基于工作过程的《机械CAD/CAM》课程设计

基于工作过程的《机械CAD/CAM》课程设计

作者:未知

摘 要：《机械CAD／CAM》课程是一门机械类的综合课程，具有知识密集、学科交叉、综合性强等特点。如何做好该课程教学，满足企业需求，是该课程教学的重点。综合多年的教学经验，探讨了教学现状及教学中存在的问题，并基于工作过程从典型工作任务、教学目标的设定、课程体系结构、教学实施、教学方法与组织形式、考核评价形式、加强校企合作、教学资源建设等方面进行有益尝试与探讨。

关键词：工作过程；CAD/CAM；课程设计

作者简介：张进春（1971-），男，四川人，硕士，国内访问学者，重庆电子工程职业学院副教授，研究方向为机械设计与制造，CAD/CAM/CAE等领域的教学工作。

基金项目：本文系重庆市教委课题“机械CAD/CAM教学内容与教学方法研究与改革”（编号：09-3-152，主持人：张进春）成果之一。

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1001-7518（2010）32-00３７-0２

CAD/CAM（计算机辅助设计与制造）技术是随着计算机和数字化信息技术发展而形成的新技术[1]，是20世纪最杰出的工程成就之一。能否熟练应用CAD/CAM技术(CAD/CAM软件)进行自动化设计及制造工作已经成为衡量机械类人才素质高低的一个重要依据和企业招聘人才的重要标准。高职教育要实现高级应用型、技能型人才的培养目标，迫切需要对原有的课程进行改革，以培养面向区域和行业发展的高素质技能型人才。《机械CAD／CAM》课程是一门机械类的综合课程，具有知识密集、学科交叉、综合性强等特点[2]。高职院校开展《机械CAD／CAM》课程教学改革研究，有助于提高该课程教学的有效性。

一、目前《机械CAD/CAM》教学中主要存在的问题

（一）课程体系问题

机械CAD／CAM课程是一门动手能力要求非常强的课程，要求学生能够运用计算机技术和信息技术独立完成零件的CAD／CAM工作，并最终通过数控机床完成零件的加工过程。但当前许多高职学院只讲授CAD／CAM的基本概念、基本原理及一些软件的操作，理论课与实训课课时比例也达到了1：l或2：3，但实践课也就是简单的上机操作，与“CAD／CAM”技术匹配的数控机床、数控机床加工操作、数控加工工艺和数控等的教学完全独立于CAD／CAM课程之外，在CAD／CAM课程教学中没有涉及到这些知识。学生通过学习能够应用计算机绘制零件图，并根据数控系统生成加工程序，但通过CAM生成的加工程序在数控机床上是如何应用的？加工工艺路线制定得是否合理？工艺参数的设置是否合适？生成的加工程序正确与否？能否达到实际生产加工要求？并不明白。这样的课程教育体系显然不能满足培养要求。

（二）课堂教学模式问题

随着CAD/CAM技术的发展，CAD/CAM技术在企业中应用也越来越普遍。为适应市场需求高职院校机械类基本上都开设了《机械CAD/CAM》课程机械cad cam，但是大多高职院校存在一个共同的问题，也就是在培养模式上，仍然延续传统的教育模式，更多的是在教室按照教材内容做“纸上谈兵”式的教学。没有真正了解企业对人才具体需求；没有能够和企业建立很好的互利、开放、合作的关系；没有针对性地根据企业需求来培养学生的技能。学生在课程结束之后，能基本掌握有关基本理论，但真正要实现零件或产品的CAD／CAM却无能为力。因此，培养出来的学生规格不明确，技术不实用，能力不突出，企业用不上[3]。这样的课堂教学模式显然也不能满足培养要求。

（三）教学资源问题

现市面上的CAD/CAM方面的教材、视频资料非常多，讲述的软件门类也非常多。但无外乎两类，一种是不同程度地系统的讲述某一款CAD/CAM软件的绘图及路径的生成；另一类是用案例的形式讲述一些零件图的绘制及走刀路径的生成方法。而所选择的零件是作者臆想出来的或其他资料上收集的，并非实际生产中的零件机械cad cam，所讲授的知识也是与实际生产加工脱节的，适宜职业教育特色的教学资源匮乏，不能满足培养要求。

