楊宇+郭晟+賴嘯

摘 要 基于產(chǎn)品生產(chǎn)工作過程，進(jìn)行CAD/CAM課程開發(fā)。緊密結(jié)合“校企合作、工學(xué)結(jié)合”的課程體系開發(fā)和設(shè)計(jì)理念，以合作企業(yè)（五糧液普什模具公司）具有典型代表性的成套模具產(chǎn)品為教學(xué)載體，構(gòu)建基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)和項(xiàng)目導(dǎo)向的教學(xué)內(nèi)容，形成教、學(xué)、做一體化的教學(xué)模式，將學(xué)生的知識(shí)、技能、職業(yè)能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)“多位立體化”，取得較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 課程開發(fā)；校企合作；CAD/CAM

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2016）22-0159-03

Constructed Practical Training Courses of CAD/CAM（UG） by Fussing Production and Study//YANG Yu， GUO Sheng， LAI Xiao

Abstract Based on the production process， developed CAD/CAM

curriculum. According the conception of School-enterprise Coopera-

tion， Work Integrated Learning， and using the typical mold from the

Wuliangye Pash Mold Company as teaching carrier， constructed the

teaching content which driven by task and oriented by project， formed

teaching， learning and doing integration mode， which can culture knowledge， skills， professional ability and overall quality of the stu-dents by three-dimensional training. We got better teaching results by using it.

Key words curriculum development； school-enterprise cooperation； CAD/CAM

1 前言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，CAD/CAM技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造行業(yè)所占比重越來越大，成為機(jī)械類高技能人才的必備技能。同時(shí)，隨著企業(yè)的進(jìn)步，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造越來越依賴于各種三維軟件，隨模具企業(yè)生產(chǎn)向虛擬制造、無圖紙加工、網(wǎng)絡(luò)化制造等方向發(fā)展，具有CAD/CAM技術(shù)的高技能人才越來越成為企業(yè)的寵兒。

為適應(yīng)社會(huì)和企業(yè)的發(fā)展，四川宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院模具及數(shù)控專業(yè)于2010年開設(shè)CAD/CAM（UG）實(shí)訓(xùn)課程，并發(fā)展成為模具與數(shù)控技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)主干課程。為更好地實(shí)施本課程的教學(xué)，為宜賓地區(qū)及成渝區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展培養(yǎng)機(jī)械類高技能人才，課程組與校外實(shí)訓(xùn)基地、師傅緊密合作，把企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目引入教學(xué)過程，由企業(yè)專家、工程師、學(xué)校專職教師指導(dǎo)教學(xué)過程，共同擬定教學(xué)項(xiàng)目，積極進(jìn)行教學(xué)改革和課程建設(shè)，形成了教、學(xué)、做一體化的教學(xué)模式，構(gòu)建了基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)和項(xiàng)目導(dǎo)向的基本曲線與草圖、實(shí)體建模、片體建模、裝配、工程圖、數(shù)控加工等6個(gè)主項(xiàng)目模塊教學(xué)內(nèi)容。采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法等多種教學(xué)方式，將學(xué)生的知識(shí)、技能、職業(yè)能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)多維立體化，取得較好的教學(xué)效果。

2 課程開發(fā)思路

基于產(chǎn)品生產(chǎn)工作過程先進(jìn)理論，體現(xiàn)校企合作、工學(xué)結(jié)合，進(jìn)行課程體系開發(fā)和設(shè)計(jì)。如圖1所示，本課程設(shè)計(jì)思路是以行業(yè)、企業(yè)、市場(chǎng)需求為導(dǎo)向擬定職業(yè)崗位，以職業(yè)崗位的任職要求為出發(fā)點(diǎn)，以項(xiàng)目任務(wù)、工學(xué)結(jié)合為基點(diǎn)，以職業(yè)能力培養(yǎng)為重點(diǎn)、能力導(dǎo)向設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)、校企合作為宗旨，從而全方位地體現(xiàn)教學(xué)過程的職業(yè)性、實(shí)踐性和開放性。

3 課程開發(fā)方法

課程采用項(xiàng)目訓(xùn)練方法，學(xué)生完成項(xiàng)目的過程與企業(yè)實(shí)際進(jìn)行的機(jī)械產(chǎn)品（模具）設(shè)計(jì)與制造過程完全一致，大大提高學(xué)生對(duì)CAD/CAM軟件的熟悉程度和操作能力，掌握產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)和自動(dòng)數(shù)控編程等非常重要的核心技能。

本課程以項(xiàng)目為組織，各項(xiàng)目均以機(jī)械產(chǎn)品（模具）設(shè)計(jì)與加工過程為向?qū)?，在各個(gè)過程中涉及若干任務(wù)，均采用CAD/CAM軟件UG來完成。通過逐步完成各項(xiàng)任務(wù)，從而達(dá)到最終完成整個(gè)項(xiàng)目的目的。

同時(shí)，依據(jù)工作任務(wù)完成的需要、高職學(xué)生的特點(diǎn)和職業(yè)能力形成的規(guī)律，按照“課證融合”設(shè)計(jì)要求，確定課程的知識(shí)、技能等內(nèi)容。

