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CAD/CAM课程的模块式教学实践

  中图分类号:G642.44 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)03(b)-0109-01
  CAD/CAM(Computer Aided Design/Computer Aided Manufac turing)是职业学校机械制造、模具、机电、数控等机械类专业的一门重要专业课,它将计算机科学和工程科学相互结合,协助生产人员进行产品的设计、计算和研发,改变了传统的设计、制造、组织和生产方法。随着计算机应用的普及技术的发展,越来越多的企业应用CAD/CAM软件进行产品的开发和生产。
  1 CAD/CAM课程特点
  CAD/CAM课程主要培养学生分析零件图纸、三维模型绘制、零件加工工艺分析及制定、选择加工方式方法、选择刀具材质及参数、生成刀具轨迹、输出NC加工代码并最终在生产车间内加工制造出合格零件的技能。而达到上述目的就涉及到基础设计理论、机械制图、公差测量、工程材料、机械制造工艺、机械设备及数控编程等多门学科,因此,CAD/CAM课程的综合性和实践性非常强。
  2 基于模块的教学方法的提出
  教学过程中,如果教师只注重操作步骤的演练,而不重视命令以外的知识,学生就不会宏观地、整体地把握事物的内涵。如果学生所学的知识缺乏连贯性,那么独立操作、运用软件的技术就不会到达更高水平。经过多年的教学,笔者发现:教师在授课前充分运用自己的专业知识,通透教材,根据培养目标的要求,结合学生实际情况正确地处理教材上的知识点,把课程分解设计成若干个小模块,能够更好地激发学生的学习兴趣,提高学生学习效果和效率。
  3 基于模块的教学内涵
  根据职业教育的培养目标对课程内容、教学方法进行改革,将课程的知识分解成一个个知识点,再将知识点按内在逻辑组合成相对独立的教学模块,各个模块具有对应的教学目标,每个模块既有一定的关联又相互独立,可根据专业技能要求进行取舍,也可根据不同的条件和需要对相应模块进行更新。针对每个模块可运用不同的教学方法、教学组织形式、教学手段和考核形式,模块式教学的优点是易于激发学生的学习兴趣,能有效的运用以学生为主体的教学方法,注重学生综合能力的培养。
  4 CAD/CAM教学的模块划分
  以CAD/CAM中的常用软件CAXA制造工程师为例,该门课程主要内容有:基础知识、曲线绘制与线架造型、曲面造型、实体造型、实体曲面复合造型、二维铣削自动编程、三轴及三轴以上铣削自动编程。常规的教学方法是按部就班,按章节顺序进行,学生大部分时间花在各种造型过程的学习和练习上,后面的铣削自动编程内容所用学时很少,而此部分内容恰好是CAD/CAM课程的重点所在,这部分学时不充足就极易造成教学内容的虎头蛇尾,教学效果也会大打折扣。打破教材章节限制的模块化教学,如图1所示,用一个个相对独立的小模块来保证各部分内容的正常教学。
  5 模块式教学CADCAM课程应注重以下几点
  5.1 尽可能根据工厂生产实际设计学生学习和练习用的实例
  CADCAM教材中的实例有时不能满足教学需要,上课教师应在授课前收集相关的资料,购买相关图书,把工厂中的产品图纸转化为各个模块中的项目或练习题。并进行优化筛选,为自建教材做准备。
  5.2 项目化推动各模块的学习
  在学生掌握基础知识和操作技能后,尽可能采用小组的教学组织形式,四-五人为一组并定期更换。在每个模块的教学过程中分配各组一个项目课题,由小组分析项目课题并最终提出见解和实施计划,在讨论和实施计划的过程中让学生互相学习和探讨,在出现问题和困难时可以群策群力加以解决。
  5.3 注重学生综合与创新能力的培养
  在各个模块的教学过程中,注重培养学生考虑如何提高绘图效率和质量,正确的选用各种命令,合理确定绘制方案与流程,如何合理的选择数控加工方式、方法及参数,刀具轨迹路的合理与否的判定等等,确保学生面对不同的项目都能够自主完成,不产生依赖思想。
  5.4 优化考核方法
  采用模块式的教学方法,对学生的考核也要一改过去“一卷定成绩“或“一图定成绩”的习惯性做法。学生的最终成绩分别由几个模块,不同时期的平时成绩、上机成绩及项目成绩组成。采用模块式的教学,经过几个年级的教学实践,取得了非常好的效果。
  6 结语
  数控编程技术的迅猛发展,使CAD/CAM技术得到了长足的进步,CAD/CAM设计和编程逐渐取代了CNC手工编程,对于那些具有特殊要求,如满足特定的流体力学、空气动力学及人体工学要求的复杂形状零件来说,CAD/CAM技术更是处于不可替代的地位。CAD/CAM技术的普及应用,必然为企业的产品设计、制造和生产水平的提高带来质的飞跃。

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