二、出现问题的根源

（一）定位不清

机械CAD/CAM技术的内容目标。

（二）缺乏行业的引导

企业和学校的关系只是“企业用人，学校培养人”的简单关系。学校只顾埋头教书，不把企业请进来，不走出学校，不了解企业的需求，不了解企业CAD/CAM的应用情况。这样培养出的学生自然不能适应企业的需要。

（三）师资队伍缺乏

在大多数高校，机械CAD／CAM课程一般由传统的机电类毕业的教师担任，而这些老师在之前对新兴技术CAD／CAM了解不多或者是从未接触过，因此，就存在部分老师不能胜任教学工作的现象。学校虽然会选择让教师们自学改行的办法，以解燃眉之急，但是，这样一来教师只能边学边教，现炒现卖，教学效果较差，与实际加工的联系上更是毫无经验和水平可言，导致学生无法学到真正过硬的CAD／CAM技术。即使个别教师自学到了一定的技术，但是，在更新知识和技术进步方面做得远远不够，他们所掌握的技术和知识很快会滞后行业技术的发展水平，真正有较高水平的教师寥寥无几。由于教师本身的CAD／CAM应用能力还存在不过硬的地方，使得教师的教学手段和教学方法也相对单一[4]。这样的教师队伍做出的教学资源自然与实际生产加工脱节，质量不高，不适合高职教学使用。

三、基于工作过程的《机械CAD/CAM》课程设计

以工作过程为导向的职业教育理论是德国20世纪90年代以来针对传统职业教育与真实工作相脱离的弊端，由德国著名的职业教育学者Rauner教授和他的团队――德国不来梅大学技术与教育研究所的研究者们，在一系列研究成果的基础上形成的。该理论提出后迅速被德国的学术界所认同，并成为德国职业教育改革的理论指南。本世纪初，以工作过程为导向的职业教育开始介绍到我国，一些核心思想对我国近年来职业教育领域，特别是课程领域产生了深远的影响，如任务引领型课程模式基本上是按照工作过程导向职业教育的核心思想建构的。［5］

（一）典型工作任务

选择一个适合教学的产品，通过该产品的设计与制作，能包容CAD／CAM系统的主要功能。在教学中，我们选择了一套模具，将模具分成几大部分，如摸架、模芯等，每一部分根据其特征形成工作任务。每一工作任务主要包括：工程图绘制、数控加工工艺规程编制、利用CAD/CAM软件绘制图形，生成加工程序、数控加工仿真、操作数控机床加工产品并检测等。

（二）教学目标的设定

二、实习内容与要求1.机械零件的加工根据实习工厂的产品，选定几种典型零件作为实习对象，通过对典型零件机械加工工艺的学习，掌握各类机器零件加工工艺的特点，了解工艺工厂中所用的机床，，夹具的工作原理和机构，在此基础上对典型零件进行重点的分析研究，要求如下：(1)阅读典型零件的工作图，了解该零件在机器中的功能及工作条件，零件的结构特点及要求，分心零件的结构工艺。（二） 生产实习的要求 为了达到上述实习目的，生产实习的内容和要求有1：机械零件的加工 根据实习工厂的产品， 选定几种典型零件作为实习对象， 通过对典型零件机械加工工艺的 学习，掌握各类机器零件加工工艺的特点，了解工艺在工厂中所用的机床，，夹具的工 作原理和机构以及定位方式， 在此基础上指定其中几个典型的零件进行重点的分析研究， 要 求如下（1） ：阅读和查阅典型零件的零件图及其加工图，了解该零件在机床中的功用及工作条件， 零件的结构特点及要求，分析此零件的加工工序、工艺。 属加工：冷加工-2009年15期 74 李春利 沈阳机床股份中捷钻镗床厂摇钻加工车间 无 企业管理实践与思考-2009年7期 75 世界最大的摇臂钻床在沈阳组装成功 无 模具工程-2009年7期 76 沈阳机床成功组装大跨距摇臂钻床 无 机电工程技术-2009年7期 77 数控镗床加工钻井泵机架方法 全文快照 马明湖 韩景山。

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