基于CAD_CAM软件的中...控专业教与学创新模式的探究_叶小磊.pdf

电 子 元 器 件 与 信 息 技 术|59软件和信息技术服务基于CAD/CAM软件的中职数控专业教与学创新模式的探究叶小磊肇庆市技师学院，广东肇庆526060摘要：数控技术主要指在计算机、机械、自动控制以及测量、电测等技术的结合下，通过各项内容的智能化、自动化以及集成化发展，满足社会中工业发展的需求，提升其覆盖范围，造福人民。其中，CAD/CAM软件是数控专业从业人员务必要使用的软件。因此，为满足提升中职数控专业教育学的创新模式教育质量的教育需要与实现教育目标，本文从我国数控行业发展的现状出发，分析其中存在的问题，展开教育模式的研究与探讨，以案例的形式研究创新式数控教育内容，明确其如何应用于理论课堂与实训课堂，并完成课堂的优化，使学生在学习过程中提升自身的主观能动性与自信心，为之后的可持续发展作出实践准备。关键词：CAD/CAM软件；中职数控专业；教与学创新模式中图分类号:G712 文献标志码:A DOI:10.19772/ki.2096-4455.2022.11.014 0引言目前，在我国数控教育教学中，为有效克服教育中的障碍，培养出与社会需求相对口的人才，中职教育需不断整合当前的教育教学情况，展开教育系统升级的研究，以在建设优质课堂的同时，完成人才的培养工作，使学生能够更加适应社会的不同需求，为之后自身的发展积攒动力。1我国中专职业院校在数控教学方面的发展现状1.1教学内容与社会需求脱节目前，我国中职院校建设中，数控专业的教学存在大量有待优化的部分，这导致学生在步入社会之后发现，自身所学的技能与社会需求不符，找工作难度提升，自身的就职岗位也缺少匹配度，就业难度提升，具体情况如下。（1）学生在实践教学中缺少专业实践过程。学习的内容及系统知识过于理论化，学生难以调动自身的思维，也无法深入理解其中的内容，建立其自身与学习之间的联系。软件学习中，教师务必将理论与实际相结合，并且根据获取的反馈知识内容对自身的知识体系进行补充1。同时，学生在展开实践工作时，也可以在此基础上进行自身知识体系的补充，以丰富实际操作经验，这对于实践操控要求较高的专业来说，学生能够在实践中将理论知识与实践知识相结合起来，获得实施体系的建设与补充，并发掘出相应的发展机会，这对于提升学生的学习兴趣，培养工艺技术应用能力和探索能力意义重大。（2）学生的专业课程学习安排针对性不强。目前，中职学生在进行数控软件的学习时，会感到学习缺少体系、学习内容不连贯等问题，这主要是受教育内容过于宽泛的情况导致的，学生在此过程中感受到学习压力，学习主观能动性丧失，参与积极性随之降低，这也可能会导致学生失去其他科学中的学习兴趣，影响学生的全面发展2。因此，大部分学生处于学习内容都知道，却什么都不精通的状态。除此之外，中职学基金项目：本文系广东省教育厅 2020 年中等职业教育教学改革项目“学分替代制对学生素质提升的实践研究”（项目编号：GDZZJG2020465）的阶段性研究成果。作者简介：叶小磊，男，江西九江，本科，机械工程讲师，教务处主任，研究方向：职业教育、数控技术。dianzi yuanqijian yu xinxijishu 电 子 元 器 件 与 信 息 技 术60|生自身的学习能力相对较低，学习兴趣也呈现出难以被激发的状态，在复杂的知识系统中，大量学生在面对此科目时出现畏难心理。同时，该种教育模式比较容易导致学生出现对于各种设备都不熟悉的情况，随之出现操控难度提升的情况，这样也就难以完成高质量数控作业。（3）学生校内学习的知识及设备与校外实践应用的设备有着较大的差异。部分设备操控技术、使用手法的教育教学中，其已经成为时代发展的痕迹，对于社会的主流设备来说，其使用价值并不高，学生在进入社会之后，还需要重新学习此部分内容，导致学生学习及工作压力加大，难免出现与社会脱节的情况。这主要是受学校的教育内容及教材使用年限影响3。