué)生互評以及職業(yè)技能鑒定等社會(huì)性評價(jià), 實(shí)現(xiàn)評價(jià)主體多元化。 以評價(jià)促動(dòng)項(xiàng)目的實(shí)施,從而提高項(xiàng)目化課程的質(zhì)量。

        一方面,對整個(gè)課程教學(xué)中學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、表現(xiàn)進(jìn)行“過程評價(jià)”。 構(gòu)建量化的評價(jià)分值表,將學(xué)生所有的學(xué)習(xí)成果和學(xué)習(xí)全過程的表現(xiàn)作為評價(jià)依據(jù),包括考勤、學(xué)習(xí)知識(shí)、完成作業(yè)、實(shí)踐操作等四部分,由教師客觀公正地完成,保證和提高教學(xué)質(zhì)量。另一方面, 對學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施中表現(xiàn)的職業(yè)能力進(jìn)行職業(yè)素質(zhì)評價(jià),包括工作責(zé)任﹑工作規(guī)范﹑質(zhì)量意識(shí)﹑服務(wù)意識(shí)﹑溝通能力﹑團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)等評價(jià),由學(xué)生自評和互評完成,可以增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競爭力,激勵(lì)他們增強(qiáng)信心走向成功。

        還可以考慮專業(yè)研究人員參與及引入社會(huì)力量,以提高機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的職業(yè)能力為導(dǎo)向,力求更規(guī)范、更細(xì)致、更系統(tǒng)。

        3.開發(fā)校本教材,建立課程資源庫,完善項(xiàng)目化課程

        UG 軟件功能強(qiáng)大,功能模塊較多,各模塊功能相對獨(dú)立,當(dāng)前國內(nèi)各個(gè)高職高專院校中“CAD/CAM應(yīng)用技術(shù)” 課程采用的教材主要是針對UG 的各功能模塊按知識(shí)體系獨(dú)立編寫的教材。 即使采用了項(xiàng)目式教學(xué)法, 還存在教學(xué)案例與生產(chǎn)實(shí)際項(xiàng)目聯(lián)系不夠、 對工程上產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方法思路及理念了解不夠、 教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與該課程的前后相關(guān)課程內(nèi)容設(shè)置吻合度不高等問題。 因此,可以在整合基于UG 的“CAD/CAM 應(yīng)用技術(shù)”課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上,結(jié)合該課程的前導(dǎo)課程“機(jī)械制圖”“機(jī)械設(shè)計(jì)”、后續(xù)課程“數(shù)控編程”(數(shù)控方向)“模具設(shè)計(jì)”(模具方向)具體教學(xué)內(nèi)容,針對不同的專業(yè)方向,設(shè)計(jì)典型性和綜合性的案例教學(xué)項(xiàng)目, 從而形成適應(yīng)本校教學(xué)實(shí)際的基于UG 的“CAD/CAM 應(yīng)用技術(shù)”項(xiàng)目化課程校本教材,以及項(xiàng)目化課程資源庫,使項(xiàng)目化課程真正得到完善。

        三、實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)的幾點(diǎn)思考

        1.項(xiàng)目式教學(xué)過程中,以學(xué)生為主體,教師起引導(dǎo)作用,但在某些基礎(chǔ)性項(xiàng)目實(shí)施過程中,還需要適當(dāng)合理使用傳統(tǒng)教學(xué)方法,確定任務(wù)目標(biāo), 讓學(xué)生加強(qiáng)練習(xí),幫助學(xué)生熟練掌握基本職業(yè)技能。

        2.項(xiàng)目式教學(xué)通常安排學(xué)生分團(tuán)隊(duì)完成,此時(shí)可以讓其按項(xiàng)目靈活搭配團(tuán)隊(duì),利用學(xué)生之間的技術(shù)交流,相互提高學(xué)生技能水平。

        3.項(xiàng)目式課程仿真企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造全過程,但學(xué)校配套的實(shí)訓(xùn)基地還存在學(xué)生多、 設(shè)備少的問題,只有解決這一矛盾才能保證項(xiàng)目課程有效開展。

        4.項(xiàng)目式課程的實(shí)施必須與企業(yè)接軌,從課程設(shè)計(jì)、項(xiàng)目確定、課堂教學(xué)到評價(jià)系統(tǒng)等都可以聘請企業(yè)技術(shù)人員參與,從而保證項(xiàng)目式課程的職業(yè)性、時(shí)效性和配套性,使學(xué)生從業(yè)時(shí)能迅速上手。 而企業(yè)也免去了培訓(xùn)新員工的麻煩,學(xué)校和企業(yè)達(dá)到雙贏。

        5.項(xiàng)目課程的評價(jià)體系尚有待進(jìn)一步研究:①合理細(xì)化過程評價(jià)標(biāo)準(zhǔn), 保證學(xué)生參加項(xiàng)目學(xué)習(xí)評價(jià)時(shí)的公正公平性,才能夯實(shí)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)基礎(chǔ),避免項(xiàng)目化課程實(shí)施流于形式。 ②對學(xué)生職業(yè)素質(zhì)的綜合評價(jià),可以從學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí),企業(yè)對學(xué)生完成項(xiàng)目所體現(xiàn)的職業(yè)素養(yǎng), 教師對學(xué)生項(xiàng)目答辯等方面進(jìn)行。 但是如何來配比這些評價(jià)因素的比重也需要進(jìn)一步研究。

        [1]陳容.基于項(xiàng)目教學(xué)法的機(jī)械CAD/CAM 課程改革初探[J].陜西廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào),2011,(2).

        [2]楊文明.高職項(xiàng)目教學(xué)理論與行動(dòng)研究[M].科學(xué)出版社,2008.

        [3]周麗萍,朱和軍,陳俊,沈春根.基于項(xiàng)目化教學(xué)法CAD/CAM/CNC 一體化案例開發(fā)和運(yùn)用[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2013,(11).

        [4]程德蓉,李先明,陳泉,胡敬佩,盧艷.基于工程實(shí)踐的CAD/CAM 技術(shù)-UG 課程教學(xué)改革[J].職業(yè)教育研究,2010,(10).

        [5]蔣東敏.“UG 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造”課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)與開發(fā)研究[J].江蘇教育,2013,(9).

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