基于CAM仿真與加工構(gòu)建高職數(shù)控專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)探微

趙鈺

摘要：《CAM仿真與加工》是重慶工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系機(jī)械類專業(yè)的一門專業(yè)課程，它主要講授數(shù)車、數(shù)銑、加工中心等編程課程，其教學(xué)也充分結(jié)合了多媒體、數(shù)控加工等仿真軟件并在專業(yè)機(jī)房中完成，構(gòu)建了高職數(shù)控專業(yè)的綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)理實(shí)一體化過程。本文主要探討了該校圍繞《CAM仿真與加工》教學(xué)所展開的一系列機(jī)床操作與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)考核考評(píng)過程，希望培養(yǎng)該專業(yè)領(lǐng)域的復(fù)合型高素質(zhì)人才。

關(guān)鍵詞：CAM仿真與加工；高職數(shù)控專業(yè)；綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系

高職數(shù)控專業(yè)理論性強(qiáng)，也同樣具備較為豐富的實(shí)踐性內(nèi)容，在重慶工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系機(jī)械類專業(yè)中就專門圍繞《CAM仿真與加工》展開一系列的教學(xué)活動(dòng)，無(wú)論在課時(shí)安排、教學(xué)方法傳授以及學(xué)生考評(píng)方面都做到了面面俱到，基本為該專業(yè)建立了較為完整的知識(shí)體系框架，將傳統(tǒng)相對(duì)孤立、分散的知識(shí)內(nèi)容整合起來(lái)，改善教學(xué)現(xiàn)狀和教學(xué)效果，滿足了數(shù)控專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)的人才培養(yǎng)要求。

一、關(guān)于《CAM仿真與加工》的教學(xué)應(yīng)用簡(jiǎn)析

《CAM仿真與加工》是該校機(jī)電工程系機(jī)械類專業(yè)的特色課程，它圍繞CAM（Computer Aided Manufacturing）計(jì)算機(jī)輔助制造課程展開，專門針對(duì)計(jì)算機(jī)輔助零件制造過程實(shí)施課程流程，為學(xué)生展示生產(chǎn)設(shè)備管理與自動(dòng)操作運(yùn)行相關(guān)技巧，特別是教授學(xué)生有關(guān)CAM仿真與加工的相關(guān)工序操作與工藝演示。目前校內(nèi)專業(yè)結(jié)合CAM軟件的教學(xué)內(nèi)容有很多，像圍繞UGNX、Pro/NC、CATIA、PowerMill、CAXA等等軟件所展開的教學(xué)內(nèi)容都非常常見，為學(xué)生帶來(lái)了較為精彩的多元知識(shí)學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

就以《CAM仿真與加工》這一課程教學(xué)為例，它就充分利用CAM自動(dòng)編程軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)零件數(shù)控加工工藝的有效分析，為學(xué)生傳授有關(guān)數(shù)控編程方面的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)結(jié)合特征點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算來(lái)展示自動(dòng)編程技術(shù)，讓學(xué)生從傳統(tǒng)中相對(duì)繁瑣的手工編程過渡到數(shù)字自動(dòng)化編程中，極大程度減輕學(xué)生在實(shí)訓(xùn)操作過程中的勞動(dòng)強(qiáng)度。當(dāng)然，該校結(jié)合了CAD的CAM集成軟件教學(xué)也是特色，它甚至還結(jié)合了CAE功能集成軟件，從整體上確保教學(xué)內(nèi)涵更加豐富，提高了綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程的可操作性。

二、《CAM仿真與加工》綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)的基本思路

為了保證教學(xué)高質(zhì)量，該校機(jī)電工程系機(jī)械類專業(yè)教學(xué)也明確了綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)基本思路，該專業(yè)課教學(xué)周學(xué)時(shí)為6課時(shí)，整個(gè)學(xué)期共90學(xué)時(shí)，在教學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)上主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一，專門加入了CAM仿真與加工機(jī)床操作內(nèi)容，該課程每次2學(xué)時(shí)，每周6節(jié)課，其中3節(jié)課在機(jī)房?jī)?nèi)完成，3節(jié)課在真實(shí)機(jī)床上實(shí)操完成，希望通過如此的理實(shí)結(jié)合來(lái)提高學(xué)生的專業(yè)知識(shí)掌握能力，提高他們的專業(yè)技能；第二，就是引入了企業(yè)相關(guān)考評(píng)模式，例如6s、產(chǎn)品質(zhì)量控制以及員工出勤考核，為學(xué)生在校園就營(yíng)造良好的工作實(shí)操環(huán)境，將學(xué)生的學(xué)習(xí)生活與企業(yè)崗位工作環(huán)境緊密聯(lián)系起來(lái)，為學(xué)生提前適應(yīng)崗位需求，保證他們隨后的實(shí)習(xí)就業(yè)活動(dòng)進(jìn)展順利。