4 教學(xué)內(nèi)容與載體選擇

內(nèi)容的選取 課程團(tuán)隊(duì)首先對(duì)企業(yè)職業(yè)崗位進(jìn)行調(diào)研，確定課程培養(yǎng)內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)，按照典型模具產(chǎn)品的生產(chǎn)工作過程，提煉出應(yīng)用性較強(qiáng)的基本學(xué)習(xí)情境項(xiàng)目。

學(xué)習(xí)情境項(xiàng)目之間采用遞進(jìn)的方式進(jìn)行，每個(gè)學(xué)習(xí)情境都以一個(gè)完整的工作過程實(shí)施教學(xué)。教學(xué)過程按照由淺入深、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，能力由單一到綜合進(jìn)行排序，便于在組織教學(xué)時(shí)達(dá)到相應(yīng)的知識(shí)培養(yǎng)目標(biāo)和技能操作目標(biāo)。

教學(xué)內(nèi)容的組織與安排 在教學(xué)內(nèi)容的組織與安排環(huán)節(jié)中，教學(xué)內(nèi)容取生產(chǎn)實(shí)際中的產(chǎn)品“學(xué)習(xí)電腦風(fēng)扇盒蓋”作為教學(xué)載體，先讓學(xué)生通過“示范—對(duì)照訓(xùn)練”后再接受任務(wù)單，以“下達(dá)任務(wù)—方案制訂—設(shè)計(jì)制作—過程結(jié)果檢查”為主線。在整個(gè)教學(xué)組織過程中，教師由傳統(tǒng)的知識(shí)傳授者變成教學(xué)的組織者、引導(dǎo)者，學(xué)生以真實(shí)的任務(wù)為工作背景，課程教學(xué)基于職業(yè)崗位設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)體系，依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律和職業(yè)成長(zhǎng)規(guī)律組織教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生在操作過程中不斷積累相關(guān)的職業(yè)能力，切實(shí)融“教、學(xué)、做”為一體，有效實(shí)現(xiàn)課程學(xué)習(xí)的工學(xué)交替。

教學(xué)載體如圖2所示，是來自于校外實(shí)習(xí)基地（五糧液普什模具公司）的成套模具產(chǎn)品，具有典型的代表性。

5 教學(xué)過程與教學(xué)方法

多種教學(xué)方法并用，增強(qiáng)教學(xué)效果 由于CAD/CAM（UG）實(shí)訓(xùn)是一門綜合性、實(shí)踐性強(qiáng)，覆蓋面廣的課程，課程內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合，根據(jù)崗位要求設(shè)置教學(xué)模塊，采用理實(shí)一體化、教師典型案例化演示、學(xué)生自主學(xué)習(xí)、教師引導(dǎo)、項(xiàng)目化推進(jìn)、分組任務(wù)驅(qū)動(dòng)等，以增強(qiáng)教學(xué)效果。主要教學(xué)方法如圖3所示。

教學(xué)程序設(shè)計(jì) 依據(jù)實(shí)際生產(chǎn)工作過程，以項(xiàng)目為單元，設(shè)計(jì)教學(xué)程序。教學(xué)程序設(shè)計(jì)（示例）如下。

內(nèi)容：分析零件外形結(jié)構(gòu)特征，擬定設(shè)計(jì)思路；繪制零件草圖；生成實(shí)體模型；生成片體；通過細(xì)節(jié)特征對(duì)片體（塑件）進(jìn)行修飾。

目的：掌握用片體建模的方法，對(duì)常見的塑件進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)。

要求；掌握基本草圖的繪制，靈活使用約束功能；掌握基準(zhǔn)平面的構(gòu)建方法；掌握拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃掠及管道的應(yīng)用；理解復(fù)雜零件的建模思路；掌握直紋面、N邊曲面、縫合的方法。

教學(xué)過程 教學(xué)過程主要結(jié)合現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備與方法，充分利用實(shí)訓(xùn)基地資源，注重學(xué)生主動(dòng)、師生互動(dòng)。圖4所示為“塑件3D建?！边@一項(xiàng)目模塊的教學(xué)過程示例。

步驟一：塑件外形輪廓特征和結(jié)構(gòu)特征分析；正確的建模方法；掌握參數(shù)化建模的方法與過程，準(zhǔn)確把握其理念。

設(shè)計(jì)意圖：通過教師直觀地操作演示，比較容易吸引學(xué)生的注意力，也更容易讓學(xué)生理解這部分內(nèi)容，有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析、模仿能力。

步驟二：講解此片體零件的建模思路；對(duì)草圖繪制及其編輯操作進(jìn)行示范；講解拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃掠及管道的應(yīng)用與操作；解說直紋面、N邊曲面、縫合的方法。

設(shè)計(jì)意圖：通過講解和實(shí)際演示，學(xué)生容易理解，有利于下一步的自主學(xué)習(xí)。

步驟三：學(xué)生自主訓(xùn)練。

設(shè)計(jì)意圖：根據(jù)個(gè)體任務(wù)書的自主訓(xùn)練模塊，每個(gè)學(xué)生進(jìn)行從草圖到簡(jiǎn)單片體造型設(shè)計(jì)的系統(tǒng)訓(xùn)練，有利于掌握和鞏固相應(yīng)知識(shí)和技能。

