突出技能培養的《CAD/CAM綜合實訓》課程改革

周立波 王凌云

摘要：《CAD/CAM綜合實訓》課程是一門實踐性非常強的課程，結合企業對數控加工高技能人才的需求，認為應從項目化教學、課題的選擇、重視學生綜合與創新設計能力的培養、與其他課程的融合，增加數控大賽的內容、改變考核方式等幾個方面的改革來提高《CAD/CAM綜合實訓》課程的技能培養水平，并取得了一定的成效。

關鍵詞：技能培養；CAD/CAM；項目化；技能大賽；考核

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）13-0073-02

引言

數控技術是制造業發展和實施新型工業化的關鍵技術，掌握數控技術的應用型人才是急需的高技能人才。實踐技能的培養在高職教育教學中占有極其重要的地位，技術應用能力的養成是高職教育區別于其他層次教育的顯著特征，而CAD/CAM應用是數控加工技術不可缺少的重要組成部分。

一、課程性質及建設目標

《CAD/CAM綜合實訓》課程是數控技術專業或其他相關機械類專業的一門重要的實踐課，是一門實踐性非常強的課程，通過由簡單到復雜的多個典型零件或裝配體為載體，著重培養學生掌握CAD/CAM軟件建模、編制程序并通過數控機床完成工件加工所需的知識和技能，并在課程的學習操作過程中，培養學生的創新能力，把握技術發展的脈搏，以適應機械設計與制造技術的發展需要。

本課程的建設目標緊密結合機械制造業零件計算機輔助設計與制造崗位高素質高技能人才知識和技能要求，與數控技術專業教學資源庫中其他相關課程進行系統設計，相互銜接，相互融通。突出職業能力培養，基于崗位職業標準和具體工作過程的課程設計理念，以企業真實典型零件為載體組織教學內容，通過合理安排教學內容，采用科學的教學方法和先進的教學手段來培養高素質、高技能的數控技能人才。在教學內容上強調理論與實訓的和諧統一；在教學方法上以調動學生學習積極性和參與性為目的，充分注重理論教學與實踐教學并重，重視在實踐教學中培養學生的實踐能力和創新能力，力求具有鮮明的教學特點和顯著的教學效果。

二、教學改革探索

（一）引進項目化教學

項目教學法，是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。傳統的教學方法主要是講解CAD/CAM應用軟件的一些命令，或者命令的操作步驟，例如講授實體建模時，只是給學生講解長方體、球、圓臺、鍵槽、拉伸、旋轉等建模的方法，雖然給學生一些實踐讓他們去練習，但是學生并沒有領會應該在什么時候采用拉伸的建模方法，什么時候采用其他的建模方法。在教學中采用項目教學法進行課程教學，對于這些建模的方法，我們只需要花少量的時間向學生介紹就可以了，而多采用工程中設計的零件或者加工的零件為實例，讓學生進行建模并加工出來，讓學生自己去思考去總結軟件命令的應用，有利于培養學生發現問題、解決問題的能力。這樣，到具體工作崗位后才能適應所使用的CAD/CAM軟件與學校學的不一樣或版本不同等情況，能夠更快解決實際的工程問題。

我們采用的按照工程項目為內容組織教學，就是通過實施一個完整的工程項目而進行的教學活動，目的在于幫助學生通過完成指定的工程項目訓練，達到靈活應用CAD/CAM軟件解決實際問題，培養工程實踐能力的目的。這種教學中“以項目為核心”的理念，可起到在講解軟件本身的同時，更強化學生如何使用軟件處理實際問題的能力，完成學與用的統一，有利于學生對知識的整體把握。

（二）綜合課題的選擇

所選的綜合課題應具有實際應用價值的產品，它應該滿足以下條件：該工作過程用于學習一定的教學內容，具有一定的應用價值，所涉及的知識面要盡量寬，具有一定的綜合性；能將某一教學課題的理論知識和實際技能結合起來；最好來源于企業實際生產過程的產品，也可以從其他課程相關的課題，如平口鉗的建模與裝配、減速器的建模與裝配、鉆模的建模與裝配等，這樣一方面對于軟件的操作更加熟練，另一方面對相關課程更加容易理解；學生有獨立制定計劃并實施的機會，在一定時間范圍內可以自行組織、安排自己的學習行為；有明確而具體的成果展示；學生自己克服、處理在項目工作中出現的困難和問題；項目工作具有一定的難度，要求學生運用新學習的知識、技能，解決過去從未遇到過的實際問題；項目產品制造的可行性，加工工藝制定的合理性；學習結束時，師生共同評價項目工作成果。

（三）重視學生綜合與創新設計能力的培養

積極鼓勵學生參與教師科研項目，或者自己申請學校或學院的科技和創新項目或產學研項目。通過一個個綜合訓練的題目，能增強學生的工程總體觀念，彌補學生知識不足的缺陷，增強學生靈活運用軟件設計的能力。創新實驗主要讓學生發掘生活中涉及到的物品的不足之處，并在設計上加以改進。側重于增強學生自我學習能力、創新意識和實踐動手能力。申請的項目主體是學生，教師只是起到指導的作用，設計創新出來的產品還可以申請實用新型專利。

