技工教育CAD/CAM课堂教学改革研究

肖杰

摘 要：本文根据作者下企业锻炼期间对设计加工岗位的亲身实践，分析目前技工院校在CAD/CAM课堂教学过程中的现状，提出了基于校企合作、工学结合的课程改革思路，促使学生对产品设计加工的学习更加贴近企业生产实际，从而培养出适应企业需求的技能人才。

关键词：技工教育 CAD/CAM 教学改革

在企业实践过程中，笔者注意到CAD/CAM和数控加工技术已经广泛地应用于生产实际中，企业为提高生产效率投入了大量的资金购置先进的数控设备，但是在生产中企业工人的CAD/CAM应用水平却不能紧紧跟上现代制造业的需求步伐，工人有的能掌握简单的CAD绘图，有的能掌握CAM辅助制造，有的能够掌握数控加工技术，但是能够将CAD/CAM和数控加工技术联合应用并融会贯通的高技能人才大量缺乏，企业用工的技能水平、层次较低，严重降低了先进制造技术对提升企业效益的作用，制约企业的发展。

一、技工院校CAD/CAM教学分析

目前技工院校均开设了AUTOCAD、PRO/E、MASTERCAM和数控加工等课程，配备了先进的数控设备，建立了专业机房，建设了一体化实训基地，加强实践教学提高学生技能水平。笔者结合在企业实践中的所见所得，反思在CAD/CAM教学过程中仍有可提高的空间，现行AUTOCAD、PRO/E、MASTERCAM和数控加工等课程是分开独立教学的，教授地点、任课教师、教学计划单独安排，没有有机结合形成CAD/CAM和数控加工技术教学整体，学生没有掌握一体化技术的载体和教学环境，很难融会贯通地综合应用数控技术。

作为职业教育的主力军，技工院校是以培养技师和高级技工为主要目标的高技能人才培养基地，应本着服务地方产业，适应数控加工技术发展需要的方针，来培养具有工匠精神和创新创业能力的应用型高技能数控技术人才。为了紧密对接企业生产实践，适应快速发展的中国制造业，数控技术一体化教学需进行进一步研究探讨，加快改革。应整合CAD/CAM技术和数控加工技术课程教学，形成多门课程相结合的一体化教学体系，加强校企合作、工学结合，提升学生综合应用能力。

二、CAD/CAM技术教学改革实践

1.营造联合教学环境

在一体化教学实训基地中应有符合软件运转需求的计算机房、主控计算机、数控车床、铣床设备。计算机上安装AUTOCAD、PRO/E、MASTERCAM等设计软件，学生在计算机上完成CAD零件图绘制、PRO/E三维造型、MASTERCAM仿真加工，通过主控计算机传送到数控设备完成零件加工。

2.分课程完成理论实践教学

教师应组织学生完成AUTOCAD、PRO/E、MASTERCAM软件教学和数控加工实践教学。重点学习软件命令的应用，熟练掌握CAD图形绘制、编辑、标注，掌握PRO/E软件的三维造型、工程图绘制、运动仿真等功能，熟练掌握建模、装配等应用。在MASTERCAM学习中注重对零件造型进行加工分析，科学准确设计加工程序、切削参数、刀具路径，进行模拟仿真，生成程序代码。熟练掌握数控车床、铣床等设备的使用，熟悉刀具使用，熟练掌握程序编写，完成零件加工。

3.校企合作组织一体化教学

首先是一体化教学实施思路。要注重发挥校企合作、工学结合的技工教育特色，组织学生到企业实践，按照“企业新型学徒制”的要求让有经验的企业工人师傅带领学生徒弟开展生产实践。邀请企业专家与学校教师组建课程教学组，确定一体化教学计划。采用企业实际生产的产品作为教学课题，让学生按照产品完成AUTOCAD绘图、PRO/E造型建模、MASTERCAM模拟仿真和数控加工全过程，校企共同评价教学成果，形成科学的教学评价体系，促进学生更好掌握数控技术。

其次是一体化教学实施步骤。第一，明确工作任务。实施项目教学法，组建校企合作教学组，教学组经过讨论，确定一个典型零件作为工作任务。第二，零件图形绘制。根据所给工作任务，利用AUTOCAD软件完成零件的绘制和标注，明确零件的形状尺寸，学生上交零件图，教师进行阶段性考核。第三，三维造型及建模。利用PRO/E软件完成零件的三维实体建模，完成零件造型设计、曲面设计、装配设计、工程图设计，导出三维数字模型。第四，零件数控加工仿真。三维造型及建模结束后，在MASTERCAM软件导入PRO/E中已完成的三维数字模型，进行加工工艺分析，明确技术要求。应用MASTERCAM软件进行刀具路徑设置，模拟仿真加工。校核完毕之后确定无误输出加工程序。第五，数控机床加工。选定合适的数控机床，正确安装刀具和夹具，机床输入MASTERCAM加工程序，操作设备完成加工。

最后是一体化教学实施的要点。

一是加强双师型教师队伍建设。实施CAD/CAM技术一体化教学，需要教师能够熟练掌握上述三种软件的应用及数控加工技术，学校应当加强教师的专业培训，建立一支具有丰厚理论基础、扎实技能水平的师资队伍，这是开展一体化教学的基础，也是保证教学质量的关键。

二是加强校企合作、工学结合。加强学生到企业实践、企业有经验的工人师傅到校指导，充分利用各种教学资源，才能将专业教学紧紧扣住产业发展的脉搏，才能提高人才培养的针对性，加深学生对所需知识的了解，增强学生学习积极性。在教学中注重企业专家和学校教师的分工，学校教师要加强对学生的理论知识掌握、操作技能训练、实训进度等检查，企业专家要着重加强对产品结构设计、学生操作方法、设计制造实用性等问题的指导。在教学结束后，学校教师和企业专家从不同方面对学生进行成绩考核，学校教师主要对学生的分析能力、理论知识、技能操作水平等方面进行考核。企业专家根据学生制作产品进行实用性、可行性评价，对学生在教学过程中的敬业协作精神、操作技能、创新能力等进行评价，综合反映学生从职业态度到技能水平的总体情况。

三是加强学生职业素养教育。在一体化教学过程中，可通过分组的形式开展课程教学，注重培养学生的自学能力、合作能力，在教学中注重加强工匠精神的教育，引导学生弘扬精益求精的工匠精神，把零件设计加工过程做得尽善尽美，无可挑剔。要在企业实践、顶岗学习的过程中加强企业文化熏陶，教育学生自觉遵守企业规章制度，培养学生敬业和创新创业精神，增强学生对企业文化的归属感，缩短就业期间与企业的磨合时间。

三、小结

随着中国制造2025战略的不断推进和机械行业的转型升级，CAD/CAM技术将会更加广泛地应用于机械企业中，作为培养高技能人才的技工院校应进一步加强与社会、与企业接轨，加强校企合作、产教融合，积极开展二元制校企协同育人模式，加强教师、学生下企业实践，切实推进校中厂、厂中校的建设，根据企业需求、校企共同制订教学计划，不断提升CAD/CAM技术人才培养质量，培养适应产业发展的CAD/CAM技术人才。

参考文献：

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[3]赖华清，宋志国.高职模具专业模具CAD/CAM技术课的教学探讨[J].教育与职业，2011（14）.

（作者单位：龙岩技师学院）