基于CAD/CAM技术的中职模具课程教学改革

许莉

摘 要：文章介绍了CAD/CAM技术的发展状况，随着CAD/CAM技术的发展，中等职业学校许多专业都将CAD/CAM教学列为主干课程，笔者根据学校的实际情况结合教学过程中不足之处，提出一些看法供大家探讨。

关键词：CAD/CAM技术 CAD/CAM教学软件 教学改革 校本教材

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（c）-0183-02

人类在20世纪所有的科技发明中，大多以计算机和通信技术为核心的，20世纪50年代后期CAD技术开始起步，60年代，随着计算机硬件技术的发展，CAD技术开始迅速发展。进入70年代，飞机和汽车工业的迅速发展，法国人提出了贝塞尔算法，推出了三维曲面造型系统CATIA，解决了三维曲面造型，这也使得CAD技术的开发有了现实的基础。70年代末80年代初，由于CAD技术的迅速发展，CAM技术也开始有了较大的发展。最初的CAD/CAM技术主要应用于机械制造，随着技术的发展，CAD/CAM目前也广泛应用于航空、建筑、化工、仪表、电子等领域。CAD/CAM是计算机高速发展的产物，它融合了计算机、信息技术、制造业、控制工程等多方面学科，使人类生产力得到不断提高，从而推动了新的技术革命。

CAD主要是计算机辅助设计绘图的部分，以AUTOCAD为例，它主要以2D为主，有较强的平面功能，虽然也可以生成3D实体，但对人们的识图要求较高，生成过程比较复杂，不易上手。但AUTODESK公司开发的比较早，因此，AUTOCAD作为通用型的绘图软件具有较广泛的使用人群。作为模具或机械专业来说，SOLIDWORKS的出现无疑解决了AUTOCAD在3D方面的不足，先生成实体，再转化为2D视图，更具有一定的直观性。CAD的出现让人们丢开传统绘图工具，摆脱图板、丁字尺，不用编写大量的生产技术文件就能够进行现代化的生产作业，大幅度的提高了产品设计的效率。

CAM主要是计算机辅助制造部分，是指利用计算机系统，通过计算机与生产设备直接或间接地联系，去规划、设计、管理和控制产品的制造过程。设计制造是模具产品开发与研制的主要环节，它们本身也是相互依存，共同发展。CAD设计的产品最终也是需要CAM技术加工制造出来。CAM能够模拟仿真，用实验代替试样，通过三维动态将产品的设计方案、设计意图呈现在用户眼前，完成新产品的研发与推广。CAD/CAM还将传统的顺序作业改为现代化的并行工程，极大地提高了生产效率同时又降低了生产所需的各项成本。

近几十年来，我国模具工业有了很大的进步，这主要得益于模具CAD/CAM技术的发展应用。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。我国许多中等职业技术学校已将CAD/CAM相关课程列为模具、机械等专业的核心课程。由于“2+1”学制的实施，使得绝大中职类学校都将前2年的CAD/CAM课程以理论教学为主，重设计轻实践，仅仅让学生能够熟练运用CAD/CAM软件，学生的技能只体现在计算机操作水平。当学生在顶岗实习后，所学知识仍停留在理论之上，实践方面的欠缺使得用人企业不得不对他们进行再培训，理论与实践相脱节是很多中等职业学校在培养学生中存在的通病。其实中等职业教育就是去培养“蓝领”，培养学生的动手能力实操技能，在这基础之上再增加学生相应的理论知识水平从而推动中等职业学校教学改革的发展。笔者以中等职业学校模具专业为例，针对传统的教学模式，提出一些自己的看法。

1 分析课程特点，了解课程定位

CAD/CAM是随计算机技术发展起来的多学科应用技术，是现代机械学科主要发展成果。CAD/CAM课程是模具专业的专业课和必修课程。在传统的教学模式下，要中职学生认识运用各个软件命令，训练他们对软件的应用及开发的结果是造成他们厌学、困学的原因。中职学生在模具加工行业中，绝大部分从事生产第一线的操作岗位，原有的教学方法无法达成相应的教学目标与任务，因此必须对现有CAD/CAM课程重新定位，以改变重理论轻实践的问题，中职教育不妨确立以训练动手能力为本位的指导思想，以社会需求为导向，不断提高教学质量。

