张 俊，张 文，程 昊

(湖北文理学院 机械与汽车工程学院，湖北 襄阳 441053)

校企合作模式下的机械CAD/CAM技术课程改革与建设

张 俊，张 文，程 昊

(湖北文理学院 机械与汽车工程学院，湖北 襄阳 441053)

在探索适应工学结合、校企合作办学模式下机械CAD/CAM技术课程的教学过程中，构建了由应用基础 、创新设计和工程训练模块构成的课程教学新体系，运用现代信息技术手段大力推进教学资源建设，借助省级工程实训中心，实施项目教学，强化校企合作，达到提高学生知识综合和实用技术运用的目标。

校企合作；教学改革；创新实践

CAD/CAM技术的应用是装备制造业发展的基础，利用计算机三维软件进行机械零件设计与加工已成为各高等院校机械类专业学生必须掌握的核心技能之一。机械CAD/CAM技术这门课程是以培养学生的机械产品三维造型与数控编程方法为主线，其实现了理论教学与工程应用相互融合，专业技能与职业素质相互渗透，是一门实践性、应用性极强的课程，非常贴近设计生产第一线，只有在“工学结合、校企合作、教研融合”的模式下探讨课程体系建立、课程内容设置和教学方式改革，才能培养学生创新精神与能力、实施工程教育，达到以服务行业发展需求为目的。

1 “知识、技能与素质”一体化的教学新体系

结合我校面向21世纪教学改革项目的研究成果，首先从机械专业系列课程教学内容和课程体系改革入手，建立以3D软件为平台，以机械设计制造为主线，依照新体系进行了各课程之间教学内容的协调和优化，明确各课程的分工和定位。针对机械CAD/CAM技术这一门课程，确立了以产品设计为基础，以数控加工和模具设计制造等工程应用为目标的体系结构。课程教学内容的组织在注重打好基础、讲清课程基本知识和基本方法的前提下，关注课程的先进性和现代化，重视增强学生的工程实践能力、综合应用能力和创新意识的培养。对此，构建了由应用基础、创新设计和工程训练模块构成的课程教学新体系。

应用基础模块：包括CAD、CAM两部分，介绍应用3D软件进行机械产品零件造型与加工的基本方法、基本过程与步骤、基本理论分析，分析各参数的变化对造型的影响，以确保学生扎实掌握本课程的基本理论、基本知识及基本技能。

创新设计模块：一方面以产品造型和结构设计为主，如以肥皂盒、烟灰缸、手机外壳、洗发水瓶、鼠标外壳等日常生活用品为设计原型，运用3D软件进行三维造型设计，并允许在实际物品外观造型的基础上作合理的适当改动或重新设计。另一方面以机构和机器的创新设计为内容，即结合工程实际和生活实践，应用机械原理和机械零件的基本知识，对实现某些运动功能要求的机构和机器进行创新设计，通过3D软件设计机械部件的结构形状，将其按约束关系装配，并进行机构仿真来模拟机构的运动。通过工程实践和创新教学能够很好地培养学生的创新意识和实践能力。

工程训练模块：由计算机辅助制造（数控编程与加工）、三维数字化创新设计大赛（即3D大赛）和机械设计创新大赛三条训练主线组成。如老师指导学生设计并加工出“东风雪铁龙轿车”的比例缩小车模，在计算机辅助设计部分，可根据公开的轿车外观数据，运用3D软件设计出轿车的外观造型；在计算机辅助制造部分，在学院的数控加工中心，输入所设计的车模数据文件，转化为数控程序，加工出逼真形象的铝合金车模，包括上盖和底盘部分。再如“3D大赛”三维动力队设计的“蒸汽机”、机械创新设计大赛完成的“自清洗空气净化器”、“家用环保垃圾桶”、“可折叠的多功能自行车”、“可再生能源发电装置”等作品。另外在近几年的毕业设计中，每年均有一定比例课题与该课程相关，为工程训练提供了很好的培训和锻炼平台。

2 教学资源建设

为提高学生分析和解决实际问题的能力，选择合理而简洁的3D造型构建方法与加工方法，培养学生的工程设计能力和创新能力，在增强实践性教学环节的同时，还应以教学内容的现代化为基础，以现代信息技术为手段，恰当运用现代教学技术与方法方式为原则，大力推进教学资源建设。具体措施为：

（1）购置或募捐机电产品实物，使课堂教学与直观教学相结合。

为了加强学生必要的感性认识，在课程的教学中，有时直接给学生一些实际产品，让学生自主分析它们的结构，说出产品设计与构建方案以及可能要使用的软件命令。

（2）加大教师的工程技术培训，建立设计案例库，使理论教学与工程实际设计相结合。

依据课程实践性、应用性强的特点，时刻把握将理论内容与工程实际紧密结合，不断对学生进行创新意识和工程理念的培养，将实际产品设计案例恰当地引入课堂中，配合理论教学，既丰富了课程内容，又加深了学生对设计理论和设计方法的理解，同时也激发了学生学习课程的兴趣。

