产学相融建构CAD/CAM（UG）实训课程

杨宇+郭晟+赖啸

摘 要 基于产品生产工作过程，进行CAD/CAM课程开发。紧密结合“校企合作、工学结合”的课程体系开发和设计理念，以合作企业（五粮液普什模具公司）具有典型代表性的成套模具产品为教学载体，构建基于任务驱动和项目导向的教学内容，形成教、学、做一体化的教学模式，将学生的知识、技能、职业能力和综合素质的培养“多位立体化”，取得较好的教学效果。

关键词 课程开发；校企合作；CAD/CAM

中图分类号：G712 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）22-0159-03

Constructed Practical Training Courses of CAD/CAM（UG） by Fussing Production and Study//YANG Yu， GUO Sheng， LAI Xiao

Abstract Based on the production process， developed CAD/CAM

curriculum. According the conception of School-enterprise Coopera-

tion， Work Integrated Learning， and using the typical mold from the

Wuliangye Pash Mold Company as teaching carrier， constructed the

teaching content which driven by task and oriented by project， formed

teaching， learning and doing integration mode， which can culture knowledge， skills， professional ability and overall quality of the stu-dents by three-dimensional training. We got better teaching results by using it.

Key words curriculum development； school-enterprise cooperation； CAD/CAM

1 前言

隨着计算机技术的发展，CAD/CAM技术在机械设计与制造行业所占比重越来越大，成为机械类高技能人才的必备技能。同时，随着企业的进步，机械设计与制造越来越依赖于各种三维软件，随模具企业生产向虚拟制造、无图纸加工、网络化制造等方向发展，具有CAD/CAM技术的高技能人才越来越成为企业的宠儿。

为适应社会和企业的发展，四川宜宾职业技术学院模具及数控专业于2010年开设CAD/CAM（UG）实训课程，并发展成为模具与数控技术专业的一门专业技术主干课程。为更好地实施本课程的教学，为宜宾地区及成渝区域经济发展培养机械类高技能人才，课程组与校外实训基地、师傅紧密合作，把企业的实际项目引入教学过程，由企业专家、工程师、学校专职教师指导教学过程，共同拟定教学项目，积极进行教学改革和课程建设，形成了教、学、做一体化的教学模式，构建了基于任务驱动和项目导向的基本曲线与草图、实体建模、片体建模、装配、工程图、数控加工等6个主项目模块教学内容。采用任务驱动法等多种教学方式，将学生的知识、技能、职业能力和综合素质的培养多维立体化，取得较好的教学效果。

2 课程开发思路

基于产品生产工作过程先进理论，体现校企合作、工学结合，进行课程体系开发和设计。如图1所示，本课程设计思路是以行业、企业、市场需求为导向拟定职业岗位，以职业岗位的任职要求为出发点，以项目任务、工学结合为基点，以职业能力培养为重点、能力导向设计为标准、校企合作为宗旨，从而全方位地体现教学过程的职业性、实践性和开放性。

3 课程开发方法

课程采用项目训练方法，学生完成项目的过程与企业实际进行的机械产品（模具）设计与制造过程完全一致，大大提高学生对CAD/CAM软件的熟悉程度和操作能力，掌握产品造型设计和自动数控编程等非常重要的核心技能。

本课程以项目为组织，各项目均以机械产品（模具）设计与加工过程为向导，在各个过程中涉及若干任务，均采用CAD/CAM软件UG来完成。通过逐步完成各项任务，从而达到最终完成整个项目的目的。

同时，依据工作任务完成的需要、高职学生的特点和职业能力形成的规律，按照“课证融合”设计要求，确定课程的知识、技能等内容。

4 教学内容与载体选择

内容的选取 课程团队首先对企业职业岗位进行调研，确定课程培养内容与标准，按照典型模具产品的生产工作过程，提炼出应用性较强的基本学习情境项目。

学习情境项目之间采用递进的方式进行，每个学习情境都以一个完整的工作过程实施教学。教学过程按照由浅入深、从简单到复杂，能力由单一到综合进行排序，便于在组织教学时达到相应的知识培养目标和技能操作目标。

教学内容的组织与安排 在教学内容的组织与安排环节中，教学内容取生产实际中的产品“学习电脑风扇盒盖”作为教学载体，先让学生通过“示范—对照训练”后再接受任务单，以“下达任务—方案制订—设计制作—过程结果检查”为主线。在整个教学组织过程中，教师由传统的知识传授者变成教学的组织者、引导者，学生以真实的任务为工作背景，课程教学基于职业岗位设计实践教学体系，依据学生的学习认知规律和职业成长规律组织教学内容。学生在操作过程中不断积累相关的职业能力，切实融“教、学、做”为一体，有效实现课程学习的工学交替。

教学载体如图2所示，是来自于校外实习基地（五粮液普什模具公司）的成套模具产品，具有典型的代表性。

5 教学过程与教学方法

多种教学方法并用，增强教学效果 由于CAD/CAM（UG）实训是一门综合性、实践性强，覆盖面广的课程，课程内容与生产实际紧密结合，根据岗位要求设置教学模块，采用理实一体化、教师典型案例化演示、学生自主学习、教师引导、项目化推进、分组任务驱动等，以增强教学效果。主要教学方法如图3所示。

