高职模具专业《CAD/CAM》课程教学改革

摘要：为了使模具专业人才的培养更适合市场的需求，针对《CAD/CAM》课程，提出了优化教学资源、改进教学内容、考核内容及考核方式的具体措施，有助于提高学生利用计算机进行模具设计与加工的能力。

关键词：CAD/CAM技术；模具专业课程；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2012.07.056

引言

模具工业是国民经济的重要基础工业之一，模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高技术密集型产品，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志。随着工业技术和科学技术的发展，产品对模具的要求越来越高，传统的模具设计与制造方法已经在某些程度上制约了产品的快速生产与质量的要求，而CAD/CAM软件提供的参数化设计、分析计算、自动编程等功能可以很好的解决此问题。因此《CAD/CAM》课程的教学改革对于高职模具专业学生的就业方向和前景有很重要的意义，有必要对其进行深入的研究。

1.常用CAD/CAM软件介绍

常用的CAD/CAM软件中高档的有Unigraphics、Pro/Engineer、CATIA等。这类软件的特点是优越的参数化设计、变量化设计及特征造型技术与传统的实体和曲面造型功能结合在一起，加工方式完备，计算准确，实用性强，同时提供了二次开发工具允许用户扩展的功能。

相对独立的CAM系统有Mastercam、Surfcam等。这类软件主要通过中性文件从其它CAD系统获取产品几何模型。系统主要有交互工艺参数输入模块、刀具轨迹生成模块、刀具轨迹编辑模块、三维加工动态仿真模块和后置处理模块。

国内CAD/CAM软件的代表有CAXA-ME、金银花系统等。这类软件是面向机械制造业自主开发的中文界面、三维复杂形面CAD/CAM软件，具备机械产品设计、工艺规划设计和数控加工程序自动生成等功能。

2.模具专业CAD/CAM课程教学改革内容

2.1优化教学资源

（1）教学软件建设

多数高职院校为了节省资源，通常不分专业给学生使用同一CAD/CAM软件，例如不分数控、机电一体化、模具等专业在CAD/CAM方面的侧重点，几乎使用同一个软件教学。这就使得传统的教学被禁锢，没有余地施展。因此，高校应该重视教学软件资源的建设，结合不同专业的侧重点，购置多类CAD/CAM软件，使得教师可在教学的不同阶段选用不同的软件。高职院校模具专业的基本培养目标是：“能设计、会制造”。就设计方面的教学内容，应该选用前面介绍的具有功能强大的参数化、变量化及特征造型技术的UG或Pro/E等高档软件做模具设计、计算分析等。就模具制造方面的教学内容，应该选用数控加工功能强大的Mastercam、Surfcam等软件。而不是开设模具专业CAD/CAM课程时从头到尾选用一种软件进行教学，可交叉、交替，有针对性的使用不同软件进行教学。

（2）师资队伍建设

另外目前多数高职院校，引进人才的方式仍然是传统的从本科院校录取毕业生，存在相同的实践经验极度缺乏的问题。长此下去，实践经验缺乏的年长教师带几乎没有实践经验的青年教师，老中青结合、传帮带的师资队伍建设方式只能停留在形式层面。对于《CAD/CAM》课程教学改革全过程，需要理论和实践教学均很熟练的双师型教师来完成，且具有较强综合素质和解决问题能力，实现因材施教、理实一体化教学。这就需要高校，从社会中引进具有多年模具设计与制造经验的能工巧匠，纳入学校统筹，作为学校的正式编制教师，长期为模具专业的建设做指导；或从模具企业中聘请技术核心人员，穿插到专职教师的教学中，针对实践性很强的教学内容定期做兼职教学。

（3）教学硬件建设

教学效果要突出，优良的教学设备是必不可少的。然而很多高职院校的《CAD/CAM》课程由于算机设备数量有限或配置太低，该课程通常像传统的课程一样在多媒体教室以理论的形式传授，而后集中一周或几周上机训练，并且不能满足每个学生一台计算机，如此以来不能做到边学边练、理论和实践严重脱节，导致教学效果较差。所以需要大力投资机房建设，提高计算机配置，保证该课程直接在机房上课，每个学生一台机子，教师当堂演示，学生当堂练习巩固，提高教学质量。

