计算机辅助技术应用于中职机电类专业实践教学的思考

马元普

青海省工业职业技术学校 青海西宁 810000

计算机辅助技术应用于中职机电类专业实践教学的思考

马元普

青海省工业职业技术学校 青海西宁 810000

深化实践教学改革是突出中职教育特色的关键。以中职机电类专业为例，构建了CAX技术在实践教学环节中的应用体系，探讨了实践教学环节应用CAX技术的三阶段具体实施方案。对如何提高CAX技术应用于实践教学的实施效果，提出了具体的保证措施。为向现代工业企业输送高素质技术员工打下良好基础。

计算机辅助技术；中职教育；实践教学

中等职业学校是培养德、智、体、美等方面全面发展，具有综合职业能力，能适应生产第一线工作的高素质劳动者和中等专门人才的教育职能部门。随着职业教育的不断发展以及企业职业岗位对人才规格、能力要求的提高，中等专业学校如何强化和突出职业技能培养，如何切实有效提高学生的综合职业能力，是我们必须思考的问题。要解决这一问题，中职专业教学必须重视实践教学这一职业教育教学中的关键环节，突出实践教学技能培养这个重点。实践教育的主要目的是培养学生的技术应用能力与实践能力，学校要提高人才培养质量，必须在实践教学方面进行研究和探索。

中职机电类专业包括数控技术应用、机电一体化、机械制造与控制、模具设计与制造、机械加工技术和焊接技术等。面向制造业企业，是在学人数最多的一类专业。针对目前制造业“国际化、先进化”的趋势以及我国制造业从“中国制造”到“中国智造”的转变要求，制造企业对中职毕业生的要求也从以往的“只要能开动机器生产”到现在的“具备一定的学习和使用先进技术的能力”。这就要求中职教育在教学上必须将诸如计算机辅助技术等先进技术适当引入教学中，培养学生在这方面的能力。

一、实践环节应用CAX技术体系

计算机辅助设计/计算机辅助工程/计算机辅助制造(英文简写CAD/CAX/CAM，简称CAX)技术近些年发展迅速，已成为企业技术创新、开拓市场的重要手段。要研究CAX技术在机电类中职实践教学环节的应用,首先要搞清楚CAX技术和实践教学环节的联系。它们二者的关系是,实践教学环节是载体,CAX技术是手段。通过实践教学环节明确的任务,可以让学生得到综合训练,但是如何更好地完成这个任务,就必须借助CAX技术,它在保证任务完成的准确性和时效性上可以起到关键作用。这样就可以将传统的只能了解经验设计计算上升到现代机械产品的综合设计分析计算的高度，更符合社会对机电类中职学生的要求。但是由于没有相关理论基础和专业知识以及专业英语词汇积累，从一开始就让学生学习CAX理论和软件，往往成为了“不可能完成的任务”。为此,我们通过研究机电类中职实践教学环节的特点,确立了CAX技术的应用应遵循“循序渐进、全面提高、兼顾特色”的原则,提出“三阶段式”实践教学环节的CAX技术应用体系,即在第一学年结合机械制图实习认识CAX软件功能；第二学年结合CAD/CAM实训、模具加工与装配实习等实践环节锻炼学生使用CAX软件的能力,支持个别重点学生创新思路；毕业前结合毕业综合实习以及毕业设计等环节对所有学生进行CAX技术实践,图1为详细的机电类中职实践教学环节的CAX技术应用体系图。

图1 机电类中职实践环节应用CAX技术体系图

二、实践环节应用CAX技术实施方案

明确了实践教学环节的CAX技术应用体系,还必须考虑CAX技术在机电类中职实践教学环节中如何应用。传统的机械加工与数控设备操作实训和模具拆装实习作为机电类中职专业中重要的实践环节,其“普通机构+传统机床”的内容和“教师讲解+自己动手操作”的方式早已不符合现代机械产品的加工装配流程。而传统机电类中职毕业设计中计算机应用仅局限在计算机制图，涵盖CAX技术的广义计算机辅助设计制造基本没有被采用。这些都严重制约了学生现代工程设计加工方法综合训练,限制了人才培养质量提高。因此,必须从制度上给予保证,制定合理的实践环节应用CAX技术实施方案,同时开设更符合社会对人才培养要求的新的实践教学环节。

