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浅议高职院校《模具CAD/CAM课程》工学结合实施
西安理工大学高等技术学院机电工程系 邮编710082 刘航
摘要：本文阐述了当前高职院校《模具CAD/CAM课程》如何走工学结合之路培养一线高技能应用型人才具体教学方法，几年来，我院按照模具制造企业应用实际生产项目构建课程项目，以工作过程为导向，以模具专业核心技能训练为中心，合理引导学生，让学生能够自主地解决实际生产中的问题，指明了高职院校《模具CAD/CAM课程》必须以工学结合为切入点，才能适应我国的工业发展。
关键词：高职院校，模具CAD/CAM课程，项目教学，工学结合当前，高职院校《模具CAD/CAM课程》虽然经过几年的改革，取得了一些成绩，但与社会经济的发展和行业的发展还有不少的的差距。其特点是：课程中人才培养目标往往比较笼统，以知识传授为中心、强调所学知识的连贯性与系统性，忽视了具体的职业能力培养，缺乏职业能力培养的针对性和可操作性，评价方法不能科学地衡量学生的职业能力，大多数的评价都是以书面考试形式进行的，缺乏统一的职业能力评价方法。高职院校《模具CAD/CAM课程》要以岗位职业能力培养为核心，突出高职院校的人才培养特点，实现高职院校的人才培养目标，高职院校的《模具CAD/CAM课程》应按照职业岗位需求设置课程内容，按照岗位实际操作的能力需求，以培养一线高技能应用型人才的岗位能力为中心来确定理论教学和实践教学的内容，走工学结合之路。
《模具CAD/CAM课程》是高职模具设计与制造课程的核心专业课程之一。该课程需要具备塑料模具设计、冷冲压模具设计、模具制造工艺、数控编程与操作、计算机基础等方面的知识，并且必须理论与实践技能并重，缺一不可。三年来，本人以模具制造企业应用实际生产项目构建课程项目，以工作过程为导向，以模具专业核心技能训练为中心，合理引导学生，让学生能够自主地解决实际生产中的问题，具体方法如下：
一、以企业实际工作过程为导向进行项目教学
将课堂上的学习与工作中的学习结合起来，学生将理论知识应用于与之相关的、为真实的雇主效力且通常能获取报酬的工作实际中，然后将工作中遇到的挑战和增长的见识带回课堂，帮助他们在学习中进一步地分析与思考，这种办学形式称之为工学结合。这种办学形式以增强学生的实践动手能力为突破口，以提高学生职业素质、缩短学校教育与用人单位需求之间的差距、提高学生的就业竞争力为根本原则，充分体现了“以就业为导向，以能力培养为核心”的职业教育理念，是适应社会发展变化的产物，也是我国职教改革与发展的核心领域。我院《模具CAD/CAM课程》依照企业的模具实际生产过程，仿照企业设计室的实际现场情景，采用项目训练方法，对常用模具CAD/CAM软件在模具设计与制造中的应用进行强化训练，使学生在这种综合性实践过程中得到核心技能方面的培养。学生完成项目的过程与企业实际进行的模具设计与制造过程完全一致，大大提高了学生对模具CAD/CAM软件的熟悉程度和操作能力，掌握产品造型设计、模具设计和自动数控编程等非常重要的核心技能。
根据典型模具企业的实际生产过程：客户提供资料（2Ｄ、3D图或实物）→技术人员分析研讨→产品三维造型（依据于2Ｄ图）或三维造型的修改（依据于3Ｄ图）→使用UG NX或pro/e的模具的三维结构设计→出模具装配图和主要零件图→数控编程→加工中心仿真加工。我们在模具CAD/CAM课程教学中，理论教学中教师演示、组织安排放在课堂中，学生实际操作放在机房中，教师在机房中造就工厂的实际场景。教学过程如下：教师提供企业真实的资料，如（2Ｄ、3D图或实物）或学生生产实习时搜集到的企业产品→对产品里的某几 1 个制件进行工艺分析，如重量、浇口类型、拔模斜度，冲压件压力中心用计算机来求等等，→依据所学过的知识进行三维造型或三维造型的修改→使用UG NX软件外挂的模具3D结构设计，选择合适的分型面，调入国标标准模架，自动生成型腔和型芯，分析其准确性→生成模具装配图和模具主要零件工程图→对模具的主要工作零件进行数控编程→仿真加工工作零件→综合评价该模具的设计与制造特点。总结经验，整理资料。