2.2教学内容与教学过程改革

（1）教学内容改革

高职模具专业培养的目标是面向生产第一线，从事模具设计和加工，且懂一般数控编程知识的应用型人才。而《CAD/CAM》课程是模具专业学生利用计算机进行模具设计和自动加工的基础。而传统的《CAD/CAM》课程教学内容往往很独立，缺乏与先修和后续课程的延续、衔接。这样学生学习完本门课程后，不能很好的巩固，只会一些简单的操作，最终使得学生毕业后不能很好的利用计算机应用技术解决本专业的问题。因此教学内容需要大胆的改革。

首先，模具专业开设本课程不能仅限于学生学会软件的命令，课程中的二位草图和三维模型可以模具零件为例，采用项目式教学。其次，以往的模具《CAD/CAM》教学中过于注重设计，轻技能，因此需加大CAM部分的教学内容，以模具加工为导向，进行CAM自动编程实践教学。另外，高职模具专业可适当开设计算分析（CAE）部分的内容，让CAD/CAM软件真正的服务于模具设计，而不是肤浅的停留在建模阶段。

（2）教学过程改革

目前多数高职院校通常在学习完《机械制图》等专业基础课，《塑料模具设计》等专业课程之后才开设《CAD/CAM》课程。而高职由于学制的限制，使得本门课程的学习接近毕业，导致教学效果很差。针对此问题，可以将本门课程的学习划分为四个阶段，穿插到不同的课程之后进行学习。

第一阶段，二维草绘，这部分的内容可与《机械制图》课程结合起来，放在第一学年的第二学期中期开设，学生利用CAD/CAM软件在二维草绘界面，绘制机械制图中零件的三视图。

第二阶段，三维建模、装配和辅助工程计算分析，这部分的内容可与《塑料模具设计》、《冷冲压模具设计》专业课程结合起来，放在第二学年的第一学期中开设，以模具零件为目标建立三维模型，并能进行装配、开模、合模等动作。另外在此阶段要求高职学生会简单的CAE技术，可对模具零件进行计算分析。

第三阶段，自动编程加工技术，本部分内容需要结合《模具数控技工技术》课程，在第二学年第二学期末开设，学习完手动编程后，利用CAD/CAM软件进行自动编程并加工模具零件。

第四阶段，针对模具专业综合训练，在第三学年的学期初开设，将学生分组，分配一个模具设计和加工的任务，要求完成建模、装配、分析、计算、加工的整个过程，让学生完善的学习整个模具设计和加工的过程。

经过这四个阶段有针对性的训练，本门课程能很好的融入专业中，使学生真正做到利用CAD/CAM软件进行模具设计与加工。

2.3考核内容与考核方式改革

针对以上教学内容和教学过程，模具专业的《CAD/CAM》课程考试也应做相关的改革。

首先需要改革考试形式，由于这门课程的特殊性，应将传统课程的闭卷考试形式摒弃，改为上机考试；其次考试内容也要做相应的改革符合上机考试的方式，且要针对模具专业，考试题目可采用一个简单的冲压模或塑料模，给出三视图，要求在规定的时间内对凸凹模建模，并进行装配。针对以上四个教学阶段，本门课程的成绩评定标准也应做些调整。不能只依赖一次考试衡量学生本课程的学习状况，应综合测评学生。建议将这门课程的评定放在第三学年的第一学期初，评定内容分为二部分，第一部分占50%，用上机考试考核学生应用软件进行模具设计的综合能力；第二部分占50%，要求学生在本门课程结束后考取相应的等级证书，考核学生的综合能力。这样就能够较全面衡量一个学生的综合能力和素质。

3.结束语

如何使人才的培养适合市场的需求，如何提高人才培养的质量。唯有通过适时地优化教学资源为学生创造一个先进的学习环境；更新陈旧的教学内容，在学生没有走上社会之前就了解了行业的先进技术；有针对性的考核，使学生的学习过程有了目的性，激发学生学习积极性等途径，才能使学生的学习能力、实践能力和创造能力不断的提升。但是在模具专业《CAD/CAM》课程教学改革中还存在很多问题，例如：在教学方法和教学手段方面，如何才能更好的调动学生的学习兴趣；在教材方面，什么内容的教材才能很好的结合模具专业的特点；在提高综合性实验、设计性实验方面，题目的设计和更新方面还存在不科学的问题等等。这些问题还需要在今后的教学工作中，不断的完善和改进，以造就社会急需的实用性的模具设计与加工人才。