（3）教学与科研相结合，以项目和技术创新促进工程化教学

机械CAD/CAM技术这门课程涵盖了从产品设计、分析到数控加工的整个过程,在现代制造业中有着广泛的应用，许多工程实际课题都需要应用CAD、CAE和CAM方面的知识和技术来解决。地方院校在人才培养方案中应坚持教学和研究相结合，将最新的知识和技术融入到教学中，通过科研让学生学会创造知识。具体为：可根据教师的科研课题情况，结合企业需求修改教学内容，将有关现代设计方法、先进制造技术应用方面的新技术及新工艺传授给学生，使学生掌握最新的技术动态，从而提高学生对CAD/CAM技术的领悟力和应用力和对信息集成和信息传输的感悟力。在教学队伍的建设上，引导教师积极参与企业课题研究，促进教学团队的结构完善和水平提升，通过项目教学和产品技术创新促进教学的工程化训练。

（4）制作典型视频资料，共享网络资源，使教师讲授与学生自学相结合。

随着教学时数的不断减少，课堂教学内容及范围会受到限制，对部分易于自学的内容可安排学生自学完成。为了便于学生课外自学，制作了多媒体视频课件，将所有的教学模型源文件上网，学生可以在网上学习有关内容，查阅相关资料，为学生自学提供了良好的开放式学习环境和条件。

3 以技术应用为中心的教学特色

大学教学的实质是让学生在教师的引导下，能够充分利用学校的各种教学资源，通过自主参与、自主探究和自主创新的方式去学习，以获取知识、提高能力和发展个性。为了给学生创造良好的学习条件，我们以省级工程实训中心为依托，为企业加工产品开辟系列教学实验环境，真刀实枪地让学生随时能观察到企业的实际生产过程。与企业生产实践和技术应用密切联系是专业教学和课程改革的生命力所在，这可通过成立协会，建立多个课题组，由老师指导、学生自主管理的课外组织，与本地区企业保持合作，定期请企业的高工为学生开展技术讲座，加强产学研和校企合作。

4 项目教学

项目教学方法的指导思想是以应用为主、从典型的实际项目入手，以传授学习方法为目标，注重能力培养，它具有引导入门快、可操作性强、指导意义大的特点。项目的选择应结合学生所学专业，选择该专业极具特色，包容性强，变化多端的典型案例，同时也可吸纳工业各领域的设计与制造问题创新设计项目，以提高学生的学习兴趣，也培养和增强了学生的工程意识和工程实践能力。如学生对消费类电子产品兴趣浓厚，设置一个具有优雅外观的消费电子产品的案例，对其核心零部件进行结构设计、三维建模、模具设计、加工仿真，推动了本课程的教学革新，改变了传统教学模式，为学生提供了更有效的良好学习环境，极大地活跃教学气氛，提高学生的主观能动性，取得了较好的学习效果。

“授之以鱼，不如授之以渔”，在教学中不能仅讲授项目本身的实施而忽视理论环节，更重要是通过对项目的剖析提出问题、讨论并列举解决问题的方法与途径，使学生能够举一反三，避免造成学生面对新问题无所适从。这种将理论与分析穿插于项目教学的过程，既避免了理论教学的枯燥，又消除了典型案例对学生造成的思维惯式，要引导学生采用“项目训练——理论分析——新产品开发”的方法，学会挖掘各类教学资源，不断提高自己学生的CAD/CAM应用水平，同时也应充分认识到，有限的课时难以使学生达到熟练应用的程度，CAD/CAM软件的掌握要靠长期的训练。

5 结束语

通过建立以企业为主体、市场为导向、校企合作的机械CAD/CAM技术课程创新体系，建立与工程实际一致的教学环境和实训条件，创造与实际生产一致学习过程，可以增强学生的自主创新能力、培养学生的工程实践能力，积极推进产学研合作工作，发挥产学研合作企业对本课程的示范作用和支撑作用，实现学生专业应用技能与企业零距离对接具有重要意义。

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Curriculum Reform and Construction of MechanicalCAD/CAM Techniques in the School-Enterprise Cooperation

ZHANG Jun，ZHANGWen，CHEN Hao
(School of Mechanical&Automotive Engineering，Hubei University of Arts&Sciences，Xiangyan 441053，China)

On the practice-learning and school-enterprise cooperation model,the new course system can be constructed by application base,innovative design and engineering train modules in the teaching process of mechanical CAD/CAM techniques.Through the building of teaching resources,carrying outproject teaching in provincial engineering training center and strengthening school-enterprise cooperation,students'comprehensive knowledge and practical technology can be improved.

school-enterprise cooperation；curriculum reform；innovative practice

G642.4

B

1672-545X（2013）04-0230-03

2013-01-10

湖北文理学院教学研究项目(编号：校政发[2012]20号/JY201233)；校级教学团队(编号：校政发[2011]67号)

张 俊（1967—），男，河南南阳人，教授，主要从事数字化设计及其仿真技术方面的科研与教学。