根据实践教学环节的CAX技术应用体系和“循序渐进、全面提高、兼顾特色”的原则，项目在实施对象、实施步骤和实施方案上进行了研究分析。

在第一学年机械制图实习阶段,我们通过和相关教师沟通,在计算机制图软件学习的同时结合绘制零件,教师介绍一些CAE(计算机辅助工程)知识,告诉学生如“这个减速器轴尺寸虽然小，但却可以承受很大的扭矩”,并将CAE分析计算的结果图直观地展示给大家,在学生学习CAD的同时思考CAE的问题,引起他们的兴趣。再推荐一些书籍和软件,鼓励同学们学习。第一阶段的受众人群是所有学生,虽然可能只有个别学生会坚持学习,但是这部分学生会为后续进行的创新实践打下基础。

在学生学习了相关技术基础课以后，部分有想法的和对计算机辅助技术有学习要求的同学就会凸显出来，这时我们在CAD/CAM实训、模具加工与装配实习等实践环节中鼓励前期有学习要求的同学，不和其他同学一样只是画画二维图和编一小段数控代码，而是选择自选题，在实习过程中指导他们利用三维软件进行形象化的三维设计和数控加工仿真，检验运动干涉，验证学生的设计能否装配和加工成功。此时，正好可以为全国性的中职机械加工和机械CAD职业技能大赛选拔参赛对象。对应历届大赛主题，前期做自选题的学生可以将相关作品通过CAX技术的应用完善和优化，并完成机械加工实物。第二阶段的受众人群是部分对CAX技术学习兴趣高的学生，虽然参与人数有限，但是这部分学生由于制作出自己的设计实物甚至参加技能大赛获奖，会给所有学生带来强烈的示范作用，推动更多学生结合CAX技术在实践教学中的应用进行自主实践活动。

在第三学年，可开设所有学生都必须参加的CAD/CAM软件实践，通过教师的讲解和学生完成实践任务的努力，绝大部分学生都初步掌握了1～2个CAX软件，为后续实践任务打下了基础。

针对CAX技术应用于实践教学环节的迫切要求,可争取学校大力支持,增设“机电产品计算机辅助设计和制造实习”,在制定实习大纲时专门增加参观高科技企业和加工实物两项区别于其他实习的教学要求和实习内容，尤其是制作实物,必须在自己仿照设计的的基础上增加CAM技术部分,进行工艺分析和虚拟制造,只有这样才符合现代工业企业的制造流程。这些改革都真正体现了“现代工程设计制造方法综合训练与高科技企业实际工程设计制造流程认识相结合”“先进设计制造手段应用与实物制作相结合”以及“CAX技术应用与学生创新实践相结合”。

在毕业综合实习中，在企业发现问题和有创新想法的同学还可以将问题带回学校，结合毕业设计应用CAX软件改进制造流程并制作实物。在毕业设计过程中，为了加强CAX技术的应用，规定学生毕业设计内容中必须加入CAD和CAM的内容，否则视为毕业设计不完整。这样就使得学生最后一个也是最重要的实践教学环节可以更接近现代工业企业的实际。第三阶段的受众人群是所有学生，通过软件学习与实践、机电产品计算机辅助设计和制造实习的全员参与以及毕业设计的综合训练，学生不但掌握了1～2个CAX工程软件，而且还切实感受了机械产品的现代设计制造流程，得到了真正意义上的锻炼，充分实现了实践教学的意义和作用。

考虑不同学校机电类中职专业的行业背景，如交通、煤炭、汽车等。在以上CAX技术应用于实践教学环节的实施过程中，可以有意识体现特色，如机电产品计算机辅助设计和制造实习选题、毕业设计选题等尽可能有一部分突出该特色，这样既满足了CAX技术应用于实践教学的要求又体现了各个中职学校的特色。

三、实践环节应用CAX技术实施保证

探讨中职机电类专业实践环节应用CAX技术的体系和实施方案，还必须解决实施效果的保证问题。这个问题作为中职学校主要应采取两方面的措施，第一是师资的保证，应采取在职教师CAX技术轮训和引进高水平人才相结合的方式。对新引进的师资，一定要考核计算机应用尤其是CAX软件的应用能力。第二是实践教学内容的改革，学校应支持一部分教师的教学改革，鼓励在实践教学中打破只重视学生实际操作技能熟练性培养的传统,增加CAX应用的内容,重视学生应用先进计算机技术的养成教育,锻炼学生自主学习、自我实现的能力。

随着计算机辅助技术被现代企业的日益关注,中职机电类专业必须加强对学生CAX技术应用的重视,并切实在实践教学环节有所体现，才能更好满足现代工业企业对具备一定学习和使用先进技术能力的技术型工人的需求。

[1]赵雪莉.中职机电专业实践性教学体系的创新与实践[J].职教论坛，2008，22：44～46

[2]闵清.中职会计专业实践教学研究与探索[J].职教论坛，2009，36：45～47

2010-10-12

马元普，硕士，讲师。