技工教育CAD/CAM課堂教學改革研究

肖杰

摘 要：本文根據作者下企業(yè)鍛煉期間對設計加工崗位的親身實踐，分析目前技工院校在CAD/CAM課堂教學過程中的現狀，提出了基于校企合作、工學結合的課程改革思路，促使學生對產品設計加工的學習更加貼近企業(yè)生產實際，從而培養(yǎng)出適應企業(yè)需求的技能人才。

關鍵詞：技工教育 CAD/CAM 教學改革

在企業(yè)實踐過程中，筆者注意到CAD/CAM和數控加工技術已經廣泛地應用于生產實際中，企業(yè)為提高生產效率投入了大量的資金購置先進的數控設備，但是在生產中企業(yè)工人的CAD/CAM應用水平卻不能緊緊跟上現代制造業(yè)的需求步伐，工人有的能掌握簡單的CAD繪圖，有的能掌握CAM輔助制造，有的能夠掌握數控加工技術，但是能夠將CAD/CAM和數控加工技術聯(lián)合應用并融會貫通的高技能人才大量缺乏，企業(yè)用工的技能水平、層次較低，嚴重降低了先進制造技術對提升企業(yè)效益的作用，制約企業(yè)的發(fā)展。

一、技工院校CAD/CAM教學分析

目前技工院校均開設了AUTOCAD、PRO/E、MASTERCAM和數控加工等課程，配備了先進的數控設備，建立了專業(yè)機房，建設了一體化實訓基地，加強實踐教學提高學生技能水平。筆者結合在企業(yè)實踐中的所見所得，反思在CAD/CAM教學過程中仍有可提高的空間，現行AUTOCAD、PRO/E、MASTERCAM和數控加工等課程是分開獨立教學的，教授地點、任課教師、教學計劃單獨安排，沒有有機結合形成CAD/CAM和數控加工技術教學整體，學生沒有掌握一體化技術的載體和教學環(huán)境，很難融會貫通地綜合應用數控技術。

作為職業(yè)教育的主力軍，技工院校是以培養(yǎng)技師和高級技工為主要目標的高技能人才培養(yǎng)基地，應本著服務地方產業(yè)，適應數控加工技術發(fā)展需要的方針，來培養(yǎng)具有工匠精神和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的應用型高技能數控技術人才。為了緊密對接企業(yè)生產實踐，適應快速發(fā)展的中國制造業(yè)，數控技術一體化教學需進行進一步研究探討，加快改革。應整合CAD/CAM技術和數控加工技術課程教學，形成多門課程相結合的一體化教學體系，加強校企合作、工學結合，提升學生綜合應用能力。

二、CAD/CAM技術教學改革實踐

1.營造聯(lián)合教學環(huán)境

在一體化教學實訓基地中應有符合軟件運轉需求的計算機房、主控計算機、數控車床、銑床設備。計算機上安裝AUTOCAD、PRO/E、MASTERCAM等設計軟件，學生在計算機上完成CAD零件圖繪制、PRO/E三維造型、MASTERCAM仿真加工，通過主控計算機傳送到數控設備完成零件加工。

2.分課程完成理論實踐教學

教師應組織學生完成AUTOCAD、PRO/E、MASTERCAM軟件教學和數控加工實踐教學。重點學習軟件命令的應用，熟練掌握CAD圖形繪制、編輯、標注，掌握PRO/E軟件的三維造型、工程圖繪制、運動仿真等功能，熟練掌握建模、裝配等應用。在MASTERCAM學習中注重對零件造型進行加工分析，科學準確設計加工程序、切削參數、刀具路徑，進行模擬仿真，生成程序代碼。熟練掌握數控車床、銑床等設備的使用，熟悉刀具使用，熟練掌握程序編寫，完成零件加工。

3.校企合作組織一體化教學

首先是一體化教學實施思路。要注重發(fā)揮校企合作、工學結合的技工教育特色，組織學生到企業(yè)實踐，按照“企業(yè)新型學徒制”的要求讓有經驗的企業(yè)工人師傅帶領學生徒弟開展生產實踐。邀請企業(yè)專家與學校教師組建課程教學組，確定一體化教學計劃。采用企業(yè)實際生產的產品作為教學課題，讓學生按照產品完成AUTOCAD繪圖、PRO/E造型建模、MASTERCAM模擬仿真和數控加工全過程，校企共同評價教學成果，形成科學的教學評價體系，促進學生更好掌握數控技術。

