微型CAD/CAM工程实训开放式平台构建①

陈 震，李长友，徐凤英

(华南农业大学工程学院，广东 广州 510642)

1 CAD/CAM工程实训平台的可持续服务性

CAD/CAM是提升产品研发制造品质与速度的先进应用技术，是实现我国产业转型、创新驱动发展的重要技术手段［1－2］。随着我国产业转型步伐加快，企业对该类工程技术人员需求迅猛增加，显著推进了该类人才的高校工程培养，工程实训教学平台建设日益受到重视，其工程实训平台建设获得了大量资金投入，已购置了PRO/E、UG、Solid work等CAD/CAM软件、添置了数控加工中心、数控铣床、数控车床等数控专业设备，配置了刀具、夹具等辅助工具装备，初步形成了CAD/CAM模块化工程实训教学应用平台，为CAD/CAM工程人才培养提供了有利条件。

近年来，微型数控机床及其刀具、夹具等工装的开发应用日益广泛，这对开展微型CAD/CAM教学提供了便利条件。微型CAD/CAM教学不仅可激发学生的学习兴趣，提高其自我学习能力，而且可有效解决实训工作中实操设备风险大等难点问题，在一些工程实训教育实践中证明颇有成效，已日益受到实训工程教育者们的重视。但目前该类微型CAD/CAM平台受制于平台的软硬件设备维护成本、实训人员数量有限而难以全面展开，工程实训教学的低成本、安全、资源充分利用的平台模式尚缺乏，该开放平台的构建模式与可持续发展研究少，缺乏借鉴模式，难以实现平台的共建、共享、共赢目标［4－6］。为进一步提升高校CAD/CAM工程实训开放式教学平台的资源

可持续化利用水平，本文将分析该工程实训开放平台的体系构建，研究其可持续发展的关键措施，为实现诚信规范、低成本、可持续发展工程人才实训平台的资源最大化利用提供参考。

2 微型化CAD/CAM工程实训开放平台体系构建

微型化CAD/CAM工程实训开放平台建设是以学生的兴趣为导向，充分应用产品零部件设计加工的相似性规律，依托互联网技术，开展学生对多重知识组合的自律学习、实践应用，从而提升其专业知识技能活化水平，实现知识的感知认知与理性认知间的转化。该实训平台特征是以学生学习兴趣为目标，在平台CAD/CAM及数控机床、刀具、夹具等工装资源的支持下，模块组合成不同梯度的实训内容，形成工程实训教学过程的师生互动、评价、维护、计费收取等多项服务与管理［7］。由此，该工程实训开放式平台构建可根据学生实训参与过程顺序展开，形成一种动态可持续的规范管理模式。该模式包括前期诚信预约登记，中期快速CAD产品结构设计、CAM加工制造实训资源库学习、案例制作、后期制作产品评价考核及成本计量等。由于该工程实训开放平台需要足量的资金完成设备维护、材料、刀具、工装的损耗补充，因此需要严格风险控制、尽量减少设备、工装材料的非正常损耗，并重点开展安全教育、诚信体系构建、成本计量纳入开放平台进行制度规范化建设，从而将每位参与实训的同学从虚拟实训场景转变成真实的企业运营场景，实现实物、实景、实用、实效的有效结合，真正形成高效、科学、规范、可持续发展的工程实训教学平台，获得开放式工程实训环境下的教与学共建、共享、共赢目标。微型CAD/CAM工程实训开放平台体系结构如图1所示。

图1 微型CAD/CAM工程实训开放平台体系结构

3 微型CAD/CAM工程实训开放平台实施举措

基于微型CAD/CAM开放式平台的体系构建，该平台实施需充分结合CAD/CAM工程实训特点，有效发挥信息技术优势，实现基础理论教学与工程实训资源的整合优化、建立诚信规范教学管理制度、建设项目创新与产学研互融的教学模块［8－9］，逐步微型化CAD/CAM产品实训设计、制造技能的综合考核与成本计量规范制度。

3.1 教学资源整合优化

微型化CAD/CAM工程实训开放式平台的教学是以人为本，进行人才素质培养的实操动手能力、知识延伸拓展力与团队合作能力为核心目标，其教学涉及理论教学与实践教学资源的重合叠加，需综合优化该CAD/CAM教学资源。

在优化整合该CAD/CAM教学资源构成过程中，可以通过适度外购，并结合参与者开发研制的新产品设计、制作，丰富教学资源库，降低开放式平台建设维护成本，使开放式平台建设成可持续发展的循环低成本运行模式。

