差异式教学在模具CAD/CAM中的应用与研究

韩超，刘晓明，闫玉磊，高军伟，韩旭，张湘媛

（黑龙江农业工程职业学院，哈尔滨150088）

差异式教学在模具CAD/CAM中的应用与研究

韩超，刘晓明，闫玉磊，高军伟，韩旭，张湘媛

（黑龙江农业工程职业学院，哈尔滨150088）

本研究主要分析了当前模具CAD/CAM教学过程中存在的问题，并且探讨了差异式教学在CAD/CAM中的应用，以帮助学生熟练掌握设计能力，提高教学效率。

差异教学；模具CAD/CAM；应用

1 当前模具CAD/CAM教学存在的问题

1.1 不重视模具CAD/CAM集成的概念和方法

CAD技术诞生的标志是1963年美国人研制出世界上第一套实时交互的计算机图形系统。之后的几十年，模具CAD/CAM飞速发展，日本、德国、加拿大等发达国家先后开始对模具CAD/CAM进行研究，如日本机械工程实验室成功研制的冲裁级模具CAD系统，美国试制成功了数控铣床，解决了复杂零件的加工自动化，促进了数控编程技术的发展。我国计算机技术发展起步较晚，虽然经过几十年的努力，模具CAD技术的研究与开发已取得了很大的进展，但是在模具CAD/CAM教学上仍存在很多问题，比如不重视模具CAD/CAM集成的概念和方法。传统的二维模具结构设计教学方法已经越来越不适应现代化生产和集成化技术要求，所采用的三维数字化模型也只是以立体的、直观的感觉来设计模具，没有具体考虑加工过程中的加工余量和工艺要求，给产品结构的分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享带来了很大麻烦。因此应在今后推进教学改革，实行差异式教学的同时应该尊重模具CAD/CAM集成的概念和方法，设计过程中各功能模块应该采用同一数据模型，以实现信息的综合管理与共享，提高教学质量。

1.2 模具设计和制造的思路混乱

目前我国模具设计和制造的标准低，没有根据制件形状特点和模具结构的相似性将零件分门别类，规划出典型零件的典型结构，导致模具设计和制造工艺不标准，各个部门之间协调不同步，信息共享不畅通，常常出现朝令夕改的现象，不仅浪费成本，而且增加了加工时间，这都是模具设计思路混乱的表现。这些误区也体现在模具CAD/CAM教学过程中，教师只是教授单一的电脑知识，而不普及实际生产中的工序和机制。这种不合理的知识传授方式对学生推理效率和问题求解能力没有帮助，对设计对象知识的遗漏或者错误表达都将给学生今后工作带来困难。

2 差异式教学在模具CAD/CAM中的应用

2.1 差异式教学应用现状

差异式教学是创新人才培养体制与模式深化改革的一大亮点，教师面对众多的不同资质、不同特点的学生，不再是简单地统一授课，而是更加关注学生的个性差异，并且在教学中将共性和个性辩证地统一起来，努力做到因材施教，促进学生优势潜能的开发。差异式教学在模具CAD/CAM教学中的应用也取得了一定成果，作为一门综合性和实践性很强的课程，其内容涉及到基础理论、计算机图形技术、数据库的建立与调用等知识，并且数值计算和人工智能技术的结合将是今后一项十分艰巨而重要的工作。因此，社会对模具CAD/CAM专业人才的需求也越来越大，也给这门课程改革带来了巨大挑战，该门课程的改革主要倡导用先进的教学方法和教学手段构建以模具CAD/CAM技术理论和实践紧密结合的知识体系，在教学过程中教师应该以模具CAD/CAM理论为中心，针对每个学生的学习进度，不仅教授书本上的知识，也应延伸和拓展理论教学以外的内容。但是在实践中仍然存在各种难以解决的问题，因为在应试体制的大环境下，非常容易忽视学生个体差异，而将教学中心倾向少数优秀学生，这样不利于学生素质全面发展的教育目标，也与差异式教学的初衷背道而驰。

2.2 差异式教学发展方向

模具CAD/CAM教学是计算机科学，与传统的学习环境相比，模具CAD/CAM的网络环境由于其丰富开放和多媒体信息集成的特点在教学内容上为学生提供了图像、音频、视频和动画等多种选择，因此在课程内容的设计上，应通过增加形式丰富的特色教学，将传统教学方式与多媒体教学结合起来，使抽象难学的内容变得具体、形象。作为一门实用性极强的课程，为了突出高级应用性人才的目标和专业特色，要保证学生在学科理论的基础上，灵活运用模具CAD/CAM一体化软件，体验用计算机系统进行生产、经营、管理、控制及操作的生产过程，通过暴露出来的问题熟悉模具数控加工与自动编程的操作，解决模具设计和制造中的具体问题。这样不仅可以大大调动学生学习的积极性和主动性，培养学生的实践能力和创新能力，同时也提高了理论教学和实践教学质量。学生个体之间的差异应成为课堂教学的动力，把差异当作一种教育资源加以开发和利用，满足每个学习者的好奇心不仅有助于学习者将CAM技术与工厂设备联系起来，也容易形成师生互动的教学效果。但是差异式教学并不意味着一味迁就学生，教师应该为学生制定学习目标，学习目标是学习者对学习活动的认识，也是教师在教学实践中能否真正实施差异教学的关键。总之，差异式教学在模具CAD/CAM中的应用要靠师生共同努力，社会也要形成尊重差异，理解差异的氛围，不歧视、淘汰任何一个学生，做到真正的因材施教。

3 结语

模具CAD/CAM是一门新兴学科，社会对模具CAD/CAM专业人才的要求越来越高，如何培养专业技能过硬，职业素质高的模具CAD/CAM工作者是对当前模具CAD/CAM教学的一大考验。课程改革的关键是课堂教学改革，改进现有教学方法，采用差异式教学，根据每一名学生的学习进度和学习能力制定个性化的教学计划，才能帮助学生毕业后熟练掌握模具CAD/CAM实训课所学内容，做到因材施教。

［1］李振兴.试论机械CAD的应用现状及发展趋势［J］.科技情报开发与经济，2011，（05）：12-14.

［2］张晓云.基于差异性的分层教学理论与实践［J］.重庆科技学院学报（社会科学版），2006，（S1）：87-88.

TQ320

A

1674-8646（2015）09-0151-02

2015-06-26

课题名称：《差异式教学在模具cad cam中的应用与研究》课题编号201503