基于工作過程的機械CAD/CAM學習領域課程開發(fā)*

巫修海

（臺州職業(yè)技術學院 浙江 臺州 318000）

基于工作過程的機械CAD/CAM學習領域課程開發(fā)*

巫修海

（臺州職業(yè)技術學院 浙江 臺州 318000）

以“學工一體、校企融合”思想為指導，以培養(yǎng)學生完成整體化工作任務的綜合職業(yè)能力為著眼點，開發(fā)基于工作過程的機械CAD/CAM學習領域課程標準。開發(fā)過程從技能學習規(guī)律出發(fā)，結合地方制造業(yè)的支柱產(chǎn)品泵閥、汽摩配、縫紉機、塑料模具以及小家電等，選取典型的任務載體作為學習性工作任務，依據(jù)工作任務設計學習情境，依據(jù)不同的學習情境設計教學活動。

工作過程；機械CAD/CAM；學習領域；課程開發(fā)

機械CAD/CAM技術是機械工程類專業(yè)的核心課程，但傳統(tǒng)的教學或改進的教學主要是體現(xiàn)在CAD/CAM軟件如何使用，而基于工作過程的機械CAD/CAM課程開發(fā)是在校內(nèi)專任教師和校外專家即企業(yè)技術人員進行職業(yè)工作任務分析與調(diào)研基礎上進行的，以工作內(nèi)容為依據(jù)組織課程內(nèi)容，以學習性工作任務為載體設計教學活動。筆者擬以數(shù)控技術專業(yè)為例，介紹基于工作過程的機械CAD/CAM課程開發(fā)。

學習領域定位

對應的典型工作任務 機械CAD/CAM學習領域?qū)闹饕菣C械產(chǎn)品的CAD設計、CAM制造、數(shù)控加工工藝設計、工裝夾具開發(fā)設計等典型工作任務，是數(shù)控技術專業(yè)的主要學習領域。本學習領域?qū)嵱眯詮姡瑧妹鎻V，主要培養(yǎng)學生運用CAD/CAM軟件完成機械產(chǎn)品的數(shù)字化設計與制造能力、產(chǎn)品加工工藝分析與設計能力，查閱標準、手冊、規(guī)范及有關資料的能力，同時培養(yǎng)學生的社會能力和方法能力。

典型工作任務描述 機械CAD/CAM工作人員根據(jù)客戶對機械產(chǎn)品設計與制造的要求，深入企業(yè)進行市場調(diào)研，確定任務要求；然后對產(chǎn)品造型與加工工藝分析，提出可能的解決方案，并對所有方案的可行性、社會效益、經(jīng)濟效益進行論證和評價，確定最終設計方案。由產(chǎn)品造型師利用計算機完成產(chǎn)品的CAD造型，由數(shù)控加工工藝員借助計算機完成產(chǎn)品CAM加工，完成工裝夾具設計；用計算機繪制零件圖和總裝圖，編制設計說明書和相關的技術文件，在加工車間進行零件的加工、組裝、試制，最后交付給客戶，征求客戶意見并進行改進，承諾終身維護和維修。

前修課程與后續(xù)課程的關系 機械CAD/CAM是數(shù)控技術專業(yè)的一門核心技術學習領域課程，通過學習本課程，既可以為后續(xù)專業(yè)課的學習打下基礎，又可以直接應用于工程實際。前修學習領域課程主要有典型零部件測繪與造型、典型零件機構分析與設計、典型零件加工、典型零件檢測、數(shù)控加工等；后續(xù)學習領域課程主要有典型零件數(shù)控加工與生產(chǎn)實施、數(shù)控加工工裝、頂崗實習等專業(yè)課。

學習目標

教學過程以學生為主體，以職業(yè)能力目標的實現(xiàn)為核心。學生在教師指導下或借助引導文、參考手冊等資料，制定產(chǎn)品造型、CAM加工工藝、工裝夾具設計等計劃，并實施和檢查反饋，在產(chǎn)品CAD設計與CAM加工過程中，使用的工具、設備及材料等應符合勞動安全和環(huán)境保護規(guī)定。

學生能夠在規(guī)定時間內(nèi)按計劃和要求完成產(chǎn)品CAD設計與CAM加工及其工裝夾具設計、繪制產(chǎn)品二維圖、三維圖、編制工序卡片及相關的技術文件等項目。