以下是该课程中我们以陕西烽火有限集体公司的军品电台耳机壳体为项目，具体的做法如下：
（一）典型模具零件的三维实体特征建模
1．信息采集
教师：◆下达模具零件三维实体零件图形
◆讲授完成项目的流程 ◆演示任务分析
◆指导学生搜集资料
◆提供技术文档范本，学生：
◆在教师指导下分析任务并搜集资料 ◆学习搜集到的相关资料
2．决策
教师：◆组织讨论用CAD软件绘制模具零件三维实体零件图形方法
◆讲授CAD软件绘制模具零件三维实体零件图形方法，讲授逆向工程技术及其实际训练
学生：◆学习CAD软件绘制三维实体模具零件图形基本知识
◆参加讨论用CAD软件绘制三维实体模具零件图形方法 ◆分析绘制三维实体模具零件图形步骤
◆选择绘制三维实体模具零件图形所需命令 3．计划
教师：◆指导了解三维实体零件图形功能
◆指导学生制订绘制步骤 ◆指导学生选择绘制命令 ◆讲授CAD软件拉伸命令应用 ◆讲授CAD软件旋转命令应用 ◆讲授CAD软件扫描命令应用
◆讲授CAD软件倒角、抽壳、孔等命令应用 ◆编辑三维实体造型命令应用
学生：◆制订绘制步骤
◆选择绘制命令
◆掌握三维实体零件图形绘制和修剪命令 4．实施
教师：◆讲解三维实体零件图形绘制注意事项
◆发放三维实体零件图形
◆演示三维实体零件图形绘制要点
学生：◆学习完成三维实体零件图形绘制
◆制订绘制步骤 ◆选择绘制命令◆绘制三维实体零件图形 5．检查
教师：◆讲解三维实体零件图形绘制要点 学生：◆检测三维实体零件合格性
6．评估
教师：◆总结学生在本单元学习中典型问题 学生：◆学生互评
◆资料的存档
（二）典型模具三维装配
1．信息采集
教师：◆下达三维模具零件装配图形
◆讲授完成项目的流程 ◆演示任务分析
◆指导学生搜集资料 ◆提供技术文档范本
学生：◆在教师指导下分析任务并搜集资料
◆学习搜集到的相关资料 2．决策
教师：◆组织讨论用CAD软件装配模具零件方法
◆讲授CAD软件装配模具零件方法 学生：◆学习CAD软件装配模具零件方法基本知识◆参加讨论用CAD软件装配模具零件方法
◆分析装配模具零件方法步骤 ◆选择装配模具零件所需命令
3．计划
教师：◆指导了解三维装配模具零件的功能
◆指导学生制订装配步骤
◆指导学生选择装配命令
◆讲授CAD软件从下向上装配的应用
◆讲授CAD软件从上向下装配的应用
学生：◆制订装配步骤
◆选择装配命令
◆掌握三维模具装配的命令 4．实施
教师：◆讲解三维模具零件的装配注意事项
◆发放三维模具零件的装配图形
◆演示三维模具零件的装配要点
学生：◆学习完成模具零件的装配
◆制订装配步骤 ◆选择装配命令 5．检查
教师：◆三维模具零件的装配检查情况分析
◆讲解三维模具零件的装配要点
学生：◆检测三维模具零件的装配合格性 6．评估
教师：◆资料的存档
◆总结学生在本单元学习中典型问题
学生：◆学生互评
◆资料的存档
（三）典型模具零件的数控加工
1．信息采集
教师：◆下达模具零件图样和机械加工工艺卡片
◆讲授完成项目的流程
◆演示CAM软件自动编制同类零件铣削程序的过程 ◆指导学生搜集资料 ◆提供技术文档范本
学生：◆在教师指导下分析任务并搜集资料
◆学习搜集到的相关资料
2．决策
教师：◆讲授数控铣削加工方法
◆讨论：零件数控加工工艺分析：选择数控设备、确定装夹方式、选择刀具、确定切削用量，利用CAD/CAM软件进行自动编程的操作步骤
◆提供刀具样本
学生：◆参加讨论：模具零件数控加工工艺分析：选择数控加工设备、确定装夹方式、选择刀具、确定切削用量
