零件三维设计及实训课程建设与实施

陈川 范建蓓 吕永锋

摘 要 本文从课程定位、课程设计与实施和课程特色三方面论述了零件三维设计及实训课程建设与实施。该课程为我院模具设计及制造专业的专业核心课程。通过本课程建设，旨在提高学生的三维实体建模、三维分析、团队协作等能力，更能满足当今人才需求。

关键词 零件三维设计及实训 课程建设 模具专业

中图分类号：G424 文献标识码：A

Construction and Implementation Part Three-dimensional

Design and Training Course

CHEN Chuan， FAN Jianbei， LV Yongfeng

（Zhejiang Institute of Mechanical & Electrical Engineering， Hangzhou， Zhejiang 310053）

Abstract This article discusses the "Part three-dimensional design and training" course construction and implementation of the curriculum orientation， curriculum design and implementation and the course features three areas. The curriculum design and manufacturing expertise of the professional core courses for hospital mold. Through this course construction， aims to improve the ability of students dimensional solid modeling， dimensional analysis， teamwork， etc.， to better meet the needs of today's professionals.

Key words part three-dimensional design and training； course construction； mold professional

高职教育作为技能教育的主线之一，肩负着培养技能应用型人才的重任。随着工程技术的发展与CAD技术的日益普及，社会对CAD技术人才需求与要求也日益增加。培养合格的技能型人才，成为许多高职院校迫切要求。

职业教育的特点在于其鲜明的职业属性，职业教育的专业不是学科专业，职业教育专业教学的最大特点是教学过程与相关领域的行动过程具有一致性。①因此，需要所授知识更加贴近岗位需求，更加符合以后的工作需要。另外，高职教育的能力培养更注重实践，对培养技能应用型人才而言，特别应当加强基本方法、基本技能和动手能力的培训，强调技术的应用能力或工程实践能力。②因此，针对我院模具设计及制造专业，构建更加具有职业属性的课程体系，③将该课程进行重新安排，把原先的CAD软件应用分为两门课程，第一门即零件三维设计及实训，并增加了实训环节，主要教授三维软件（UG）的实体建模、装配、出图等技术。

在教学过程中，教师不仅仅对学生进行技能教育，也要培养其学会分析、配合团队协作等能力的素质教育，在学习过程中，树立正确的价值观，毕业后在学校自我评价、社会评价和学生评价④⑤⑥三方面能都达到预期的目标。

1 课程定位

零件三维设计及实训是我院模具设计及制造专业的专业核心课程。作为模具设计与制造专业的学生，需要学习机械制图、AutoCAD、产品几何技术规范、塑料模具设计及实训、冲压模具设计及实训、模具CAE技术等课程，需要掌握二维制图、三维制图、塑料/冲压模具设计、制造工艺学等技术，毕业后可以从事模具设计师、模具制造工等工作。

图1 课程定位思路

图2 课程与前后置课程关系

零件三维设计及实训课程安排在机械制图、计算机绘图、产品几何技术规范等专业基础课程之后，要求学生掌握三维软件基本建模等操作技术，为模具CAD/CAM软件应用、模具CAE技术等后续软件课程打下基础；同时，在学习软件过程中，从零件设计角度深入理解三维零件造型、分析过程，是进一步学习塑料模具设计及实训、冲压模具设计及实训等后续课程的基础。课程定位思路、与前后课程关系分别如图1、图2所示。近年来，全国范围内尤其是浙江省内对模具人才要求的需求更加迫切，对专业技术的要求也日益提高。学习零件三维设计及实训，掌握三维设计软件操作技术，是学生胜任模具设计师岗位的前提。

2 课程设计与实施

本课程分为两个阶段实施，分别为教学与实训阶段。教学阶段主要以“教师讲，学生做”的形式教学，每次课需完成若干个零件三维设计；实训阶段以项目为载体，要求学生分组，每组成员分工合作，完成一套装配图图纸。

