基于工程軟件的數(shù)字化制造能力培養(yǎng)研究

　　摘 要： 為培養(yǎng)應(yīng)用型本科院校機械專業(yè)學(xué)生的數(shù)字化制造能力，作者依托典型企業(yè)的生產(chǎn)實踐，規(guī)劃專業(yè)人才培養(yǎng)方案和課程體系，以企業(yè)的項目產(chǎn)品和制造流程為主線，規(guī)劃工程軟件在教學(xué)實施過程中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力，收到了令人滿意的教學(xué)效果。
　　關(guān)鍵詞： 應(yīng)用型本科機械專業(yè) 工程軟件 數(shù)字化制造工程能力培養(yǎng) 教學(xué)方法改革
　　一、引言
　　以信息技術(shù)為主導(dǎo)的現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展推動了制造業(yè)和數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)代制造業(yè)則借助數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)實現(xiàn)了從設(shè)計、制造全過程的并行模式，采用數(shù)字化三維數(shù)據(jù)模型取代原來的物理原型，從而縮短了新產(chǎn)品開發(fā)周期。現(xiàn)代制造業(yè)正逐步普及以三維CAD/CAM技術(shù)為核心的產(chǎn)品數(shù)字化制造，企業(yè)的數(shù)字化制造水平可以說在一定程度上反映了企業(yè)的核心競爭力。
　　目前許多高校傳統(tǒng)機械工程學(xué)科的教學(xué)模式是以常規(guī)機械設(shè)計制造流程為主線的，課程體系的設(shè)置重理論輕實踐，各單元技術(shù)間存在很大的脫節(jié)與重復(fù)現(xiàn)象，沒有形成完整的體系，與企業(yè)的工程實踐結(jié)合不緊密，沒有體現(xiàn)行業(yè)的發(fā)展技術(shù)現(xiàn)狀。
　　我院是新建本科院校，提出“工程教育，職業(yè)取向”的人才培養(yǎng)模式，將原有課程體系調(diào)整為：“以綜合素質(zhì)培養(yǎng)為核心、創(chuàng)新教育為主線、以數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)為手段、拓寬基礎(chǔ)、加強工程實踐能力培養(yǎng)”。
　　企業(yè)在制造活動中廣泛使用工程軟件，工程軟件的應(yīng)用能力和水平直接反映了企業(yè)的先進(jìn)制造水平。為面向企業(yè)就業(yè)客戶群，培養(yǎng)適銷對路的應(yīng)用型機械專業(yè)人才，必須緊跟企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)，以典型企業(yè)的工程應(yīng)用軟件為教學(xué)工具，規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容，探索行之有效的工程軟件教學(xué)方法，通過工程軟件實現(xiàn)產(chǎn)品的數(shù)字化的制造流程，將理論知識應(yīng)用于軟件的使用中去指導(dǎo)應(yīng)用，通過軟件使用促進(jìn)學(xué)生理解和掌握理論知識，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字化制造綜合工程應(yīng)用能力。
　　二、教學(xué)規(guī)劃
　　依據(jù)典型企業(yè)調(diào)研結(jié)果確定機械專業(yè)培養(yǎng)方案和課程大綱標(biāo)準(zhǔn)，形成數(shù)字化制造課程群。數(shù)字化制造課程群分理論課程、實踐課程、課外培養(yǎng)三大體系。以企業(yè)使用的主流典型工程軟件為應(yīng)用工具培養(yǎng)工程能力，在教學(xué)過程中應(yīng)用的工程軟件如表1所示。
　　課程采用基于企業(yè)情境的項目教學(xué)法、理實一體化教學(xué)法等多種形式，以企業(yè)典型零件加工為項目內(nèi)容，每個項目包含若干子項目。項目分為基礎(chǔ)項目、提高項目和拓展項目三大類，項目設(shè)計遵循由淺入深、循序遞進(jìn)的原則。
　　理論環(huán)節(jié)與實踐環(huán)節(jié)密切結(jié)合，多媒體教室、CAD/CAM機房和數(shù)控實訓(xùn)室交替上課。講授軟件時，講述基本的原理，學(xué)生課上和課后做練習(xí)，習(xí)題取自實際工程實例。
　　注重學(xué)生自學(xué)和課外培養(yǎng)相結(jié)合，機房根據(jù)學(xué)生申請開放管理，教師現(xiàn)場答疑，培養(yǎng)學(xué)生的工程軟件使用能力。
　　課程考核有多種形式，理論課程考核有平時考核和期末考核，平時考核包括課程表現(xiàn)、課后作業(yè)質(zhì)量、階段大作業(yè)質(zhì)量、實驗完成質(zhì)量；期末考核包括試卷成績、現(xiàn)場考核等幾部分。課程表現(xiàn)主要考核學(xué)生對教師課程參與的能力，占總成績分?jǐn)?shù)的15%，具體包括出勤情況、課上聽課和上機的態(tài)度、課上回答問題的情況、完成軟件練習(xí)的情況；課后作業(yè)的完成質(zhì)量，完成與課上內(nèi)容相關(guān)的軟件使用解決具體問題。
　　對于純工程軟件應(yīng)用類課程的考試，比如現(xiàn)代CAD/CAM應(yīng)用，試卷采用理論和實際相結(jié)合考試形式，統(tǒng)一于一張試卷內(nèi)，在CAD/CAM機房考試，理論筆試和上機考試相結(jié)合進(jìn)行，理論考試考查對工程軟件基本知識和基本技能的理解，占總成績分?jǐn)?shù)的25%；上機考查利用工程軟件解決零件的數(shù)控程序編制問題的能力。
　　對于基于項目的實踐課程的考核，教師匯總學(xué)生的所有考核分?jǐn)?shù)評定成績，成績由四部分組成，包括出勤率分?jǐn)?shù)、教師過程考核分?jǐn)?shù)、項目分?jǐn)?shù)、設(shè)計資料質(zhì)量分?jǐn)?shù)，總成績按百分制給出。其中出勤率占10%，教師過程考核占10%，項目分?jǐn)?shù)占70%，設(shè)計資料質(zhì)量占10%。項目分?jǐn)?shù)由個人自評分?jǐn)?shù)、組內(nèi)互評分?jǐn)?shù)、組長評分分?jǐn)?shù)、組間互評分?jǐn)?shù)加權(quán)綜合而成。
　　三、結(jié)語
　　我們在應(yīng)用型本科機械專業(yè)的人才培養(yǎng)中利用工程軟件培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字化制造工程能力，改革教學(xué)方法，學(xué)生樂于將知識應(yīng)用于實踐，使理論有用武之地，激發(fā)出濃厚的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了動手能力，加強了團(tuán)隊的合作精神。對就業(yè)企業(yè)單位和就業(yè)學(xué)生的跟蹤調(diào)查，表明學(xué)生從學(xué)校向企業(yè)的職場轉(zhuǎn)換的時間明顯縮短，工作后對崗位的適應(yīng)能力明顯增強，企業(yè)反映效果較好。
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　　基金項目：沈陽工程學(xué)院教學(xué)研究項目資助（編號：Y1208、ZX1213