學習完本課程后，學生應當具備機械產(chǎn)品CAD設計與CAM加工的能力。包括：掌握一般產(chǎn)品實體造型、泵類產(chǎn)品的CAD造型、利用曲面功能完成復雜產(chǎn)品的CAD造型，樹立正確的設計思想；掌握機械產(chǎn)品CAM加工方法，具備設計可靠、高效的加工工藝的技能；了解復雜產(chǎn)品多軸加工工藝；具備運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊等有關技術資料進行工程設計的能力；掌握機械CAD/CAM的新發(fā)展和現(xiàn)代機械產(chǎn)品的設計與制造方法；能夠正確閱讀、撰寫產(chǎn)品說明書和技術文件，能夠進行工作記錄、技術文件存檔與評價反饋。

學生能夠自覺保持安全和健康的工作環(huán)境，自覺遵守勞動法規(guī)和環(huán)保條例，加強合作意識、責任感以及與他人的溝通和交流。

學習領域內(nèi)容

學習領域內(nèi)容見表1。

表1 學習領域內(nèi)容表

學習情境設計

學習情境是在實訓場地對真實工作過程的教學化加工，以完成具體的工作任務為目標，每一個學習情境均為一個或幾個獨立的學習性工作任務，是對典型工作任務的細化或重組。學習情境的前后排序要符合學生的認知規(guī)律，采取從簡單到復雜、從單一到綜合的排列方法。學習情境的設計要盡量覆蓋常見的生產(chǎn)對象，并根據(jù)地方特色制造產(chǎn)業(yè)的不同調(diào)整任務載體。

機械CAD/CAM學習情境的設計要考慮盡量覆蓋機械產(chǎn)品設計與制造中典型零件CAD與CAM技術，最后考慮當?shù)仄髽I(yè)的制造業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)特色。在開發(fā)過程中，筆者從技能學習規(guī)律出發(fā)，結合地方制造業(yè)的支柱產(chǎn)品泵閥、汽摩配、縫紉機、塑料模具以及小家電等，選取典型的任務載體作為學習性工作任務，依據(jù)工作任務設計學習情境，依據(jù)不同的學習情境設計教學活動。共設計了8個教學情境，涵蓋了機械CAD/CAM課程的內(nèi)容，這些學習情境都是校企合作的產(chǎn)物。學習情境設計見表2。

表2 學習情境設計表

每個學習情境按照CAD/CAM的工作過程進行設計，覆蓋了機械CAD/CAM學習領域所有的知識點和技能點。同時，考慮當?shù)仄髽I(yè)的制造業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)特色，每一個學習情境又是一個完整獨立的工作過程。學習情境4的設計見表3。

表3 “三葉螺旋轉子CAD/CAM技術”學習情境設計表

學習領域課程開發(fā)的建議

學材和相關資源開發(fā) 為更好地實施工作過程導向的任務式教學，要開發(fā)任務驅(qū)動式學材，包括工作任務書、任務指導手冊等。在任務實施過程中，還需借助《刀具使用手冊》、《加工工藝手冊》等參考資料，查閱相關標準等。同時還需多媒體教學課件、實訓車間、虛擬實驗室等有助于項目教學的課程資源。

考核方式 考核采取過程考核與期末考核相結合的方式，將重點放在對學生職業(yè)能力的綜合評價上，其中過程考核成績占總成績的70%，期末考核成績占總成績的30%。過程考核按任務進行，每項任務結束后，根據(jù)學生完成學習性工作任務的情況、工作態(tài)度與表現(xiàn)進行考核，主要考核學生的知識運用能力、綜合能力。期末考核按照教學要求，也側向于能力考核。

條件配備 一是積極吸納行業(yè)企業(yè)技術專家充實到教師隊伍中，形成互兼互聘、互惠互利的教師隊伍建設機制；二是配備理實一體化專用教室，按照單班教室配置六邊形課桌、投影儀、電腦；配備完成任務所需的資料，供學生隨時查閱；三是多開展校企合作，這樣可以組織設計真實的學習情境。

[1]姜大源.職業(yè)教育學研究新論[M].北京：教育科學出版社，2007.

[2]趙志群.工學結合課程開發(fā)指南[M].北京：清華大學出版社，2007.

[3]歐盟Asia2 Link項目“關于課程開發(fā)的課程設計”課題組.學習領域課程開發(fā)手冊[M].北京：高等教育出版社，2007.

G712

A

1672-5727（2010）12-0077-02

巫修海（1977—），男，江蘇句容人，臺州職業(yè)技術學院機電工程學院講師，研究方向為機械工程教學。

浙江省科技計劃項目《基于生產(chǎn)性實訓基地的數(shù)控高技能人才培養(yǎng)模式研究與實踐》（項目編號：2009R30021）和浙江省臺州市教育規(guī)劃課題一般課題《基于工作過程的CAD/CAM課程開發(fā)與實踐研究》（課題編號：G96050）階段性研究成果