2.1 教学内容设计与实施

教学阶段主要讲解二维草图的绘制技巧、三维实体造型的基本方法、三维曲面造型的基本方法、三维零件的装配基本方法、三维软件出图等，并且每节课都安排学生上机实操，让学生理论与实践相结合，在学习理论知识的同时充分掌握软件实际应用。教学安排以2学时为一个单元，在机房内首先由教师进行“教学”，然后安排学生通过实际上机操作“学、练、做”以巩固所学知识，提升技能。教学阶段共26学时，2学时/周。

在教学过程中，应立足于加强培养学生的三维零件设计思路与三维软件操作能力。以实际三维设计零件为例引导学生学习，激发学生的成就动机，使学生“学中做、做中学”，在课堂练习的过程中不断提高三维设计的能力。

本课程的动手操作能力和综合性都较强，各部分的教学均应注意同学生的实际操作技能相结合。以典型实例教学为主，应用多媒体课件、网络教学为辅的教学方法，在引导学生制定三维设计思路的基础上，完成三维设计操作步骤。如图3为例，已知二维零件图图（a），要求学生在看懂零件图并想象出三维图的基础上，构造草图图（b），对草图进行拉伸、回转等命令后，如图（c）所示，最后进行打孔、边斜角等命令，完成如图（d）三维设计。

（a）已知二维零件图 （b）草图

（d）最终零件实体

图3 三维设计实例

2.2 实训内容设计与实施

实训阶段主要完成一个项目的三维总装图、零件图以及二维总装、零件图。实训开始时教师发放项目任务，学生分组后自行研究讨论、分析学习，完成各自的三维零件设计任务并出二维零件图，并以小组为单位完成三维装配并出二维装配图。最后，每组上交一个三维总装图、一套三维零件图、一个二维总装图以及一套二维非标零件的零件图。实训阶段共30学时，为期一周。

零件三维设计及实训课程采用齿轮油泵作为项目载体。零件包括左泵盖、右泵盖、泵体、齿轮、轴、键等，各零件设计难度不同，每组学生可自行分工合作。齿轮油泵实物图与学生完成装配图，对比如图4所示。另外，根据学生的实际学习情况，可以另外安排学生绘制其他实训项目载体。

（a）实训项目实物 （b）实训项目三维装配图

图4 实训实物图与学生完成装配图对比

3 课程特色

通过零件三维设计及实训课程建设与实施，有以下特色：（1）以专业方向与工作岗位为导向，将三维零件设计建模、三维零件装配与二维出图相结合，学生在课堂上完成了三维设计到二维出图的一套过程练习，有利于实现学校到岗位的“零距离”。（2）教学过程中以教师为主导，学生为主体，教师采用边讲边做的形式引导学生学习软件基本技术，学生也在“学中做、做中学”中掌握软件操作技巧；并且采用小组讨论的形式可以发散学生三维分析能力，提高三维构图能力。（3）通过小组形式完成实训安排的工作任务，每个学生各尽其职完成各自的零件图，并且合作完成装配图，不仅强化了专业能力，而且提高了职业素养和团队协作能力。（4）每节课以上机实例操作为主，将三维设计理论与实践相结合，学习理论知识的同时能学以致用，将三维设计理论融入于三维零件的实际设计中。

注释

① 姜大源.职业教育专业教学论初探[J].教育研究，2004（5）.

② 赵娅.面向应用的高职院校课程改革与实践[J].辽宁行政学院学报，2009（8）.

③ 隋学圃，颜玉凤.关于高职课程改革的思考[J].教育与职业，2005（21）.

④ 刘晓欢，刘骋.论职业教育的质量标准与质量评价[J].职业技术教育，2005（19）.

⑤ 詹国祥，曹焕亚.论高职院校教师行为评价[J].北华大学学报（社会科学版），2004（4）.

⑥ 张琦英，沈美媛.浅析我国高职教育的质量评价体系[J].职业教育研究，2008（3）.