中职模具专业ＣＡＤ／ＣＡＭ课程教学改革探讨

董国华

摘要:中职模具专业CAD/CAM课程教学应该贯彻以就业为导向的宗旨,围绕培养应用型、技能型技术工人为目标,在专业定位、教学内容选择、教学方法改革等方面切实抓好课程建设,并实行模块化课程改革,从而不断满足经济发展对人才培养的需要。

关键词:就业;中职;CAD/CAM;教学改革

随着我国工业化进程的加速推进,模具设计与制造作为中等职业学校加工制造类重点建设专业在不知不觉中花开万家。CAD/CAM课程作为模具设计与制造专业的核心课程之一,本身具有知识密集、学科交叉、综合性强等特点,中职学生很难学透。

中职模具专业要实现培养应用型、技能型技术工人的目标,迫切需要对原有的课程进行改革,构建符合CAD/CAM技术发展、专业要求和企业需求的CAD/CAM课程体系,以培养面向区域和行业发展的高素质、高技能的应用型人才。

一、专业定位推动CAD/CAM课程教学改革

在教育部2000年颁布的中等职业学校专业目录中,模具设计与制造专业被列为加工制造类重点建设专业,并明确这一专业的学制是3~4年。“能设计、会制造”,被很多职业学校定位为该专业的基本培养目标。因此,教师在教学内容及教学方法上都存在着“重设计、轻技能”“重讲授、轻实践”等问题。通过市场调查,我们发现在模具加工行业中,中职生绝大部分从事生产一线的操作岗位,而且已向高技能型转变。加上“2+1”学制的实施,中职学校在校学习时间大量缩短,无法达到规定的教学目标及完成相应的教学任务,所以我们必须对模具设计与制造专业重新定位。于是很多职业学校将该专业细化为模具设计、模具制造、精密模具制造等方向。我校针对中职生其本身学习的特点和就业岗位群的需要,将该专业定位于模具制造中的塑料模具制造方向。专业方向一旦确定,制造方面的实训课时大大增多,从而迫使CAD/CAM课时大量减少。在学生对CAD/CAM课程学习需求不变或略少的情况下,必然会推动学校和教师对CAD/CAM课程在教学内容、教学方法、教学手段等方面进行改革,以满足学生不断增长的需求。

二、CAD/CAM课程教学内容要与时俱进

CAD/CAM课程作为计算机软件课程,面临种类繁多、新软件层出不穷、软件升级换代快等特点,因此教学内容要与时俱进。目前,CAD/CAM软件主要有UG、Cimatra、Pro/E、MasterCam、Solidworks、CATIA、CAXA等。在选择教学软件时,要把握为地方经济建设和社会发展服务的宗旨,广泛开展市场调研,依据本地区或周边地区各个企业CAD/CAM软件的应用情况,选择应用最广泛、最典型、最先进的软件作为教学软件,使学生始终掌握最实用、最先进的技术信息,以适应将来工作的需要,并且在使用其他软件时能将它们融会贯通。

选择教学软件时,还应考虑专业的培养目标和方向定位。模具专业中不同的专业方向侧重点不同,选择的CAD/CAM教学软件也将有所不同。如有的学校针对女生学模具专业的需要,专门开设了设计方向的设计班。对于设计班,据了解,美国PTC公司的Pro/E在CAD方面功能强大,实用广泛,是设计方面的首选教学软件。该软件提供了模具设计的常用功能,可以完成如产品模型的输入与数据诊断、对产品模型进行拔模检测与厚度检测等任务。配上外挂软件EMX,更是在标准模架的加载、充模和开模仿真方面操作方便,使用起来得心应手;而大多数学校男生多,专业定位为制造方向,CAD/CAM教学选择UG或MasterCAM较为合适;定位精密模具制造方向的学校则选择以色列的Cimatra可能更好一些,该软件在精密模具制造、五轴加工等方面显得尤为突出。