步驟四：講解片體正確的設(shè)計(jì)方法，由學(xué)生參照指導(dǎo)書進(jìn)行操作，再相互交流自己對(duì)這一技術(shù)的理解。

設(shè)計(jì)意圖：通過點(diǎn)與線形成不同特色的成型面是本節(jié)課的一個(gè)難點(diǎn)，根據(jù)人性化塑件產(chǎn)品的要求進(jìn)行造型設(shè)計(jì)演示，可以加深學(xué)生對(duì)內(nèi)容的理解；通過學(xué)生自主觀察和思考，有利于突破教學(xué)難點(diǎn)，掌握粗車、精車的概念和要領(lǐng)。

步驟五：學(xué)生分組，接受組別任務(wù)書，從生活生產(chǎn)中自己提煉設(shè)計(jì)主題（塑件）；對(duì)學(xué)生提出設(shè)計(jì)要求（實(shí)用性、品味性及人性化）。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生自己動(dòng)手，對(duì)課程理解更加深刻，掌握運(yùn)用3D軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程和方法，并引入競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

步驟六：學(xué)生分組交流設(shè)計(jì)零件的經(jīng)驗(yàn)，并派代表發(fā)

言，最后由教師總結(jié)。

設(shè)計(jì)意圖：通過交流，讓學(xué)生辯證地分析問題、鑒別優(yōu)劣，也使學(xué)生充分表達(dá)自己對(duì)學(xué)習(xí)的體會(huì)和看法，展示成果，相互切磋技藝。

6 教學(xué)考核設(shè)計(jì)

本課程注重過程考核與結(jié)果考核相結(jié)合。

1）過程考核分組進(jìn)行，占總成績(jī)的40%。具體操作：下達(dá)任務(wù)單，要求各小組沿“立項(xiàng)”“設(shè)計(jì)”“加工”“仿真裝配與調(diào)試”這一生產(chǎn)流程，完成整套模具出產(chǎn)的工藝過程。各組互評(píng)、組內(nèi)各成員互評(píng)、師評(píng)總結(jié)三項(xiàng)綜合，得出過程考核分?jǐn)?shù)。

2）結(jié)果考核由“任務(wù)單”完成指標(biāo)情況與“試題庫(kù)”抽考這兩項(xiàng)組成，各占總成績(jī)的30%。

7 課程改革與創(chuàng)新

1）構(gòu)建基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)和項(xiàng)目導(dǎo)向的基本曲線與草圖、實(shí)體建模、片體建模、裝配、工程圖、數(shù)控加工等6個(gè)主項(xiàng)目任務(wù)模塊的教學(xué)內(nèi)容，體現(xiàn)了教、學(xué)、做一體化。

按照企業(yè)真實(shí)的機(jī)械產(chǎn)品（模具）生產(chǎn)過程，構(gòu)建產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)、數(shù)控編程等主任務(wù)模塊的課程內(nèi)容，并依托先進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)條件，校企合作，融課程教學(xué)與職業(yè)技能認(rèn)證為一體，課證相融、以證代考，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的能力和解決“群組問題”的能力，縮短了教育培訓(xùn)與就業(yè)的距離，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育的統(tǒng)一。

2）本課程積極建立和完善網(wǎng)上教學(xué)環(huán)境，建立了信息量大的網(wǎng)絡(luò)課程、案例庫(kù)、網(wǎng)上資源庫(kù)等，共享網(wǎng)絡(luò)資源，充分利用信息技術(shù)開闊學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

3）打造一支教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、教學(xué)水平高的雙師型師資隊(duì)伍，根據(jù)企業(yè)的實(shí)際工程應(yīng)用，創(chuàng)新編制適用的立體化教材。

4）將教師科研項(xiàng)目融入教學(xué)中，讓學(xué)生參與進(jìn)來，協(xié)助教師做一些工作。同時(shí)，已完成的科研項(xiàng)目的相關(guān)部分反過來又可以分解作為以后的教學(xué)項(xiàng)目。

5）結(jié)合院級(jí)及國(guó)家每年的3D數(shù)字化設(shè)計(jì)技能大賽進(jìn)行教學(xué)，著重培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

6）實(shí)行課證融合，要求本課程的學(xué)習(xí)必須取得相應(yīng)的UG認(rèn)證資格證書，才能獲得相應(yīng)的學(xué)分。

8 結(jié)語(yǔ)

通過本課程的建設(shè)，優(yōu)化了課程內(nèi)容和教學(xué)方法，使學(xué)生的專業(yè)技能、職業(yè)素質(zhì)有了大幅度提高。通過本課程在四川宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院模具專業(yè)12級(jí)的試點(diǎn)，到13、14、15級(jí)的全面實(shí)施，直接受惠人數(shù)達(dá)1000余人，一汽大眾、五糧液普什集團(tuán)、成都鐵路局等用人單位的滿意度也大為提高。同時(shí)，本課程的改革為其他課程的建設(shè)與改革帶來有益的借鑒和啟迪。

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