差異式教學在模具CAD/CAM中的應用與研究

韓超，劉曉明，閆玉磊，高軍偉，韓旭，張湘媛

（黑龍江農業工程職業學院，哈爾濱150088）

差異式教學在模具CAD/CAM中的應用與研究

韓超，劉曉明，閆玉磊，高軍偉，韓旭，張湘媛

（黑龍江農業工程職業學院，哈爾濱150088）

本研究主要分析了當前模具CAD/CAM教學過程中存在的問題，并且探討了差異式教學在CAD/CAM中的應用，以幫助學生熟練掌握設計能力，提高教學效率。

差異教學；模具CAD/CAM；應用

1 當前模具CAD/CAM教學存在的問題

1.1 不重視模具CAD/CAM集成的概念和方法

CAD技術誕生的標志是1963年美國人研制出世界上第一套實時交互的計算機圖形系統。之后的幾十年，模具CAD/CAM飛速發展，日本、德國、加拿大等發達國家先后開始對模具CAD/CAM進行研究，如日本機械工程實驗室成功研制的沖裁級模具CAD系統，美國試制成功了數控銑床，解決了復雜零件的加工自動化，促進了數控編程技術的發展。我國計算機技術發展起步較晚，雖然經過幾十年的努力，模具CAD技術的研究與開發已取得了很大的進展，但是在模具CAD/CAM教學上仍存在很多問題，比如不重視模具CAD/CAM集成的概念和方法。傳統的二維模具結構設計教學方法已經越來越不適應現代化生產和集成化技術要求，所采用的三維數字化模型也只是以立體的、直觀的感覺來設計模具，沒有具體考慮加工過程中的加工余量和工藝要求，給產品結構的分析、模具可制造性評價和數控加工、成形過程模擬及信息的管理與共享帶來了很大麻煩。因此應在今后推進教學改革，實行差異式教學的同時應該尊重模具CAD/CAM集成的概念和方法，設計過程中各功能模塊應該采用同一數據模型，以實現信息的綜合管理與共享，提高教學質量。

1.2 模具設計和制造的思路混亂

目前我國模具設計和制造的標準低，沒有根據制件形狀特點和模具結構的相似性將零件分門別類，規劃出典型零件的典型結構，導致模具設計和制造工藝不標準，各個部門之間協調不同步，信息共享不暢通，常常出現朝令夕改的現象，不僅浪費成本，而且增加了加工時間，這都是模具設計思路混亂的表現。這些誤區也體現在模具CAD/CAM教學過程中，教師只是教授單一的電腦知識，而不普及實際生產中的工序和機制。這種不合理的知識傳授方式對學生推理效率和問題求解能力沒有幫助，對設計對象知識的遺漏或者錯誤表達都將給學生今后工作帶來困難。

2 差異式教學在模具CAD/CAM中的應用

2.1 差異式教學應用現狀

差異式教學是創新人才培養體制與模式深化改革的一大亮點，教師面對眾多的不同資質、不同特點的學生，不再是簡單地統一授課，而是更加關注學生的個性差異，并且在教學中將共性和個性辯證地統一起來，努力做到因材施教，促進學生優勢潛能的開發。差異式教學在模具CAD/CAM教學中的應用也取得了一定成果，作為一門綜合性和實踐性很強的課程，其內容涉及到基礎理論、計算機圖形技術、數據庫的建立與調用等知識，并且數值計算和人工智能技術的結合將是今后一項十分艱巨而重要的工作。因此，社會對模具CAD/CAM專業人才的需求也越來越大，也給這門課程改革帶來了巨大挑戰，該門課程的改革主要倡導用先進的教學方法和教學手段構建以模具CAD/CAM技術理論和實踐緊密結合的知識體系，在教學過程中教師應該以模具CAD/CAM理論為中心，針對每個學生的學習進度，不僅教授書本上的知識，也應延伸和拓展理論教學以外的內容。但是在實踐中仍然存在各種難以解決的問題，因為在應試體制的大環境下，非常容易忽視學生個體差異，而將教學中心傾向少數優秀學生，這樣不利于學生素質全面發展的教育目標，也與差異式教學的初衷背道而馳。

2.2 差異式教學發展方向

模具CAD/CAM教學是計算機科學，與傳統的學習環境相比，模具CAD/CAM的網絡環境由于其豐富開放和多媒體信息集成的特點在教學內容上為學生提供了圖像、音頻、視頻和動畫等多種選擇，因此在課程內容的設計上，應通過增加形式豐富的特色教學，將傳統教學方式與多媒體教學結合起來，使抽象難學的內容變得具體、形象。作為一門實用性極強的課程，為了突出高級應用性人才的目標和專業特色，要保證學生在學科理論的基礎上，靈活運用模具CAD/CAM一體化軟件，體驗用計算機系統進行生產、經營、管理、控制及操作的生產過程，通過暴露出來的問題熟悉模具數控加工與自動編程的操作，解決模具設計和制造中的具體問題。這樣不僅可以大大調動學生學習的積極性和主動性，培養學生的實踐能力和創新能力，同時也提高了理論教學和實踐教學質量。學生個體之間的差異應成為課堂教學的動力，把差異當作一種教育資源加以開發和利用，滿足每個學習者的好奇心不僅有助于學習者將CAM技術與工廠設備聯系起來，也容易形成師生互動的教學效果。但是差異式教學并不意味著一味遷就學生，教師應該為學生制定學習目標，學習目標是學習者對學習活動的認識，也是教師在教學實踐中能否真正實施差異教學的關鍵。總之，差異式教學在模具CAD/CAM中的應用要靠師生共同努力，社會也要形成尊重差異，理解差異的氛圍，不歧視、淘汰任何一個學生，做到真正的因材施教。

3 結語

模具CAD/CAM是一門新興學科，社會對模具CAD/CAM專業人才的要求越來越高，如何培養專業技能過硬，職業素質高的模具CAD/CAM工作者是對當前模具CAD/CAM教學的一大考驗。課程改革的關鍵是課堂教學改革，改進現有教學方法，采用差異式教學，根據每一名學生的學習進度和學習能力制定個性化的教學計劃，才能幫助學生畢業后熟練掌握模具CAD/CAM實訓課所學內容，做到因材施教。

［1］李振興.試論機械CAD的應用現狀及發展趨勢［J］.科技情報開發與經濟，2011，（05）：12-14.

［2］張曉云.基于差異性的分層教學理論與實踐［J］.重慶科技學院學報（社會科學版），2006，（S1）：87-88.

TQ320

A

1674-8646（2015）09-0151-02

2015-06-26

課題名稱：《差異式教學在模具cad cam中的應用與研究》課題編號201503