当然,CAD/CAM软件的选择只是教学内容改革的一个方面,它还牵涉到其他方面的很多问题,如师资、教材等。教师知识的更新可以通过自学和短期培训得到解决,但选择一本合适的教材绝非易事,因此编写一本符合时代需求的模块式校本教材将是CAD/CAM教学内容改革的重要环节。CAD/CAM校本教材可以分为四篇:第一篇主要介绍一种常用CAD软件的教学,包括造型知识或模具设计知识;第二篇简单介绍1~2种常用的其他CAD软件的使用,也可作为选修课的内容;同理第三篇主要讲解一种常用CAM软件的使用;第四篇简单介绍1~2种常用的其他CAM软件的使用。通过第二、第四篇的学习补充,一方面能使学生学习将CAD/CAM软件融会贯通,另一方面学生还能及时了解企业最新、最广泛使用的其他软件,方便其就业。

三、CAD/CAM课程教学要实行“教学做合一”

众所周知,中职模具专业的学生大部分为男生,他们和其他专业中职生相比,基础更为薄弱,学习障碍重重,对于这样的“学困生”(不爱学习)“留守生”(父母均外出打工),在CAD/CAM课程教学时若再采取传统的教学方法,“一只粉笔一个刷,一张好嘴创天下”,是万万行不通的。即使使用现代多媒体教学手段进行教学,也是如同“看电影”,很难掌握专业知识。因此,改革教学理念,更新教学方法,是CAD/CAM课程教学的当务之急。我校模具设计与制造专业CAD/CAM教学时,实行“教学做合一”的一体化教学,效果较好。具体做法是:在进行CAD/CAM教学时,将课堂搬进实训场所,教学地点设在机房,机房中配备多媒体教学系统,教师利用多媒体教学,学生一边学习,一边在电脑上操作,教师分步骤讲解完毕,学生也学习操练了一遍,初步掌握了操作的基本步骤。然后教师利用校园网络将课件放在服务器上供学生练习或做笔记,同时将操作演示过程制作成影像供学生课后自主学习。教学流程如表1:

四、CAD/CAM课程教学应当与模具理论相融合,实行模块化教学

模块实质上就是一种微观课程形态,它自成一个独立的知能体系,去实现一种明确的、实用性的、能力化的教学目标,是为打破以知识为中心的传统学科章节体系而建立的各种类型的能力和素质专题。模具设计与制造专业模块化教学是以专业工种为模块,将专业理论和操作技能有机地、系统地结合在一起进行的理实一体化教学,其目的在于用最短的时间和最有效的方法,使学生掌握专业技能。实际上,学生在进行单纯的模具理论学习时,由于许多知识都比较抽象,往往不易接受。而有了CAD/CAM软件的三维造型,教学过程就非常形象逼真了。学生在短时间内可以通过实体造型模拟,学习到大量实用的模具结构知识,理解诸如拔模斜度、浇注系统、成型零件等模具基本概念;在学习分模的过程中,又可以顺理成章地推出模具分型面的理论知识,快速地掌握型腔模具分型面的含义,继而熟练地进行分模操作。同时,单纯的CAD/CAM操作教学,如果没有相应的模具知识作为补充,也会变得枯燥无味,使学生兴趣减弱,难以掌握其操作方法。

针对CAD/CAM某一项技能,可将其必须具备的知识点与这一技能结合起来,融合在理论与实践教学的内容中,然后采用一体化教学与综合实训相结合的教学模式开发教学模块。下面介绍Pro/E注塑模具设计教学模块开发实例,见表2。

参考文献:

[1] 余蔚荔.CAD/CAM教学方向的准确定位[J].机械职业教育,2006(2).

[2] 赵洁.模具CAD/CAM教学改革探析[J].中国职业技术教育,2008(5).

[3] 李德群.现代模具设计方法[M].北京:机械工业出版社,2007.