◆确定定位基准和装夹方案 ◆选择零件加工所需刀具量具 3．计划
教师：◆指导学生编制工艺规程
◆指导学生填写数控铣削加工工序卡片
◆讲授利用CAD/CAM软件自动编程的操作步骤和方法
学生：
◆填写数控铣削加工工序卡片 ◆绘制走刀路线图
◆掌握利用CAD/CAM软件自动编程的操作步骤和方法 ◆输出程序清单和刀具清单
4．实施
教师：◆演示程序的生成◆强调数控加工中心操作安全注意事项
◆强调数控加工中心日常保养要求
◆演示数据电缆连接和通信接口设置，演示程序的传输方法
学生：◆学习数控加工中心安全操作规程
◆数控加工中心日常保养
◆熟悉数控加工中心操作面板
◆连接数据电缆，进行接口设置，传输程序 5．检查教师：◆规范检查零件质量
◆讲解工件检测主要注意事项
学生：◆检测加工零件，判断零件合格性
6．评估
教师：◆资料的存档
◆总结学生在本单元学习中典型问题
学生：◆检测加工零件，判断零件合格性
◆学生互评 ◆资料的存档
在以上项目教学中，教学目的明确，教学方法得当，在较少课时的情况下，学生的主观能动性得到了充分的发挥，取得了良好的效果。这些学生在就业应聘中很快崭露头角，如应聘到广东汉达、勤德以及天津绿点集团等企业，到这些企业后，学生上手快，适应快，为企业的建设做出了大的贡献。
二、《模具CAD/CAM课程》工学结合注意事项
以企业实际工作过程为导向进行工学结合教学是一个新鲜事物，有好的方面，也有不好的方面，总之，利大于弊。以下是应注意事项，供同行磋商。
（一）对教师要求
教师自身首先要对“工学结合”、“项目教学”等教学理念有深刻理解，并需要具备能将这些理念应用于教学的能力。其次，教师需要加强与企业间的联系，对企业实际生产过程需有充分了解和熟悉。再次，在正式上课前，教师需对教学内容做好精心准备，包括教案、课件及教学中的各种过程材料以及项目教学的成败后果预测及处理措施等等。这几年我们老师先把从企业里购置及企业赠送的几十套模具由实物转换成电子工程资料，方便学生在“项目教学”中使用，如企业的标准、企业的习惯画法及企业的要求。
（二）对教学环境要求
实训装备和实训场所是真正实现“工学结合”、“项目教学”的保证。根据本课程的实际应用特点，我院按一个班50人来算，配备有专门用于CAD/CAM课程教学的计算机房，装备有配置较好的计算机55台（备用5台）和相应套数的各种模具CAD/CAM/CAE软件，如：UG NX、Pro/e、CAXA
Me等。教学环境不光是软硬件的问题，更包括完整的企业技术资料和对人和物的严格要求。
（三）对学生要求
要求学生做到：
1．硬件：
1）资料存储装置，如U盘、mp3、能存储资料的手机、移动硬盘等。2）笔、记录本、适用的教材。2．软件：
1）要求学生熟悉学过的基础课程和专业课程，能初步解决教学过程中遇到的问题。2）能初步解决软件使用过程中遇到的常见问题，判断出操作失误步骤。3）熟悉软件中模具设计模块中各种命令的含义及使用方法。
4）掌握从简单的塑料产品模具设计，到熟练使用专用软件完成注射模的方法。
5）在项目学习的过程中，能通过多种渠道收集信息，会对收集的信息进行处理、分析和概括。具有信息收集、信息处理能力和分析概括能力。
本课程突破学科体系的模式，打破了原来各学科体系的框架，采用综合化和理论实践一体化的教学理念，将二维CAD、三维CAD和模具设计的内容按项目进行综合，将理论与实 5 践相融合，取得了较好的成效。我院模具专业三届学生分别获得2008年全国三维数字化创新设计大赛2个二等奖和1个三等奖，2009年代表陕西省参加了在常州举办的全国三维数字化创新设计大赛荣获了二等奖，2010年获得全国三维数字化创新设计大赛预赛二等奖。
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