基于工作过程系统化的《计算机辅助制造》课程设计探索

邓兆虎

摘要：本文以计算机辅助制造课程为对象，采用基于工作过程系统化课程设计方法，针对计算机辅助制造的特定学习领域，进行了学习情境的设计。

关键词：CAM；工作过程系统化；学习情境

· 【中图分类号】TP393-4

1、引言

以工作过程为导向的职业教育理论是针对传统职业教育与真实工作环境相脱离的问题，以及企业对一线生产技术、技能型人才的需求而提出的一种课程改革方法。以工作过程为导向的职业课程教育，打破了传统本科的学科体系式教育模式，建构了更适合职业教育规律的理论与实践相结合的职业教育模式，对于我国高职教育的课程改革提供了理论指导[1]。

基于工作过程的课程，是依据并围绕职业活动中为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序建立起来的课程体系，其体现的是职业成长规律。但单个的项目课程训练，无法使学生快速地了解、掌握并熟练应用一门技能。因此，国内的学者提出一种系统化的课程设计理念。以典型的工作工程为参照，依據平行、递进或包容的原则设计三个以上的学习情境，通过学习的内容的变化实现技能知识的迁移。与单一的项目学习比较，通过系统化理念设计的课程，跟符合学生学习、认知规律。

2、基于工作过程系统化的《计算机辅助制造》课程分析

《计算机辅助制造》课程是数控加工技术、模具CAD＼CAM、计算机辅助设计与制造等专业的一门专业必修课。课程依靠UG、Mastercam、CAXA等CAM软件，讲授产品的二维、三维造型方法和数控加工技术。通过课程的训练，使学生能运用CAM软件完成产品绘制以及自动生成产品的数控加工程序，培养学生分析产品数控加工工艺和运用CAM软件自动生成数控加工代码的能力。提高学生的专业素养和专业基本技能，并为后续专业课程打下基础[2]。

由于数控加工涉及领域比较广泛，加工的类型包括盘类零件加工、箱体类零件加工、叉架类零件加工、注塑模具加工、复杂零件多轴加工等内容，因此无法通过一门课程掌握所有的加工技能，本课程主要面向模具制造行业的数控加工技术需求，以企业常用的Mastercam软件为主，通过工程项目的训练，让学生掌握现代先进制造技术下模具类零件制造的工艺流程，能利用mastercam软件进行加工刀路的设计和模拟仿真，并输出NC程序，实现典型模具零件的加工。

3、《计算机辅助制造》课程设计流程

3.1课程开发基本原则

每个学习情境都是完整的工作过程。每个学习情境都包括信息、咨询、决策、实施、检查和评价六个环节，各环节因学习情境的不同又有所变化。

每个学习情境应是同一范畴的事物。学习情境的设置要在同一范畴内至少设置3个以上的情境学习与训练，使之达到熟能生巧的目的，重复过程、步骤和方法，积累经验，不重复的是内容，找出差异性，使学生能够达到知识与技能的迁移。

学习情境之间是平行、递进或包容的关系。各学习情境间的关系分为三种：并列、递进和包容。并列就是两个情境是独立的， 同一个范畴的不同单元在难度上是并列的，递进就是情境的内容逐步增加，情境的难度逐步加大；包容就是后一个情境包容前一个情境， 只有做完第一个情境，才能做出第二个情境。

学习情境的设计和开发要符合区域经济发展需要和专业特征原则。高等职业教育的目标之一就是为社会培养高素质的技术、技能型人才，社会需求是课程开发的前提和依据。因此工作过程系统化的课程开发应以人才需求为导向，从学生的职业发展需求及现状考虑，满足、社会、行业的发展和学生个性发展的需求。学习领域转换阶段根据认知和职业成长规律的递进关系进行内容重构，将行动领域转换为学习领域内容。学习情境设计阶段根据完整的思维及工作过程原则，分解学习领域为主题学习单元。

3.2课程开发的基本流程

基于工作过程系统化的课程设计过程如图1所示。职业岗位调研阶段要结合本地区相关产业的发展现状和未来发展需求，通过深入企业调研及与组织行业专家讨论的方式，根据专业对应的工作岗位及岗位群实施典型工作任务分析[3]。行动领域归纳阶段根据所需能力要求的复杂程度整合典型工作任务形成综合能力行动领域。学习领域阶段根据认知和职业成长规律的递进关系，进行行动领域的重构并转换为学习领域。学习情境设计阶段根据学生的学习思维方式及完整的工作过程，将学习领域转换为技能训练项目[4]。

3.3《计算机辅助制造》课程学习情境的设计

学习情境是对课程的具体化，就是课程单元。它可以是项目、任务，也可以是案例，还可以是设备、现象或产品，本课程学习情境的设计采用的是以行动为导向的项目教学法[5]。学习情境设计如下：

（1）二维零件绘制与加工

项目1：凸轮零件的设计及加工

项目2：槽轮、齿形零件的设计及加工

项目3：汽车垫片零件图

项目4：标识牌的设计及加工

项目5：典型注塑模具模架零件的设计及加工

（2）三维凸模零件加工

项目1：旋钮凸模加工

项目2：鼠标外壳凸模加工

项目3：手机外壳凸模加工

项目4：玩具模型凸模加工

（3）三维凹维零件加工

项目1：旋钮凹模加工

项目2：鼠标外壳凹模加工

项目3：手机外壳凹模加工

项目4：玩具模型凹模加工

4、结语

阐述了基于工作过程系统化的计算机辅助制造课程的改革思路，针对模具行业岗位的需要，加强学生职业岗位技术能力的培养，使得学生熟练掌握数控编程实践技能，更好适应企业生产需求。同时，为适应企转型升级的发展和人才需求的变化，该课程的教学内容仍需要进行进一步地探索和改革。

参考文献

李洪达.基于工作过程系统化课程的设计.科学时代，2009，01：184

[1]明安卿，张永锋，周仁斌，张磊.基于工作过程系统化的专业课程开发与实践.科技资讯，2015，15：154-155

[2]莫文锋.基于能力本位的《计算机辅助制造》课程改革与实践.装备制造技术，2010，08：211-212

[3]张志刚.基于工作过程系统化的高职家具设计与制造专业课程体系构建.家具，2013，34（04）：69-74

[4]潘洪涛.基于工作过程系统化的计算机网络技术专业课程体系开发实践.中国职业技术教育，2010，26：64-66

[5]贾学武，孟婷婷，田欣.基于工作过程系统化的“ 塑料成型工艺与模具设计”课程改革与实践.牡丹江大学学报，2013，22（03）：164-166endprint