在上機實踐過程中，除了給出有尺寸標注的題目外，還給出一些模型，如生活用品（肥皂盒、煙灰缸、手機外殼、洗發水瓶、鼠標外殼等）。常規的題目訓練學生軟件的應用能力，日常生活用品模型可以使得學生在實踐過程中思維活躍、去除過多的限制，憑他們的能力設計一些形狀各異的模型，并允許在實際物品外觀造型的基礎上作出適當改動。制定各種加工方案，充分發揮創造力、想象力，用他們的審美來為生活設計制造產品，讓學生主動去想、去學、去創新，增大學生的知識積累、提高學生的學習積極性，這是提高學生CAD/CAM能力的有效途徑，當然，也要選題合適，量力而行。同時，互聯網也是教學的好幫手，大量的CAD/CAM網站提供了海量的CAD/CAM資源。在CAD/CAM教學中要充分利用這一資源，科學指導學生下載網上資料、練習網上習題、交流CAD/CAM作品、交換創作經驗，引導學生利用網上文章和資料學習CAD/CAM，養成自學和獨力解決問題的習慣。

（四）將機械產品設計和加工知識的融入到課程的教學中

將機械設計知識、工程制圖相關內容和CAD/CAM軟件中CAD模塊教學緊密結合，使學生更容易理解和接受，使教學過程更加生動。在完成機械設計課程的課程設計部分就可以采用三維CAD/CAM軟件來完成，利用三維CAD/CAM軟件的基于特征的參數化建模功能，使零件結構尺寸的修改非常便捷，大大減輕了設計的工作量，將學生從大量繁瑣的工作中解放出來，把主要精力放在設計方案的優化、設計能力的提升、設計結構的創新上。利用其運動分析功能，可以方便地對機構進行運動仿真，得出構件的位移、速度、加速度等運動特性，觀察機構的運動規律，分析機構的自由度等，直觀易學，提高了學生的學習積極性。培養的學生具有較強的實踐動手能力、科技創新能力和分析問題的能力。

目前數控加工技術應用水平正在迅速提高，正向著高效、多軸、復合的應用水平發展，這也必然與CAM軟件要進行緊密結合。將數控機床加工知識、工藝參數的設置、數控加工工藝等知識及相關因素在軟件使用教學的同時融合進行講解，而不是切削理論枯燥的講述，讓學生更直觀更容易理解又能快速熟練的掌握。

（五）將數控技能大賽內容引入“CAD/CAM”課程教學

自2004年以來全國數控技能大賽已經成功舉辦了五屆，全國各個職業院校也越來越重視全國技能大賽，也積極參加，數控技能大賽成為了衡量職業院校教學改革和辦學質量的一項重要指標。因此，為了適應企業對高技能人才的需求，培養學生的創新能力，有必要將數控技能大賽的內容引入《CAD/CAM綜合實訓》課程，對現有的《CAD/CAM綜合實訓》課程的教學要求進行全面的改革。

在《CAD/CAM綜合實訓》課程教學中增加多軸加工的理論、加工工藝、多軸加工的實踐操作、CAD/CAM多軸加工操作、Vericut數控加工仿真軟件操作等要求。讓低年級中能力較強的學生也參與到數控大賽的培訓過程中，使學生感受大賽的氛圍，部分項目分組進行，培養學生的團隊協作精神，增強集體意識。

讓學生也積極參加學校每年一次的技能節，通過競賽，不僅提高了學生的專業理論知識與動手實踐能力，還大大提高了學生的自信心，讓學生們的學習變得更有目標，在比賽中成長和歷練，在競爭中學習，激發了學生學習專業技能的興趣，達到了以賽促學、以賽促教、以賽促改的目的，提高了學生的專業技能水平，培養了一大批出類拔萃的人才，同時增強了崗位實踐能力，為實習、求職和就業打下了堅實的基礎。

（六）改變學習評價體系，優化考核方式

成績的評定不能只以平時成績加上期末考試來總評，而是對其實際能力進行全面的評價，堅持知識、能力、技能考核并重，遵循以能力和技能為主的原則。學生成績可由多個部分按照不同權值組成，包括平時成績、完成各個項目各個模塊的質量、期末考試。在平時各個項目的練習中，要養成獨立操作、獨立思考的能力。考核方式既側重學生對理論知識的掌握程度，又突出對解決實際工程問題能力的培養。

三、結論

掌握數控技術的應用型人才是急需的高技能人才，而CAD/CAM應用是數控加工技術不可缺少的重要組成部分，因此，我們在《CAD/CAM綜合實訓》課程改革中，通過引進項目化教學、綜合課題訓練、與機械相關課程的銜接、增加數控技能大賽的內容、改變評價體系等方面來提高學生的技能水平，重視在實踐教學中培養學生的實踐能力和創新能力，推進素質教育，全面提高數控技術專業的教學質量，為企業培養高質量的技能型人才。

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