高職《零件的造型與仿真加工》課程整體設計

摘要：本文以高職《零件的造型與仿真加工》課程為例，從課程定位、課程的設計理念與思路、教學內容、教學方法和教學手段等五個方面談了《零件的造型與仿真加工》課程整體設計的具體內容，為教學內容的具體實施指明了方向。

關鍵詞：高職；《零件的造型與仿真加工》；課程整體設計

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）04-0212-02

CAD/CAM技術是隨著計算機技術、信息技術的發展而形成的一門新技術，它的應用和發展引起了社會和生產的巨大變革，因此CAD/CAM技術被視為20世紀最杰出的工程成就之一。目前，國內外CAD/CAM軟件在生產中的應用已相當普遍，CAD/CAM技術廣泛應用于機械、電子、航空、航天、船舶和輕工等各領域，它的應用水平已成為衡量一個國家技術發展水平及工業現代化水平的重要標志。《零件的造型與仿真加工》課程就是通過操作CAD/CAM軟件完成零件產品的設計和制造等工作。

一、課程的性質、地位和作用

我院《零件的造型與仿真加工》課程是數控技術專業的一門必修的專業核心課程，是一門職業技能課程，主要面向機電產品的三維造型、工程制圖和仿真加工。這門課程在二年級第一學期開設，在這之前，學生已經學習了《機械制圖》、《機械制圖測繪及計算機繪圖》等一些基礎課程，已經有一定的讀圖能力。它的后續課程有《數控工藝與加工編程》、《使用數控車床的零件加工》和《使用加工中心的零件加工》等專業課程。《零件的造型與仿真加工》課程在完成學生任職崗位群所需要的綜合操作實踐技能訓練中具有核心性的支撐作用。對學生職業能力培養和職業素質養成起主要的支撐或明顯的促進作用，并為進行后續相關專業知識的學習、實踐奠定良好的理論和實踐基礎。

二、課程的設計理念與思路

這門課程在設計時是以職業活動為導向，通過對企業進行廣泛的調研，全面、詳細地分析職業崗位和典型工作任務。我們數控專業的學生畢業后面臨的崗位有：產品造型員、數控編程員、數控機床操作員和CAD/CAM工程師等。從事這些崗位所需要具備的職業能力有：能熟練使用CAD/CAM軟件進行零件造型與設計、能繪出符合國家標準的工程圖、能制定機械加工工藝規程、能進行數控機床操作、能編制程序（手工、軟件自動）、能對零件進行檢測等。從這些職業能力中提煉出與本課程相關的職業能力，將這些職業能力轉化為一些知識、能力和素質，以這些知識、能力、素質為依據確定課程的目標，圍繞這一目標，選取教學內容，采取一些行之有效的教學方法和教學手段對課程內容進行實施。最后對課程進行評價，將評價結果與最初的企業調研結果相比較，找出差距，再對課程進行修改完善。這樣就形成了一個動態的、相對穩定的符合社會需求的課程體系。

三、教學內容

通過本課程的學習，學生將掌握三方面的主要內容：首先，學生能夠掌握CAD/CAM軟件的部分功能，能獨立運用軟件完成中等復雜零件的數字化造型、部件裝配和工程圖繪制。其次，能運用UG軟件對簡單零件進行仿真加工并創建后處理程序，生成車間工藝文檔。最后，學生通過本課程的學習，能具有較強的責任感和認真的工作態度，具有較強的自我控制能力和團隊協作能力，具有較強的創新能力。

圍繞課程目標，我們應將教學內容分為數字化設計、數字化裝配、數字化制圖和數字化仿真加工四大模塊，這四大模塊的內容是以十個機電產品項目為載體，以項目下面的子任務為主線，以學生為中心，有效實施教、學、練、賽多位一體化教學。同時，配合第二課堂、科技園、創新小組和各種省級、國家級大賽高效實現教學目標。十個機電產品項目是由簡單到復雜，每個項目下面的子任務也是由簡單到復雜設置的，符合學生循序漸進的認知規律。

四、教學方法和教學手段

在對教學內容進行實施時，采用了講授演示式、分組討論法、任務驅動法、角色互換法、分組練習法、項目案例分析法等一些教學方法并采用結合多媒體、實物教學、網絡資源等一些教學手段。