目前，我国大量的中职院校在选择教材与使用教材时，仍旧使用传统的教材，导致学生在实际的设备操作中，使用的知识是早已被淘汰的知识及内容，与社会相脱节4。除此之外，部分中职院校在设备的更新方面存在一定的滞后性，这主要是因为其资金有限以及支持企业及单位有限影响导致的，且当前使用的设备已经被企业淘汰，这对于学生来说，学习的价值不大，难免影响其之后的发展。1.2教学过程缺乏专业性大量学校缺少教育教学资料及相关教育教学设备，这也将导致学生在学习大量专业知识的同时，难以满足成规模，成体系的学习要求5。同时，部分中职院校在展开教育时存在学习内容混乱的情况，教师也不清楚自身的教育工作方向，不能很好地为学生指明方向，学校疏于管理，学生的学习环境无法保证，学生在缺少关注与监督的整体环境中也将无法优质成长。近年来，我国每年输出大量的中专毕业生，但是在高精尖的数控人才的社会培养环境中，中专生的竞争力无法有效保证。展开CAD/CAM软件教学中，教师为保证教学质量，在面对难以在短时间改变的设备及教材时，教师就需要通过自身的力量为学生建设出优质的课堂。因此，在基本的多媒体技术教学下，教师可从基本的教材内容、教材课件搜索等中展开优化，获取其他院校的教育资源，以填补当前中职教学的漏洞。如在计算机辅助设计与制造一节课程的教学中，教师就可以通过高级教材内容的引入，丰富中职教材内容，以保证学生知识获取的全面性，而在并未涉及的内容中，就需要教师通过教材补充、课件制作的方式予以添加。目前，机械工程专业下的CAD/CAM软件技术基础教学中，教师需从九个模块展开教学：CAD/CAM概念；CAD/CAM系统；CAD/CAM软件开发基础（数据处理）；CAD/CAM中的图形处理技术（几何变换）；产品建模技术基础（实体建模、特征建模）；计算机辅助数控编程技术；计算机辅助质量系统技术；计算机辅助生产管理与运行控制；CAD/CAM系统集成的教学中，教师可引入二维软件和三维软件，在AutoCAD的应用基础上，学习使用三维软件如UG、Pro/Engineer、Unigraphics NX和Solidworks等，了解二维与三维之间的差异。2基于CAD/CAM软件的中职数控专业教学与创新模式探究2.1CAD/CAM在数控专业中的应用对于当前的社会发展来说，CAD/CAM软件技术在全球范围内获得广泛的传播与应用，几乎所有的工程类软件都需要此门课程推动，同时其也是世界上流传实际上最为广泛应用的一门专业，可以有效辅助计算机软件设计工作的展开。在数控专业教学工作中，如何展现出CAD/CAM软件技术专业内容的价值、提升学生的学习兴趣是目前教师需要首要思考的内容。（1）教师展开教学时需要将兴趣作为一切的发展动力，减少单纯的灌输式教育，为学生学习提供相应的因素，推动学生实现深度的学习6。例如在展开CAD/CAM软件零件的应用课程中，为提升教学效果，教师可以在使用仿真类 电 子 元 器 件 与 信 息 技 术|61软件和信息技术服务软件的基础上展开教学，教学软件可选择Solid-works2013、Mastercam X5及斯沃数控仿真加工软件等，学生在可视化仿真技术下，能够落实自身的实训学习，并展开初步的探索，这在一定程度上为学生提供了实践的基础，用以激发出学生的兴趣。（2）CAD/CAM软件及仿真加工软件的实训创新教学中，教师可以采用由浅入深的方式进行教学，具体落实到多个环节中。利用CAD软件展开加工产品三维模型的设计与构建，推动学生初步掌握产品设计的相关知识，并初步形成产品、零件、部件等概念。如，教师带领学生设计铣削零件的三维立体图（图1）。图 1铣削零件的三维立体图在铣削零件的三维立体图的基础上，利用CAD软件技术生成零部件加工工程细节图。学生可以明确自身需要处理的内容，包含零件的尺寸、形状、表面光滑度等，还可结合实际情况优化水。在此项教学完成后，学生还可全面地掌握机械图制作的标准，并进一步提升设计的水平，展开深度学习。CAD软件下展开零件数控加工工艺应用。