教学程序设计 依据实际生产工作过程，以项目为单元，设计教学程序。教学程序设计（示例）如下。

内容：分析零件外形结构特征，拟定设计思路；绘制零件草图；生成实体模型；生成片体；通过细节特征对片体（塑件）进行修饰。

目的：掌握用片体建模的方法，对常见的塑件进行三维造型设计。

要求；掌握基本草图的绘制，灵活使用约束功能；掌握基准平面的构建方法；掌握拉伸、旋转、扫掠及管道的应用；理解复杂零件的建模思路；掌握直纹面、N边曲面、缝合的方法。

教学过程 教学过程主要结合现代教学设备与方法，充分利用实训基地资源，注重学生主动、师生互动。图4所示为“塑件3D建模”这一项目模块的教学过程示例。

步骤一：塑件外形轮廓特征和结构特征分析；正确的建模方法；掌握参数化建模的方法与过程，准确把握其理念。

设计意图：通过教师直观地操作演示，比较容易吸引学生的注意力，也更容易让学生理解这部分内容，有助于培养学生的观察、分析、模仿能力。

步骤二：讲解此片体零件的建模思路；对草图绘制及其编辑操作进行示范；讲解拉伸、旋转、扫掠及管道的应用与操作；解说直纹面、N边曲面、缝合的方法。

设计意图：通过讲解和实际演示，学生容易理解，有利于下一步的自主学习。

步驟三：学生自主训练。

设计意图：根据个体任务书的自主训练模块，每个学生进行从草图到简单片体造型设计的系统训练，有利于掌握和巩固相应知识和技能。

步骤四：讲解片体正确的设计方法，由学生参照指导书进行操作，再相互交流自己对这一技术的理解。

设计意图：通过点与线形成不同特色的成型面是本节课的一个难点，根据人性化塑件产品的要求进行造型设计演示，可以加深学生对内容的理解；通过学生自主观察和思考，有利于突破教学难点，掌握粗车、精车的概念和要领。

步骤五：学生分组，接受组别任务书，从生活生产中自己提炼设计主题（塑件）；对学生提出设计要求（实用性、品味性及人性化）。

设计意图：学生自己动手，对课程理解更加深刻，掌握运用3D软件进行产品设计的过程和方法，并引入竞争意识和团队协作精神。

步骤六：学生分组交流设计零件的经验，并派代表发

言，最后由教师总结。

设计意图：通过交流，让学生辩证地分析问题、鉴别优劣，也使学生充分表达自己对学习的体会和看法，展示成果，相互切磋技艺。

6 教学考核设计

本课程注重过程考核与结果考核相结合。

1）过程考核分组进行，占总成绩的40%。具体操作：下达任务单，要求各小组沿“立项”“设计”“加工”“仿真装配与调试”这一生产流程，完成整套模具出产的工艺过程。各组互评、组内各成员互评、师评总结三项综合，得出过程考核分数。

2）结果考核由“任务单”完成指标情况与“试题库”抽考这两项组成，各占总成绩的30%。

7 课程改革与创新

1）构建基于任务驱动和项目导向的基本曲线与草图、实体建模、片体建模、装配、工程图、数控加工等6个主项目任务模块的教学内容，体现了教、学、做一体化。

按照企业真实的机械产品（模具）生产过程，构建产品造型设计、数控编程等主任务模块的课程内容，并依托先进的实践教学条件，校企合作，融课程教学与职业技能认证为一体，课证相融、以证代考，重点培养学生解决工程实际问题的能力和解决“群组问题”的能力，缩短了教育培训与就业的距离，实现知识传授、能力培养和素质教育的统一。

2）本课程积极建立和完善网上教学环境，建立了信息量大的网络课程、案例库、网上资源库等，共享网络资源，充分利用信息技术开阔学生视野，激发学生的创新思维。

3）打造一支教学经验丰富、教学水平高的双师型师资队伍，根据企业的实际工程应用，创新编制适用的立体化教材。

4）将教师科研项目融入教学中，让学生参与进来，协助教师做一些工作。同时，已完成的科研项目的相关部分反过来又可以分解作为以后的教学项目。

5）结合院级及国家每年的3D数字化设计技能大赛进行教学，着重培养学生的应用能力和创新能力。

6）实行课证融合，要求本课程的学习必须取得相应的UG认证资格证书，才能获得相应的学分。

8 结语

通过本课程的建设，优化了课程内容和教学方法，使学生的专业技能、职业素质有了大幅度提高。通过本课程在四川宜宾职业技术学院模具专业12级的试点，到13、14、15级的全面实施，直接受惠人数达1000余人，一汽大众、五粮液普什集团、成都铁路局等用人单位的满意度也大为提高。同时，本课程的改革为其他课程的建设与改革带来有益的借鉴和启迪。

参考文献

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