2 合理安排教学内容，合理选择CAD/CAM软件教学

随着计算机技术的发展，市场上出现许多种CAD/CAM软件，而且各种版本的软件都在不断地升级换代，因此，教师在挑选教学用CAD/CAM软件也需要紧跟时代。目前，CAD/CAM软件主要有CATIA、Pro/ENGINEER、UG、MASTERCAM、CAXA制造工程师等。在选择教学软件时，首先要联系周边企业，开展CAD/CAM软件在企业应用情况的调研，真正做到以市场需求为导向，让学生学习最为实用的软件，这样才能向企业输送所需人才。其次，不同的专业有不同的培养模式，换言之，不同专业所学软件的侧重点是不同的，不能所有专业都采用相同的教学内容与教学模式。以中职学校模具专业为例，针对模具设计方向专业可采用美国参数技术公司的Pro/ENGINEER软件教学，该软件CAD功能方面比较强大，一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上，而Pro/ENGINEER是建立在基层统一基层上的数据库。在整个设计过程中，任何一处发生改动，就能在整个设计过程的相关环节前后得以反应。比如说，设计师要对工程图稍有改动，数控工具路径也会自动更新，生成新的NC代码。针对模具制造方向专业一般采用MASTERCAM，UG也可以作为备选软件，UG与MASTERCAM相比较则需要更高的计算机硬件的配置，如果学校机房的计算机比较陈旧的话就不能流畅地运行该软件。MASTERCAM靠其刀具路径校验功能可模拟零件加工的整个过程。模拟中不但能显示所用的刀具及夹具，还能检测出刀具、夹具以及被加工零件的干涉、碰撞等情况，真实反映加工的实际过程。MASTERCAM是一套以图形驱动的软件，它能将刀具路径文件自动生成CNC控制器上所使用的NC代码。合理选择CAD/CAM教学软件，不仅能贴近市场需要，还可以贴近学生实际，培养企业需要的“复合型”人才。endprint

3 编写与学校实际情况相符的校本教材，推动CAD/CAM教学改革

随着中等职业学校课程改革的深入，越来越多的中职学校会推出适合与自身教学环境相符合的校本教材。以往的教材都是理论性较强，对于中职学生而言，枯燥乏味，毫无兴趣可言，让学生掌握课本上的内容只能靠死记硬背，不容易掌握。学校开发的校本教材必须要有自己的专业特色，不同的专业有不同的侧重点，因此，理论知识与实践的知识所占教材的份额就成为校本教材开发的重中之重。所以开发出一本优秀的CAD/CAM教材要集学校、教师、企业等多方力量共同努力。中等职业学校一般在二年级都会进行工种考核，即所谓的技能鉴定。那么我们完全可以根据不同专业的工种考核来编制不同的CAD/CAM校本教材，甚至还可以将考核的内容加入到校本教材中去，这样既做到校本教材“以人为本”，又能做到推动教学不断地改革。

4 改变传统的教学方式，最好能做到CAD/CAM“理实一体化”教学

前面笔者也提到CAD/CAM教学基本上都是教师进行理论教学，教师在机房利用多媒体上课，亲身示范讲解各种实例，使学生了解软件的各项命令。然后学生上机操作，练习教师上课内容，先从单纯的模仿开始，为了激励学生，教师还可以演示一些仿真动画，引导学生积极主动地学习。由于CAD/CAM是一项实践性较强的课程，因此，理论学习之后必然要进行实训。为了防止学生知难而退，可以先将任务进行合理划分，每次实训完成一个目标单元，先易后难，从简单的入手，建立学生的自信心，再考虑学生的实际学习进度，进行分层教学，对不同层次的学生给予不同的学习目标，保证每次实训课程内容既充实又能让学生较好地完成教师布置的任务。通过长期教学与实践相结合，使CAD/CAM教学真正达到“理实一体化”。

通过理论学习，实训培养，使学生能够重新构建所学的知识内容，有利于学生综合能力的培养，将理论知识的学习与实践操作的技能培养融合到教学过程中，中等职业学校才能真正做到培养技能型人才。

参考文献

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