職業(yè)院校開(kāi)設(shè)《逆向工程技術(shù)》一體化課程的研究

李敏

【摘要】逆向工程技術(shù)是近些年發(fā)展起來(lái)的新興技術(shù)。職業(yè)院校在傳授學(xué)生機(jī)械加工相關(guān)知識(shí)的同時(shí)，應(yīng)順應(yīng)企業(yè)需求，拓展學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)方面的能力。本文旨在探討職業(yè)院校開(kāi)設(shè)《逆向工程技術(shù)》一體化課程的相關(guān)問(wèn)題，研究課程建設(shè)的方案。

【關(guān)鍵詞】游逆向工程 ?逆向造型 ?快速成型

【中圖分類號(hào)】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）11-0243-01

為了更好地探究該門課程的教學(xué)對(duì)象、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)評(píng)價(jià)等各方面內(nèi)容的設(shè)置，開(kāi)展本課題的研究。

一、研究的背景

逆向工程技術(shù)是利用現(xiàn)有的產(chǎn)品或模型，通過(guò)數(shù)字化測(cè)量設(shè)備獲得產(chǎn)品或模型的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，利用點(diǎn)云數(shù)據(jù)在逆向造型軟件中進(jìn)行處理后得到產(chǎn)品或模型的三維數(shù)字模型，為產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。逆向工程技術(shù)廣泛應(yīng)用于玩具、工業(yè)品、汽車、醫(yī)療等產(chǎn)品及其模具的設(shè)計(jì)中[1]。

通過(guò)調(diào)研我們發(fā)現(xiàn)，將逆向工程課程作為模具制造、數(shù)控技術(shù)及精密機(jī)械檢測(cè)技術(shù)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)拓展課程是很有必要的。掌握一定的逆向工程技術(shù)，能拓寬學(xué)生專業(yè)知識(shí)面、提升學(xué)生專業(yè)綜合技能，為學(xué)生從事相關(guān)工作崗位奠定了基礎(chǔ)。

為了更好地開(kāi)展《逆向工程技術(shù)》一體化課程建設(shè)的研究，教學(xué)中密切結(jié)合實(shí)際，通過(guò)多方調(diào)研，探究該門課程的教學(xué)對(duì)象、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)評(píng)價(jià)等各方面內(nèi)容的設(shè)置，形成較完整的課程建設(shè)方案。

二、研究的思路

1.通過(guò)調(diào)研，緊密結(jié)合企業(yè)實(shí)際，明確教學(xué)對(duì)象。確定學(xué)生應(yīng)學(xué)習(xí)的前導(dǎo)課程及掌握的技能;

2.確定課程目標(biāo)。明確學(xué)生學(xué)完本課程后，在知識(shí)、技能及素養(yǎng)方面應(yīng)達(dá)到的目標(biāo);

3.依據(jù)教學(xué)對(duì)象及課程目標(biāo)，設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，并充分運(yùn)用多種教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué);

4.根據(jù)課程目標(biāo)及教學(xué)過(guò)程中學(xué)生學(xué)習(xí)情況，確定全面合理的教學(xué)評(píng)價(jià)方式。

三、研究的方法

1.信息研究法：通過(guò)參觀、調(diào)研、資料檢索等各種途徑，確定教學(xué)對(duì)象及課程目標(biāo)。確保本課題的研究與企業(yè)實(shí)際緊密結(jié)合，與職業(yè)院校學(xué)生的實(shí)際情況緊密結(jié)合;

2.理論分析法：靈活運(yùn)用教育學(xué)理論、素質(zhì)教育理論、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展規(guī)律等基礎(chǔ)理論，對(duì)課題研究的各種現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)、全面、深入地分析，保證研究遵循科學(xué)規(guī)律;

3.適時(shí)調(diào)整法：教學(xué)過(guò)程中根據(jù)具體情況適時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法，確保學(xué)生達(dá)到課程目標(biāo)所設(shè)置的內(nèi)容。

四、研究的結(jié)果及其分析

結(jié)合學(xué)院“創(chuàng)新、效能、品牌”的目標(biāo)，借助國(guó)家高技能人才基地建設(shè)的良好契機(jī)，結(jié)合調(diào)研情況進(jìn)行了多次探討，最終確定《逆向工程技術(shù)》一體化課程目標(biāo)、課程對(duì)象、課程內(nèi)容及評(píng)價(jià)考核方式。