1.講授演示式。講授法是教師運用口頭語言系統地向學生傳授知識的方法。講授法是一種最古老的教學方法，也是迄今為止在世界范圍內應用最廣泛、最普遍的一種教學方法。這種方法能夠使學生在較短的時間內獲得大量的信息。演示教學法是教師在教學時，把實物或直觀教具展示給學生看，或者作示范性的實驗、操作，通過實際觀察獲得感性知識以說明和印證所傳授知識的方法。這種教學方法能使學生獲得生動而直觀的感性知識，加深對學習對象的印象。在《零件的造型與仿真加工》課程中，我們給學生布置一個工作任務，學生通過分析確定了方案后，這時教師就要對實施方案所需要的知識點進行講解，對所涉及到的各個命令進行演示。比如要完成一個“墊圈”的三維造型，那么教師就要詳細講述演示圓、尺寸標注、拉伸等命令的使用。

2.分組討論法。討論式教學法，是一種有效的教學方法。它可以激發學生激情，加深學生對知識的理解，促使學生之間相互學習、相互促進。在本課程中，每個項目案例教學前，預先把圖紙和工作任務布置給學生，以小組團隊的方式初步熟悉圖紙，相互討論、學習，在共同學習的基礎上讀懂圖紙及各零件的裝配關系，由團隊組織匯總小組成員的意見，最終制定一個造型設計或加工方案。

3.項目案例分析法。項目案例分析教學法是通過實施一個完整的項目而進行的教學活動，其目的是提高學生解決實際問題的綜合能力。本課程采用循序漸進的工程案例，模擬企業產品設計工作過程中職業氛圍與情境，以十個機電產品為項目載體，以CAD/CAM軟件為數字化設計與仿真加工手段，設計教學活動、組織教學，建立工作任務與知識的聯系，獲得機電產品三維造型設計、CAM自動編程的從業能力。

4.任務驅動法。任務驅動教學法是由教師根據當前教學主題設計并提出任務，以完成一個個具體的任務為線索，把教學內容巧妙地隱含在每個任務之中，教師引導學生邊學邊做完成相應的任務。本課程中的十個機電產品項目，分別由若干由易到難的子任務組成，在教學過程中，首先呈現各個子任務，使學生明確任務，然后學生以小組形式制定方案，合作、協作完成任務，最后對所完成的任務進行評價。在實際教學工作中，任務驅動教學法，能讓學生“動”起來，進而樂于學習，主動學習，創造性地學習。

5.角色互換法。師生角色互換法是讓學生充當課堂的主導者，把一個班級分成若干小組，每個小組完成一個目標任務。各小組派代表上講臺講授知識，主講完成后，組內成員可以補充，聽講的學生和老師可以提問。學生講完后，先由學生點評，然后再由老師點評，指出存在的缺點和不足。通過這樣的角色互換，既鍛煉了學生的表達能力，增加了學生之間的團隊意識，又可以活躍課堂氣氛，教學效果好，真正體現了以學生為主體的教育理念。《零件的造型與仿真加工》是一門理論性和實踐性都比較強的課程，屬于軟件應用、操作類課程，包含的內容較多。在本課程的教學過程中，應充分運用現代信息技術手段及實際生產過程所需的軟件、實物模型、網絡資源等，徹底改變傳統的填鴨式的課堂教學模式。課程應引進多媒體教學，教師采用聲像呈示的方式，使每位學生通過顯示器能夠清楚地看到教師的每一步操作，學習內容形象生動，學習效率才會高。

《零件的造型與仿真加工》課程考核學生時主要依據學生上交的機電產品三維模型和圖紙材料，再結合平時表現，全面評價學生成績，學生成績主要包括UG軟件應用能力、造型能力、自動編程能力、職業道德素質的考核。因為本課程應用性比較強，所以教材要體現實用性，學生按照書本指導，就能完成工程任務，這樣才能培養學生的學習興趣，使學生在軟件應用中熟悉命令、掌握命令。在現有教材中，反映軟件操作方法、工程應用實例的教材都可以使用。課程的整體設計，是一種宏觀操控、微觀操作的設計活動，它的最終目的是為了提高教學效率和教學質量，使學生在單位時間內能夠學到更多的知識，更大幅度地提高學生各方面的能力，從而使學生獲得良好的發展。

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基金項目：常州紡織服裝職業技術學院學術科研基金項目（RJ201201）

作者簡介：陳玉瑜（1979-），女，甘肅靖遠人，常州紡織服裝職業技術學院機電工程系，講師，碩士研究生，主要從事機械工程與數控技術研究。