《三维CAD/CAM软件》课程与渔业机械设计实践相结合的教学研究

何伟　贾景福

摘要：针对河北农业大学海洋学院食品科学与工程专业《三维CAD/CAM软件》课程的教学，从教学内容、教学方法和教学手段进行了探讨。

关键词：食品科学与工程；三维CAD/CAM软件；渔业机械设计；教学研究

河北农业大学海洋学院食品科学与工程（海洋生物资源综合利用方向）本科专业，培养能够较好地掌握食品科学与工程基础知识、基本理论和基本技能，具有创新意识和实践能力，能够在食品科学与工程及相关领域从事技术开发、科学研究、教育教学等工作的人才。毕业生可在水产品生产加工企业、科研院所等部门从事水产品营养分析和理化检验、技术开发、科学研究，就业领域包括海洋食品、化工、生物材料、海洋药物等。

《三维CAD/CAM软件》是河北农业大学海洋学院食品科学与工程（海洋生物资源综合利用方向）专业拟开设的重要技术基础课程。为实现培养“应用性本科人才”这一高等教育培养目标，应对课程的教学内容、教学方法和教学手段进行改革，才能取得令人满意的教学效果。

教学内容要突出基础理论知识的应用和实践能力的培养，要以应用为目的，要以“必须、够用”为度。为突出海洋学院涉海专业的重点，我们确定了《三维CAD/CAM软件》课程教学内容应围绕以掌握基本模块为基础，以强化应用、课程间的衔接为重点，专业基础课要为后续课以及专业课服务的指导思想。

1 明确教学内容

选用法国Dassault System公司开发的世界上一种主流的CAD/CAE/CAM一体化软件CATIAV5R16作为《三维CAD/CAM软件》课程的教学软件，重点介绍其曲面造型功能中的GSD、FSS模块，逆向工程专用DSE、QSR模块以及有限元应力分析“创成式结构分析工作台”。在充分理解CATIA V5强大的曲面造型功能以及与逆向相关的各个功能模块的操作技巧基础之上，上机实践选用通过虾仁、虾姑等海产品点云数据，进行三维重建多种造型方法的反复实践，在完成曲面重构的基础上，进一步延伸完成虾仁模具凹模的设计、虚拟制造。

以鱼饲料环模颗粒机模孔导料孔锥角的设计为例，应用CATIA V5 R16完成导料锥孔的建模及有限元静力分析，寻求导料锥角与环模孔轴向路径的应力与变形的影响关系，最终为环模进行结构优化提供依据，从环模结构设计的角度解决生产中出现的模孔堵塞的问题。

通过以上教学内容，使学生在学习《三维CAD/CAM软件》课程时，所实践的内容直接与专业结合，为学习后续课程《水产品加工机械》打下了基础。

2 改革教学方法及手段，调动学生学习能动性

结合专业，使学生提高理论联系实际的能力，这是《三维CAD/CAM软件》教学中一项大胆的尝试，在讲解专业中用到的知识时，我们使之形成有效的迁移，让学生提早进入专业环境。

如将学生制作的虾仁凹模数据交沧州青县新鹏程机械设备厂数控加工，合模浇注得模拟虾仁成品；到海洋学院科学研究中心虾饲料制备实验室，现场观看双螺旋饲料挤压平模颗粒机制作虾饲料，观察平模板外锥形导料锥孔的角度等等。以上专业实践将大大提高学生学习本课程的兴趣，充分调动学生学习的主观能动性。

通过以上几方面教改措施的实施，使学生在专业课的学习与实践中对于渔业机械图样的识读能力、零部件的建模能力有了很大的提高，为其掌握专业技能、进行渔业机械创新设计打下了良好的基础。

（收稿日期：2016-06-27）