在教學(xué)實(shí)施思路方面，則主要引入了主輔雙線組織教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合《CAM仿真與加工》，主要學(xué)習(xí)二維繪圖、三維造型、自動(dòng)變成以及仿真加工等教學(xué)內(nèi)容，圍繞這一教學(xué)主線，基于學(xué)生認(rèn)知規(guī)律由儉入奢、層層遞進(jìn)實(shí)現(xiàn)教學(xué)優(yōu)化編排，這是專業(yè)教學(xué)主線。而大量的機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、數(shù)控加工技術(shù)理論知識(shí)則作為知識(shí)輔線展開，主輔雙線就是為了學(xué)生建立相互呼應(yīng)融合的完整教學(xué)體系，進(jìn)而為學(xué)生構(gòu)建全新的知識(shí)體系。

其次是“四位一體化”的教學(xué)流程，它主要圍繞“教、學(xué)、做、評(píng)”4點(diǎn)展開，實(shí)現(xiàn)四位一體化，在CAM實(shí)訓(xùn)室、數(shù)控編程實(shí)訓(xùn)室以及數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)車間完成所有教學(xué)內(nèi)容。在該過程中，師生共同學(xué)習(xí)實(shí)踐操作所設(shè)置的項(xiàng)目?jī)?nèi)容，并由教師講解學(xué)生學(xué)習(xí)操作，滿足師生共同的評(píng)價(jià)與總結(jié)融合過程優(yōu)化，完成課程目標(biāo)。在“教、學(xué)、做”三方面就主要圍繞典型的機(jī)械零部件仿真設(shè)計(jì)任務(wù)對(duì)象、任務(wù)應(yīng)用背景、CAM仿真與加工工具、零件測(cè)量工具使用展開，同時(shí)融入對(duì)零件二維繪圖、三維造型與數(shù)控編程加工的技能訓(xùn)練過程，主要實(shí)施任務(wù)驅(qū)動(dòng)，引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)知職業(yè)行動(dòng)情境，引導(dǎo)他們主動(dòng)學(xué)習(xí)專業(yè)課知識(shí)點(diǎn)。而最終的實(shí)訓(xùn)評(píng)價(jià)方面則引入了企業(yè)的上崗考核機(jī)制，結(jié)合專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)項(xiàng)目?jī)?nèi)容作出項(xiàng)目成績(jī)?cè)u(píng)定，其中就包含了40%的項(xiàng)目完成評(píng)定、30%的項(xiàng)目答辯評(píng)定、20%的實(shí)訓(xùn)報(bào)告評(píng)定以及10%的學(xué)生平時(shí)表現(xiàn)評(píng)定。所有交由授課教師、實(shí)訓(xùn)教師和學(xué)生代表共同完成，它確保了實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目評(píng)價(jià)的公平、公正與合理，充分體現(xiàn)了該校在《CAM仿真與加工》教學(xué)方面的綜合職業(yè)能力與協(xié)作精神培育水平[1]。

三、《CAM仿真與加工》綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)的基本內(nèi)容

該校的《CAM仿真與加工》綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)主要涉及3方面內(nèi)容。

首先，結(jié)合CAM軟件構(gòu)建產(chǎn)品三維模型，融入實(shí)訓(xùn)教學(xué)訓(xùn)練過程，讓學(xué)生先期掌握一定的產(chǎn)品設(shè)計(jì)基本知識(shí)，為此基本形成產(chǎn)品零件基本概念。在教學(xué)過程中，教師要求學(xué)生熟練掌握一款設(shè)計(jì)軟件的所有基礎(chǔ)操作流程，并在課堂或課后作業(yè)的設(shè)計(jì)意圖中體現(xiàn)出來(lái)。例如使用Solidworks創(chuàng)建銑削零件的三維立體圖。

其次，在教學(xué)中利用自動(dòng)編程軟件自動(dòng)生成非標(biāo)準(zhǔn)的零件數(shù)控加工代碼，并要求學(xué)生能利用自動(dòng)編程軟件來(lái)自動(dòng)生成零件的數(shù)控加工代碼。比如說(shuō)在教學(xué)過程中就采用到了CAM軟件MastercamX5來(lái)生成銑削零件外輪廓的主要加工路徑，完成數(shù)控代碼生成的學(xué)習(xí)任務(wù)。

第三，在綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)中利用CAM數(shù)控仿真加工軟件對(duì)零件進(jìn)行仿真加工，該教學(xué)中就要引導(dǎo)學(xué)生逐漸熟悉數(shù)控機(jī)床的基本操作技能，并圍繞零部件的“虛擬加工”深化實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)涵。例如采用斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件配合CAM軟件來(lái)對(duì)銑削零件實(shí)施仿真加工，豐富學(xué)生的數(shù)控仿真軟件應(yīng)用技巧[2]。

四、總結(jié)

重慶工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系機(jī)械類專業(yè)在《CAM仿真與加工》教學(xué)過程中就實(shí)現(xiàn)了基于理實(shí)一體化的綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)，其教學(xué)內(nèi)容、教法豐富，針對(duì)性強(qiáng)，以此為學(xué)生快速掌握CAM數(shù)控仿真軟件提供了有利條件，激發(fā)了學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果十分理想。

參考文獻(xiàn)：

[1]伏和紅，張國(guó)祥.基于CAD/CAM及仿真加工軟件構(gòu)建高職數(shù)控專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)初探[J].信息通信，2015（4）：272-273.

[2]閆蔚.高職數(shù)控專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程的建設(shè)與探索[J].職業(yè)，2010（26）：106-107.