基于工作過程系統(tǒng)化的模具CAD/CAM課程教學(xué)改革與實踐*

于匯泳，周慧琳

（河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系，河南 新鄉(xiāng) 453000）

目前，模具CAD/CAM技術(shù)已成為模具制造業(yè)的主流技術(shù)，并逐漸成為普遍使用的技能，使得這類技能型人才呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面［1］。為了順應(yīng)模具行業(yè)需求，各高職高專院校模具專業(yè)陸續(xù)開設(shè)了模具CAD/CAM課程，但傳統(tǒng)的教學(xué)模式仍然按照知識邏輯順序組織課程內(nèi)容，理論學(xué)習(xí)與實踐技能學(xué)習(xí)割裂，教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)崗位要求脫節(jié)，這與高等職業(yè)教育培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才的目標(biāo)相悖［2］。

基于工作過程系統(tǒng)化的模具CAD/CAM課程教學(xué)模式，以實際工作過程為導(dǎo)向，以企業(yè)典型工作任務(wù)為驅(qū)動，以實際產(chǎn)品為載體，以職業(yè)能力考核為目標(biāo)充分體現(xiàn)“學(xué)中做”和“做中學(xué)”。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比較，可極大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，有效提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)的學(xué)生可實現(xiàn)與企業(yè)崗位需求“零距離”對接。

1 學(xué)習(xí)情境開發(fā)

結(jié)合企業(yè)實際工作中應(yīng)具備的知識、技能、素養(yǎng)要求，同時吸收行業(yè)專家、企業(yè)技術(shù)人員共同參與設(shè)計，最終確立典型工作任務(wù)。并以典型工作任務(wù)為載體，重構(gòu)課程內(nèi)容體系和知識序列，最終完成學(xué)習(xí)情境設(shè)計［3］。校企雙方共同精選實際生產(chǎn)的6個零件為教學(xué)載體和實訓(xùn)載體，設(shè)計了6個學(xué)習(xí)情境，見表1。每個學(xué)習(xí)情境都是一個產(chǎn)品造型設(shè)計、計算機(jī)輔助設(shè)計模具、模具主要零件數(shù)控編程加工的工作過程，從學(xué)習(xí)情境1到學(xué)習(xí)情境6形成三條完整的職業(yè)能力培養(yǎng)主線，由簡單到復(fù)雜，由單一到綜合。通過對應(yīng)學(xué)習(xí)情境的學(xué)習(xí)和實訓(xùn)，使學(xué)生直接融入到實際生產(chǎn)中。

2 課程資源建設(shè)

2.1 校企共建數(shù)字化教學(xué)集成系統(tǒng)

數(shù)字化教學(xué)集成系統(tǒng)如圖1所示，可把典型模具結(jié)構(gòu)的工作原理、零部件組成、三維實體造型、二維圖形表示、模具設(shè)計和模具主要零件數(shù)控編程加工集成在一個系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)字化表示，特別是對模具的三維組成零件可以進(jìn)行任意的旋轉(zhuǎn)、放大和縮小，非常適宜老師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)。

2.2 制作模擬仿真和虛擬制造動畫

對學(xué)習(xí)情境1～6的典型工作任務(wù)，考慮到職業(yè)拓展，同時選取企業(yè)相類似情境，遵循產(chǎn)品造型設(shè)計、計算機(jī)輔助設(shè)計模具、模具主要零件數(shù)控編程加工的工作過程，分別制作出模擬仿真和虛擬制造動畫，并將其放到網(wǎng)絡(luò)資源平臺上，讓教師和學(xué)生能夠更加直觀地進(jìn)行教學(xué)和學(xué)習(xí)。

3 教學(xué)方法

3.1 教、學(xué)、做一體化

為了實現(xiàn)抽象知識的形象化表達(dá)，使學(xué)生取得學(xué)以致用的良好效果，在現(xiàn)場教學(xué)中，通過講解、演示、操作等手段，增強(qiáng)學(xué)生感性認(rèn)識和實際操作能力;并在校內(nèi)、校外實訓(xùn)基地和生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行課程實訓(xùn)和頂崗實訓(xùn)，真正達(dá)到教、學(xué)、做一體化。

表1 學(xué)習(xí)情境設(shè)計簡表

圖1 數(shù)字化教學(xué)集成系統(tǒng)

3.2 案例教學(xué)法

根據(jù)課程性質(zhì)及教學(xué)內(nèi)容，每個學(xué)習(xí)情境均采用一個典型產(chǎn)品零件的模具設(shè)計與制造案例貫穿六步教學(xué)法的全過程。每個案例就是一個真實生產(chǎn)任務(wù)或從生產(chǎn)中提煉出來的典型任務(wù)。根據(jù)教學(xué)需要與任務(wù)分解，每次課都制定具體的子任務(wù)，要求學(xué)生完全按照模具CAD/CAM工作實際流程，完成整個工作過程。

3.3 小組單元法

在實踐化教學(xué)中，就某一工藝編制或某一模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，將學(xué)生分成若干小組，每一組集思廣益，推舉或綜合出最佳的工藝規(guī)程和設(shè)計方法。這樣不但可以充分調(diào)動學(xué)生參與教學(xué)的積極性，還能鍛煉學(xué)生組織協(xié)調(diào)和解決工作問題的能力。

4 教學(xué)手段

模具CAD/CAM屬于理實一體化的職業(yè)技能課［4］，在教學(xué)過程中應(yīng)重視多種教學(xué)手段的應(yīng)用。如通過引入現(xiàn)代教育教學(xué)技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以將抽象的模具結(jié)構(gòu)及工藝分析、繁瑣的軟件操作化作有形的圖像展示給學(xué)生，有效地化解了教學(xué)中的重點和難點內(nèi)容，增加了課堂教學(xué)的信息量，顯著提高了課堂教學(xué)的效率，增強(qiáng)了教學(xué)效果。同時，通過建立班級郵箱、飛信、QQ群等網(wǎng)絡(luò)方式和學(xué)生交流，同步進(jìn)行課程輔導(dǎo)。

5 考核體系

成績評定是對學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)的基本考核，我們堅持定性考核與定量考核相結(jié)合，平時考核與集中考核相結(jié)合的原則，以技能為主進(jìn)行全面綜合考核。校企共同制定了綜合性課程考核體系:理論考試占35%，工作過程考核占40%，紀(jì)律考核占10%，資格認(rèn)證占15%。

6 結(jié)語

模具CAD/CAM課程教學(xué)改革已在河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校模具專業(yè)實施，教學(xué)效果表明，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到極大提高，在“做中學(xué)”和“學(xué)中做”中加深了對知識的掌握和運(yùn)用，企業(yè)實際案例的綜合訓(xùn)練充分挖掘了學(xué)生潛能，突破了學(xué)生應(yīng)用能力薄弱的瓶頸，有效提高了學(xué)生的綜合職業(yè)能力。

［1］李學(xué)鋒.工作過程系統(tǒng)化高職課程建設(shè)的研究與實踐［J］.成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2008，(3):10－11.

［2］熊 毅，黃建娜.基于工作過程的模具CAD/CAE課程開發(fā)［J］.中國制造業(yè)信息化，2012，(11):93 －94.

［3］呂美進(jìn)，初勤亭.林永進(jìn)，基于工作過程的高職制冷壓縮機(jī)及機(jī)組課程教學(xué)改革［J］.職業(yè)教育研究，2011，(8):73.

［4］王雙利.基于工作過程的CAD/CAM課程教學(xué)探索與實踐［J］.石油教育，2008，(6):31.