1.通過(guò)調(diào)研論證，完善硬件配置。在已配置手持式激光掃描儀、Geomagic Studio逆向造型軟件的基礎(chǔ)上，增加配置13臺(tái)3D打印機(jī)。在逆向工程技術(shù)課程的教學(xué)中引入快速成型技術(shù)，使得學(xué)生可以快速驗(yàn)證逆向造型的結(jié)果，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.結(jié)合實(shí)際教學(xué)過(guò)程，定位《逆向工程技術(shù)》課程為理實(shí)結(jié)合一體化課程。制定一體化課程標(biāo)準(zhǔn)，編寫一體化教案及一體化考核題庫(kù)。確定該課程包括兩大教學(xué)模塊：逆向工程技術(shù)與快速成型技術(shù)。兩大模塊內(nèi)容相輔相成，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式，使學(xué)生在輕松愉快、抱有強(qiáng)烈好奇心的情境下完成了該課程的學(xué)習(xí)。

3.準(zhǔn)確定位教學(xué)對(duì)象。該課程的教學(xué)對(duì)象為精密檢測(cè)專業(yè)、數(shù)控專業(yè)及模具制造專業(yè)高年級(jí)學(xué)生。他們已經(jīng)完成了零件加工與制造相關(guān)課程的學(xué)習(xí)。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)逆向工程與快速成型這一新型技術(shù)，初步具備零件造型與設(shè)計(jì)的能力。

4.根據(jù)硬件建設(shè)及教學(xué)的實(shí)施，編寫教材。完成《精密測(cè)量與逆向工程》教材中逆向工程與快速成型兩大模塊的編寫。教材的編寫采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)型”教學(xué)方法，緊密結(jié)合教學(xué)過(guò)程詳細(xì)講解操作步驟，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力及實(shí)踐能力。

5.貫徹“產(chǎn)學(xué)研”相結(jié)合的原則，積極與相關(guān)企業(yè)聯(lián)系，建立長(zhǎng)期的合作關(guān)系。充分利用現(xiàn)有設(shè)備，與企業(yè)合作進(jìn)行產(chǎn)品的造型與研發(fā)。不僅提高教學(xué)質(zhì)量，還要逐步提高教師科研能力。

五、創(chuàng)新

創(chuàng)新之處主要有如下幾個(gè)：

1.以實(shí)訓(xùn)室設(shè)施的完善為硬件依托

通過(guò)調(diào)研，緊密結(jié)合企業(yè)實(shí)際，在原有逆向造型設(shè)備的基礎(chǔ)上，增加快速成型設(shè)備，為課程的建設(shè)提供很好的硬件保障。

2.逆向工程與快速成型技術(shù)的有機(jī)結(jié)合

在制定該課程的一體化課程標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就考慮將逆向工程與快速成型技術(shù)兩大模塊放在該課程中學(xué)習(xí)。將逆向造型設(shè)計(jì)與快速成型有機(jī)結(jié)合，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，拓展他們的知識(shí)面。

3.任務(wù)驅(qū)動(dòng)——教學(xué)方式的改革

采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式，分組教學(xué)。每個(gè)小組自行確定造型工件，組內(nèi)成員相互配合，完成零件的造型與快速制造。這種教學(xué)方式大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得教學(xué)效率得到了有效地提升。

4.考核題庫(kù)的開(kāi)發(fā)

結(jié)合實(shí)際教學(xué)，開(kāi)發(fā)一體化考核題庫(kù)。題目類型有填空題、簡(jiǎn)答題與操作題。做到了理論與實(shí)際的緊密結(jié)合。

六、發(fā)展及展望

隨著科技的發(fā)展，逆向工程這一新興行業(yè)在產(chǎn)品及模具設(shè)計(jì)中也嶄露頭角。職業(yè)院校機(jī)械專業(yè)學(xué)生就業(yè)方向主要為機(jī)械加工行業(yè)，在學(xué)生掌握機(jī)械加工技能的同時(shí)，應(yīng)適當(dāng)拓展學(xué)生專業(yè)知識(shí)面，掌握新興技術(shù)，提高學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)能力，以提升其競(jìng)爭(zhēng)力。而目前，開(kāi)設(shè)《逆向工程技術(shù)》課程的職業(yè)院校較少，并且沒(méi)有形成完整的課程架構(gòu)及教學(xué)方案。本課題通過(guò)研究，形成了《逆向工程技術(shù)》一體化課程標(biāo)準(zhǔn)、一體化教案、一體化考核題庫(kù)，編寫了任務(wù)驅(qū)動(dòng)型教材。為該課程的教學(xué)及發(fā)展起到了很好的范例作用。

在以后的教學(xué)中，還可以嘗試將逆向工程課程與畢業(yè)設(shè)計(jì)課程有機(jī)結(jié)合起來(lái)。讓學(xué)生用機(jī)械設(shè)計(jì)與逆向造型相結(jié)合的方式進(jìn)行零件設(shè)計(jì)，并通過(guò)快速成型驗(yàn)證。這將對(duì)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)能力的提升有很大幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]成思源，張湘?zhèn)ィS曼慧. 逆向工程技術(shù)及其在模具設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造.廣州：廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，2009年06期.