以CADCAM技术培养机械类人才的信息素养和创新能力
以CADCAM技术培养机械类人才的信息素养和创新能力 一、引言 随着我国制造业信息化的不断发展，已实现了产品设计 的数字化和信息交流的网络化过程，革新了传统的产品设计 方法、制造模式和工作方式，使机械专业的教育生存与发展 环境发生了根本变化，对人才能力需求产生重要影响，具备 高信息素养的创新型人才受到企业的青睐。CAD/CAM（计算 机辅助设计与计算机辅助制造）技术是制造业信息化的核心 技术，服务于产品的设计、分析、加工、测量以及数据管理 等环节，是先进制造技术的重要组成部分。CAD/CAM应用软 件是CAD/CAM技术发展的集中体现，是高信息素养创新人才 培养的重要技术手段。因此本文提出以制造业高信息素养人 才的需求为导向，把以CAD/CAM技术为代表的制造业信息化 技术作为人才培养的技术支撑，对人才培养的全过程进行深 层次的改革，构建基于CAD/CAM技术的信息素养和创新能力 培养体系。二、构建以CAD/CAM技术为支撑的立体化教学模式 紧跟CAD/CAM技术发展步伐，结合行业企业对高信息素 养创新人才的需要和机械类专业重产业集合、重实践应用的 特点，以结构主义课程理念为指导，在纵、横两个方向上构 建以CAD/CAM技术软件为载体，理论与实践结合、全程培养 与阶段强化相辅、课内与课外互补的立体化教学模式。在机 械专业基础课程中，借助CAD/CAM应用软件实施体验教学，搭建理论教学与实践应用的桥梁；
在与CAD/CAM技术直接相 关的课程中，引入式项目教学法构建专业学习共同体，实现 CAD/CAM技术的应用强化和知识的自我建构；
在实践教学环 节中，加强CAD/CAM技术的融合应用，培养解决实际工程问 题的能力；
引入资格认证考试，培养职业技能；
通过协会拓 展第二课堂发觉潜能，增强创新能力。
三、以CAD/CAM技术塑造高信息素养和创新能力的具体 举措 1.CAD/CAM技术与机械类专业基础课教学的有机整合。
CAD/CAM技术包含计算机辅助设计、计算机辅助工程、计算 机辅助工艺设计、计算机辅助制造、计算机辅助检测、产品 数据管理等内容，与机械制图、机械原理、机械设计、机械 工程材料、有限元分析、材料力学、机械制造工艺学、数控 技术等专业课程紧密相关。通过调整教学方法、教学手段， 进行CAD/CAM技术与具体课程的深层次整合。通过CAD/CAM应 用软件构建体验式学习方法，使难以掌握、枯燥的知识变得 直观、生动，提高学生学习的积极性、主动性，并通过长期 的熏陶培养学生利用CAD/CAM应用软件解决工程问题的意识。
如：利用三维几何建模和二维工程制图功能辅助机械制图， 把复杂、抽象的空间转换变成简单、具体的关系映射；
借助 三维设计和动画仿真技术建立三维虚拟教具，辅助机械原理 课程的教学；
通过机构的运动学和动力学仿真功能辅助机械 设计课程的教学；
利用计算机辅助工程技术的工程数值分析能力，辅助机械工程材料、材料力学等课程的教学；
利用计 算机辅助工艺设计技术解决现代数控工艺教学案例不足的 问题；
利用计算机辅助制造技术辅助数控技术课程教学，培 养学生数控自动化编程的能力；
等等。
2.引入式项目教学法构建专业学习共同体，形成特色鲜 明的“CAD/CAM技术”课程体系。“CAD/CAM技术”课程体系 是融合CAD/CAM技术培养高信息素养创新人才的核心环节， 是现代设计制造工具应用能力和创新观念集中培养的强化 阶段，涉及CAD/CAM的基础原理和CAD/CAM工具软件的应用。
提出以市场需求为导向、以知识结构为框架、以职业能力为 主线、以学习共同体为支持进行课程的总体设计。紧跟前沿 技术不断更新课程内容，响应行业现状及时更新所教软件的 版本。以引入式项目教学法开展教学，采用实际案例，以项 目的开展、实施为主线组织教学内容，为学生搭建知识的框 架。在工具软件教学中注重方法和流程的教学。在学习过程 中注重培养信息化思维能力和自主学习能力，构建学习共同 体，教师充当引导的角色，学生互助、自发学习。
3. 以CAD/CAM技术软件为工具开展实践教学环节，增强 学生工程实际应用能力。实践教学环节是培养学生解决不确 定实际问题能力的关键，也是培养学生的信息敏感度、信息 技术综合利用能力的核心，提出把CAD/CAM技术贯穿于机械 专业各教学实践环节中。在变速箱设计、工艺设计、工装设 计、加工实训、综合实训等各教学环节中，以主流的CAD/CAM应用软件作为工具，通过软件的支撑完成实践环节，从而培 养学生灵活应用现代的信息化工具解决工程问题的能力。如 在变速箱的设计中，利用Pro/E软件作为设计工具，利用参 数化建模化快速建立不同规格的齿轮，利用装配模块建立产 品的装配模型，利用运动模块仿真变速箱的机构运动，运用 分析模块进行变速箱的受力分析，并基于分析结果进行结构 的轻量化优化。把Pro/E软件设计的三维模型转换成二维工 程图，并借助AutoCAD软件进行工程图的完善。通过在不同 阶段的课程设计中应用相应的主流CAD/CAM技术软件，并建 构不同形式的实践学习共同体，通过同学间的相互协作、共 同学习，完成知识能力的自我建构、吸收和综合应用。
4.引入资格认证考试，培养学生的职业技能，提高就业 能力。以“机械制图”、“CAD/CAM应用软件”等课程为依 托，引入国家三维CAD应用工程师认证考试。制定以证代考、 以证换学分等多种方式、鼓励学生参加权威性的资格认证考 试。一方面利用认证考试体系的规范性、权威性指导人才培 养方案的制定，提升教学层次体系。另一方面可以提高学生 的工具软件的使用技能和就业的认可度。
5.通过第二课堂教学，发掘学生潜能。通过组建三维创 新设计协会、组织兴趣小组，构建第二课堂教学平台，广泛 吸收、接纳对制造业信息化技术感兴趣的学生。召集、组建 不同形式的学习兴趣小组，通过三维创新协会以传、帮、带 的方式，不断地培养以CAD/CAM技术解决工程实际问题的能力，发挥学生潜能，提升学生的自主创新能力。组织、鼓励 学生参加各种赛事，指导学生参与教师的课题项目，通过校 企合作平台让学生入住企业参与企业的技改项目等，不断发 掘、培养学生的共同协作能力、信息化处理与应用能力、以 及自主创新能力。
四、结束语 立足于教学模式改革，形成以CAD/CAM技术为支撑的立 体化教学模式，以潜移默化的方式全面培养学生的信息素养 和创新能力，解决理论教学脱离企业需求、工程实际应用的 问题。通过CAD/CAM技术为代表的现代信息技术与机械类专 业教学的有机整合，使课堂教学信息化、工程化。通过建构 不同形式的学习共同体，培养学生知识的自我建构能力；
融 合职业技能认证与学科竞赛，并通过第二课程平台，培养学 生的职业技能、团队合作精神和创新能力，解决应用型本科 培养出的人才与企业岗位需求不一致的问题。经过近三年的 教学实践，取得了显著的效果，培养的学生颇受企业欢迎， 机械类专业的就业率保持在98%以上。
参考文献：
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