针对缺少标准性与规则性的零件，本环节的学习中，学生需根据设计的需求选择合适的数控加工技术，并制定数控加工方案，通过本环节的训练，学生可以逐渐掌握数控加工的基本方法。在数控加工基本方法应用的基础上，编制自动变成软件的代码。学生在掌握自动变成软件的应用方法之后，导入图片模型，编程软件可以自动生成外部轮廓，生成相应的代码。在数控仿真软件代码的基础上，利用数控仿真加工技术，展开软件的仿真加工工作。本环节中，学生将上一流程的代码与仿真软件相结合，展开零件的仿真加工工作，最终生成铣削零件的截图（图2）。图 2铣削零件仿真加工截图在此过程中，教师带领学生展开了中职数控专业的实训教学，高度还原了计算机辅助设计与制造中的知识及内容，提升课堂趣味性的同时，降低了学生的畏难心理，提升了学生的参与性，以真正学习并掌握计算机CAD/CAM软件的使用方法，为之后的操作与施工做出准备。2.2创建多元化的教学模式就目前的学校教育教学来说，大量学校存在教学模式僵化的问题，尤其是在项目教学、案例教学以及情景教学等方面，教师需要考虑到教学模式的有机融合及应用，以此适应更加多元的教育教学模式。2.2.1充分利用教育教学资源，提升学生理论与实践内容的综合能力学校在进行人才培养的过程中，需要减少学生只有理论知识基础却缺少实际操作经验的情况。因此，在展开教学之前，学校应该增加投入，为学生提供良好的成长环境。其中，学校实训基地的建设是一种十分有效的方式，可以帮助学生近距离接触之后工作的岗位，了解工作岗位中的各项内容及流程，使学生在初入职场时不至于存在脱离实际的情况，学生在此过程中也可以尽快上手。例如，在刀具手柄电极数控加工中，学生在学习完成铣削零件的加工练习之后，也可以试着dianzi yuanqijian yu xinxijishu 电 子 元 器 件 与 信 息 技 术62|独立展开加工练习。某学校为高效提升学生的CAD/CAM软件使用能力，选择使用多元化教学模式展开教育课堂的建设。其中，四步教学法在该学校学生到达一定的学习阶段可以展开应用，通过软件选择、明确教学指导思想、优化教学内容的落实，使学生由之前的照葫芦画葫芦、照葫芦画瓢等状态达到触类旁通，甚至是知识拓展的目标。教学可以在上述铣削零件的三维立体图应用的基础上展开，为学生提供练习空间，最终达到触类旁通、独立创作的目标。完成上述环节之后，教师则会组织学生进行校企合作学习，学生的理论课程教育部分，教师为保证学生的学习质量，选择使用情景代入、导入式等课程模式展开课堂，深度提升学生在教育教学中的参与感，为之后课堂各项教育活动的展开打牢基础。同时，部分教师在理论课程教育创新中，选择使用微课、翻转课堂的形式展开教学，并以此为基础，在课堂展开之前就埋好课堂内容教育与联系的伏笔，使学生可以带着问题上课。此种教育模式之下，有效尊重了学生的主体地位，使学生在不断地实践与练习中总结经验，学生的主观能动性、学习体系及发展的空间提升，想象力与创造力也随之增强。2.2.2实行模拟企业岗位的实训管理模式校园实训展开的整体学习环境中，模拟企业岗位的实训管理模式是一种必要的学习方式，其可以在正常的教育教学课堂展开，也可以在校园实训基地系统性展开，使学生在未就业之前就对于自身学习的内容及发展方向有一个了解，也可以通过实践找准自身的发展方向。CAD/CAM软件涉及的内容较多，其作为一项技能，可以从事的工作岗位也相对丰富，尤其是在数控专业的岗位中，部分企业为了获得更多的发展机会，选择将各项工作内容细分，由不同岗位的人员完成此部分工作，以在培养学生工匠精神的同时，提升其精益求精的工作理念，且有更多的时间与经历对此部分内容进行研究，也可以关注此部分内容在发展中的趋势所在，为之后的软件学习提供建议。例如，在CAD/CAM软件课程实训中，教师会将学生分成几个小组来完成布置的任务，并使学生可以在不断地合作与练习中完成此项作业。对于程序感兴趣的学生，其可以根据自身的特长选择题目，进入小组并完成程序编写的工作。而对于文案与工艺具有创新能力的学生，其可以成立策划组，在选择使用的工艺与技术中，将文化思想