卿兆波

(中國計量學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，浙江杭州310018)

1 CAD/CAM課程設(shè)計改革的意義

對于高等工程教育質(zhì)量，業(yè)界的共同反映是:畢業(yè)生工程實踐能力較弱，崗位適應(yīng)慢，缺乏創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，缺乏團(tuán)隊合作和敬業(yè)精神［1］。針對高等工程教育存在的問題，2010年6月，教育部啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，提出了高等工程教育的改革方向:一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程，二是學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才，三是強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。

鑒于此，國內(nèi)學(xué)者積極進(jìn)行大到專業(yè)培養(yǎng)計劃與體系［1－5］、小到課程內(nèi)容組織［6－8］等多層次、多模式的多元工程實踐模式的教育改革與探索。

計算機(jī)輔助設(shè)計與制造，簡稱CAD/CAM(Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing)，是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分。CAD/CAM課程設(shè)計是我校機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)大四學(xué)生的專業(yè)必修集中實踐環(huán)節(jié)，學(xué)校根據(jù)本專業(yè)“卓越工程師”的培養(yǎng)要求，對該課程的內(nèi)容和形式進(jìn)行改革，加強(qiáng)對學(xué)生綜合工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2 CAD/CAM課程設(shè)計改革的目標(biāo)

按照卓越工程師培養(yǎng)要求，以綜合實踐能力的培養(yǎng)為目的，打造一個CAD/CAM綜合實踐平臺，作為設(shè)計、工藝和制造類等理論課程的綜合實踐環(huán)節(jié)，通過引入CAD/CAM手段對典型工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行正向或者逆向設(shè)計、工藝分析、零件制造與裝配等社會化生產(chǎn)實踐過程的模擬與演練，輸出規(guī)范的設(shè)計文檔、工藝文檔、質(zhì)檢文件和制造實物，以鞏固本專業(yè)相關(guān)課程的理論基礎(chǔ)知識，初步培養(yǎng)學(xué)生的產(chǎn)品設(shè)計和工藝分析能力、組織協(xié)調(diào)能力、工程實施能力和良好的科學(xué)素養(yǎng)，為求職做準(zhǔn)備。

3 CAD/CAM課程設(shè)計改革的主要內(nèi)容

3.1 課程內(nèi)容的合理規(guī)劃

為了保證學(xué)生的設(shè)計能力、工藝能力和制造能力得到系統(tǒng)鍛煉，在進(jìn)行課程設(shè)計命題時應(yīng)遵循以下原則，如表1所示。

表1 課程設(shè)計選題原則

3.2 支撐平臺的建設(shè)

如圖1所示，支撐平臺分為CAD/CAM課程設(shè)計教學(xué)管理網(wǎng)絡(luò)平臺和CAD/CAM綜合實踐平臺兩大部分。教學(xué)管理網(wǎng)絡(luò)平臺屬于軟設(shè)施，其主要職能是提供課程設(shè)計的命題發(fā)布、課程設(shè)計過程管理、教輔資料(優(yōu)秀課程設(shè)計案例分析、設(shè)備操作視頻和實驗指導(dǎo)書等)管理、課程設(shè)計文檔模板管理、在線釋疑等。綜合實踐平臺屬于硬資源，包括CAD設(shè)計素材庫、各種加工設(shè)備、測量儀器、工具量具等，該平臺融合工程訓(xùn)練的硬件資源和專業(yè)實驗室的硬件資源。

圖1 CADCAM課程設(shè)計支撐平臺

3.3 課程教學(xué)組織形式的改革

CAD/CAM課程設(shè)計應(yīng)采取“學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，教師指導(dǎo)為輔”的方式進(jìn)行，按照“提前組織、階段跟進(jìn)、規(guī)范作業(yè)”的原則進(jìn)行教學(xué)組織。

第一，提前組織:為保證學(xué)生在3周內(nèi)完成指定任務(wù)，必須在課程設(shè)計開始前1個月布置設(shè)計任務(wù)，讓學(xué)生分組選題、分工協(xié)作，根據(jù)課程設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行知識的準(zhǔn)備和自主學(xué)習(xí)。

第二，階段跟進(jìn):通過線上和線下的方式進(jìn)行，及時掌握進(jìn)度。線上指在CAD/CAM課程設(shè)計教學(xué)管理平臺上階段性的發(fā)布指令，讓學(xué)生提交階段性成果以供考評;線下指在課程設(shè)計現(xiàn)場進(jìn)行師生面對面交流。

第三，規(guī)范作業(yè):為有效調(diào)動學(xué)生的工作積極性，發(fā)揮其主觀能動性，保證其安全、有效地完成課程設(shè)計任務(wù)，需制定出規(guī)范、合理的操作流程與規(guī)范，概括起來主要有以下幾點:1)編制規(guī)范的作業(yè)流程，明確從選題到完成整個過程的操作流程和輸出結(jié)果;2)編制規(guī)范的實驗指導(dǎo)書，明確設(shè)備操作規(guī)范和安全注意事項;3)編制課程設(shè)計各種文檔的格式規(guī)范，保證文件的統(tǒng)一性和完整性。

3.4 考核機(jī)制的改革

考核時間上，按照課程設(shè)計進(jìn)度安排分為設(shè)計評審、工藝評審和生產(chǎn)評審等多個階段考核。

考核方式上，分為學(xué)生自評(20%)、學(xué)生互評(20%)和教師評定(60%)3個層次。通過學(xué)生的自評和互評，讓學(xué)生之間取長補短，相互激勵。

考核指標(biāo)上，分內(nèi)容合理性、完整性、創(chuàng)新性、完成時效性、格式規(guī)范性等多個維度進(jìn)行，制定考評標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計階段30%(方案設(shè)計10%，裝配設(shè)計10%，零件設(shè)計10%)，工藝階段30%(加工工藝過程設(shè)計5%，工序設(shè)計5%，數(shù)控加工編程10%，資源需求匯總表5%，工藝設(shè)計說明書5%)，生產(chǎn)階段20%(設(shè)備操作5%，加工實物15%)，質(zhì)檢階段5%(試驗大綱3%，檢測報告2%)，時效性5%，出勤情況10%。最終，對以上各項考評結(jié)果結(jié)合平時出勤情況進(jìn)行加權(quán)平均，得出學(xué)生在課程設(shè)計上的總體得分。

4 結(jié)語

工程實踐能力是卓越工程師培養(yǎng)的基本要求。企業(yè)實踐毫無疑問是培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力的良好途徑，但該項專業(yè)技能也可以在學(xué)校內(nèi)部通過制定合理的培養(yǎng)計劃、組織合理的教學(xué)內(nèi)容得以培養(yǎng)。若組織得當(dāng)，與企業(yè)實踐相比，在實施的經(jīng)濟(jì)性、知識結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性和規(guī)范性等方面更具特色。CAD/CAM課程設(shè)計改革旨在探索校內(nèi)綜合工程實踐能力培養(yǎng)的新模式。

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