开放式教学平台需要改变过去重理论，轻实践的考试模式，在考核系统中显著增加作品评分比例，充分发挥参与者学习创作的能动性，在创意设计中检验设计、制造、团队合作的综合能力，实现创新驱动、开放动态管理?，理论与实践实操的融合。

3.2 安全诚信体系建设

微型化CAD/CAM开放平台的特色是其有一个相对的安全性，易操作性，但其微型化需要微型数控设备、工装、夹具、加工材料、电脑硬件设备、CAD软件的技术支持，该工装、夹具、材料也存在易消耗、损失等问题，辅助电脑设备均需及时有效更新补充，才能使开放实训平台有序顺畅运行。

为降低开放式平台设计加工中的设计、制作风险，减轻材料、刀具、量具、材料的成本损耗、微型数控机床的损坏，在实训前，需强化预约实名登记与安全教育，制订安全教育规范，完善例程实名学习考核，认真做好预防工作，并对开放实验室要及时登记信息，专门、专业人员跟踪服务，最大程度上避免产生安全事故。根据诚信等级的成本核算，对耗损材料及时定期补充，形成设备资产平台的外购保障。

大力倡导开放实训平台的诚信观念，加强诚信教育，提升自觉诚信行为，严格行为规范，是开放式平台低成本、平稳定运行的基础。以诚信等级与规范使用，以成本计量、交费，构建参与者的信用累计与可控成本，可使软、硬件资源得到更加公平、合理、高效的使用。这需要建立完善实训参与者学生的基本诚信档案，建立失信惩戒机制，通过舆论宣传、在线检查、完善开放实训平台的诚信机制，提高同学参与过程的自律能力。

3.3 开放式平台的创新实践与产学研融合

创新是推动民族进步和社会发展的不竭动力，高校大学生创新能力培养是微型化CAD/CAM开放平台的重要内容，开放式实训平台是实现参与者创新梦想，勇于探索，开展科学技术研究与应用的基础平台。该平台建设宜以分层次、模块化展开，充分围绕国家经济发展主题，融合各类创新、创业，以大学生机械创新设计大赛、产学研项目合作，应用信息技术，并有效对接企业产品创新，可提升学生利用开放平台分析问题、实际处理生产现场设计制造的职业能力和创新能力，形成良好的团队合作能力，这将对学生的自主、自律学习有良好的引导作用，对于实现零距离的企业先进设计、制造创新人才的高校培养，创造良好条件。

4 结束语

微型CAD/CAM工程实训开放式平台是一个软硬件相互支持的系统工程，该系统以时间开放、空间开放提供工程实训教学的人性化、个性化管理服务。该工程实训开放平台管理不仅能实现教育、教学软硬件资源的整合优化，而且可实现以项目创新、创业强化工程实训平台建设的人才培养，形成自律学习、个体参与、能动实操、诚信规范、安全可控、成本计量为特征的工程实训教学规范制度，实现高校工程创新人才与企业需求的零距离培养。该平台是教学管理与服务综合能力的重要应用，其建设涉及多方相协调的教学软硬件系统综合政策支持，研究需继续深入，尚待进一步深入探讨完善。

［1］张颖熙.先进制造技术概论［M］.北京:高等教育出版社，2005

［2］胡义刚，沈永刚.CAD/CAM综合性训练的探索与实践［J］. 实验室研究与探索，2008，27(6):131 －134，153

［3］徐金寿.“全程式”实践模式下开放式实训体系的构建［J］. 职业技术教育，2011，32(2):57 －59

［4］杨晓京，任伟.开放式数控系统硬件平台的构建［J］.机床与液压，2003，(6):67 －69

［5］刘义荣.科学配置教学资源与建设节约型高校［J］.黑龙江高教研究，2007，(12):66 －68

［6］苟向锋，杨晋，陈德道，等.开放式综合性数控加工实验的设计与实践［J］.实验室研究与探索，2011，30(3):137 －139，144

［7］刘建华，耿鹏，苏兴，等.高职开放式实训教学体系的探索与实践［J］.中国职业技术教育，2009，(35):33 －34

［8］晋顺.项目驱动的开放式实训教学体系的探索与实施［J］.武汉船舶职业技术学院学报，2008，(4):94－96，105

［9］郭卫琳.“工学结合”人才培养模式下的高职课程内实训改革探讨［J］.现代教育管理，2010，(3):57－59