其次是一體化教學實施步驟。第一，明確工作任務。實施項目教學法，組建校企合作教學組，教學組經過討論，確定一個典型零件作為工作任務。第二，零件圖形繪制。根據所給工作任務，利用AUTOCAD軟件完成零件的繪制和標注，明確零件的形狀尺寸，學生上交零件圖，教師進行階段性考核。第三，三維造型及建模。利用PRO/E軟件完成零件的三維實體建模，完成零件造型設計、曲面設計、裝配設計、工程圖設計，導出三維數字模型。第四，零件數控加工仿真。三維造型及建模結束后，在MASTERCAM軟件導入PRO/E中已完成的三維數字模型，進行加工工藝分析，明確技術要求。應用MASTERCAM軟件進行刀具路徑設置，模擬仿真加工。校核完畢之后確定無誤輸出加工程序。第五，數控機床加工。選定合適的數控機床，正確安裝刀具和夾具，機床輸入MASTERCAM加工程序，操作設備完成加工。

最后是一體化教學實施的要點。

一是加強雙師型教師隊伍建設。實施CAD/CAM技術一體化教學，需要教師能夠熟練掌握上述三種軟件的應用及數控加工技術，學校應當加強教師的專業(yè)培訓，建立一支具有豐厚理論基礎、扎實技能水平的師資隊伍，這是開展一體化教學的基礎，也是保證教學質量的關鍵。

二是加強校企合作、工學結合。加強學生到企業(yè)實踐、企業(yè)有經驗的工人師傅到校指導，充分利用各種教學資源，才能將專業(yè)教學緊緊扣住產業(yè)發(fā)展的脈搏，才能提高人才培養(yǎng)的針對性，加深學生對所需知識的了解，增強學生學習積極性。在教學中注重企業(yè)專家和學校教師的分工，學校教師要加強對學生的理論知識掌握、操作技能訓練、實訓進度等檢查，企業(yè)專家要著重加強對產品結構設計、學生操作方法、設計制造實用性等問題的指導。在教學結束后，學校教師和企業(yè)專家從不同方面對學生進行成績考核，學校教師主要對學生的分析能力、理論知識、技能操作水平等方面進行考核。企業(yè)專家根據學生制作產品進行實用性、可行性評價，對學生在教學過程中的敬業(yè)協(xié)作精神、操作技能、創(chuàng)新能力等進行評價，綜合反映學生從職業(yè)態(tài)度到技能水平的總體情況。

三是加強學生職業(yè)素養(yǎng)教育。在一體化教學過程中，可通過分組的形式開展課程教學，注重培養(yǎng)學生的自學能力、合作能力，在教學中注重加強工匠精神的教育，引導學生弘揚精益求精的工匠精神，把零件設計加工過程做得盡善盡美，無可挑剔。要在企業(yè)實踐、頂崗學習的過程中加強企業(yè)文化熏陶，教育學生自覺遵守企業(yè)規(guī)章制度，培養(yǎng)學生敬業(yè)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神，增強學生對企業(yè)文化的歸屬感，縮短就業(yè)期間與企業(yè)的磨合時間。

三、小結

隨著中國制造2025戰(zhàn)略的不斷推進和機械行業(yè)的轉型升級，CAD/CAM技術將會更加廣泛地應用于機械企業(yè)中，作為培養(yǎng)高技能人才的技工院校應進一步加強與社會、與企業(yè)接軌，加強校企合作、產教融合，積極開展二元制校企協(xié)同育人模式，加強教師、學生下企業(yè)實踐，切實推進校中廠、廠中校的建設，根據企業(yè)需求、校企共同制訂教學計劃，不斷提升CAD/CAM技術人才培養(yǎng)質量，培養(yǎng)適應產業(yè)發(fā)展的CAD/CAM技術人才。

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[3]賴華清，宋志國.高職模具專業(yè)模具CAD/CAM技術課的教學探討[J].教育與職業(yè)，2011（14）.

（作者單位：龍巖技師學院）