一
《CAD/CAM技术应用》课程标准
一、 课程概述
(一)
课程性质和任务
《CAD/CAM技术应用》是高职学生一门实践性很强的课程,是数控技术专业或其他相关机械类专业的主干专业课。开设该课程是为了培养学生的专业软件综合应用能力,把握技术发展的脉搏,以适应机械设计与制造技术的发展需要。
通过本课程的学习,使学生会应用CAD/CAM软件对中等复杂程度零件进行造型与加工,为学生毕业后走向工作岗位打下良好的基础;学生具备三维CAD/CAM软件的综合运用能力,能熟练使用三维CAD/CAM软件进行零件造型的技巧和方法,能进行不同CAD/CAM软件之间的数据交换技术;利用CAM软件完成零件数控加工;另外通过学习,使学生学会运用三维CAD/CAM软件进行设计和制造的基本思路和方法,为学生将来学习高端CAD/CAM软件打下基础。
毕业学生能从事以下工作:CAD/CAM软件造型,数控自动编程加工,模具制造,以及机械行业中使用自动编程进行数控加工的相关工种。
(二) 课程的基本理念
本课程是建立在学生系统学习完数控编程手动编程,以及相关机械类专业基础课程的基础之上。使学生能在生产一线从事利用软件开展数控加工自动编程。
目前国家既没有教学大纲,也无统编教材,这既为教学内容的确定提供了回旋的余地,又使教学内容的选定缺少权威性的依据;经过调研的教学状况是各学校之间差别极大,由于教学条件的限制,教学效果也不尽人意,偏重传授理论知识和在计算机上进行造型,而不能将造型的结果在机床上进行验证;教学过程强调的是知识的系统性和理论的完整性,这种学术型的教学模式显然不能适应高职高专教育对应用型人才培养目标的要求。
本课程的基本理念是,通过CAD/CAM软件的应用,使学生对现代机械制造技术有新的、深入的认识。并且掌握一门技能。结合三维CAD/CAM软件建模思路、加工思路的学习,使学生具备从事三维CAD造型的能力和应用CAM软件进行数控加工的能力,为适应现代设计制造技术的发展打好基础。并为高端CAD/CAM软件学习打好基础。
教学内容的设置紧紧围绕“三以一化”。根据教育学理论项目由简单到复杂,任务难易程度阶梯式推进,凸现职教特色。内容包括《CAD/CAM技术应用认识》、《典型几何特征的造型与加工》、《典型曲面零件造型与加工》、《配合件加工》教学教学项目。在每一个项目层次分别设置相关任务,每个任务包括具体的能力,这些任务通过一次课堂(大约12个课时)学完,并且要分组互相评论,教师现场总评。学完一个会一个,踏实前进,一步一个脚印。不图快不在多,重技能,比质量。任务的深度要根据相应的国家职业技能标准。 (三)
设计思路
在教学方法上,采用项目实例教学,既重视学生能力的培养,又鼓励学生个性和独创精神。教学过程结合企业产品设计与加工,强调与实际工程环境的关系,具有专业性、趣味性、启发性和实操性,充分激发学生学习主动性、创新能力。
在项目开发上,每个项目分为几个任务。任务包括应知和应会两部分。应知为实践操作服务,任务用多少学多少,项目用什么学什么,不求知识系统化,而以能力为本位。提高实践操作能力,强化创新意识是目的,其中质量和精度是实现项目任务的保证。学完项目任务,就完成了这样一个过程——“项目要求是什么?怎么到达项目的要求?具体操作后检验是否达到?”。项目从简单到复杂,并且对于同
类不同的专业需求可以选择其中几个项目,对于数控专业的学生包括所有项目。通过任务完成,提高兴趣,增加成就感,感受项目过程的乐趣。老师指导,学生练习,以学生为中心。实现以职业实践为主线,开展项目化教学活动。
课程总体结构如下:
1.
能安全操作及知道实训场地
的纪律要求。
2. 能描述工厂的安全知识。 1. 能认识软件。
2. 会描述企业怎么使用软件。
1. 会零件造型。
2. 会进行加工路径和参数的
设定。
……. …….
《CAD/CAM技术应用》课程总结构设计
二、 课程目标
为了实现高职高专教育的人才培养目标,结合毕业生的调查反馈信息及生产企业对数控专业的要求,把理论与应用结合起来学习,强调了以掌握概念、强化实际操作应用、培养技能作为教学的重点。紧紧围绕教育部提出的八大核心能力。
1. 总目标
1. 了解现代设计制造技术发展趋势。会使用CAD/CAM软件的操作,培养学生具备三维软件建模思
路和加工思路,具备计算机辅助设计和计算机辅助制造能力。
2. 通过实训,加强学生对所学理论知识的理解;强化学生的技能练习,使之能够掌握数控自动编
程的应用与实践技能、技巧。
3. 加强动手能力及劳动观念的培养,掌握二维、三维形体的自动加工方法,
并达到加工质量的要
求;
4. 培养良好的职业道德,树立正确的职业理想,规划自己的职业生涯,具有合作精神和创新能力。
2. 具体目标
1. 通过一个项目,会用软件进行零件的三维造型,了解零件从毛坯到成品的加工工艺路线,初
步掌握常见典型零件加工工艺过程的知识。
2. 经历项目学习的过程,会选择刀具、切削参数和测量工具。会使用相关量具进行检测。具备
选择加工参数的能力。
3. 软件之间的数据转换。利用CAM软件进行数控仿真加工,生成G代码。具备刀具轨迹判断、
分析和修改的能力。
4. 工艺过程的所有加工代码生成。掌握典型零件的工艺,具备选择典型零件工艺方法的能力。 5. 根据图纸,以工程项目为引导,学生集中上机操作、教师辅导相结合,共同完成项目任务。
会根据零件图纸完整的分析零件加工的难点和重要工艺。具备控制加工过程中零件的精度和表面质量的能力。
6. 在项目学习过程中,能发现问题,提出问题。在解决问题的过程中,收集信息,对信息进行
处理,具有信息处理的能力。
7. 通过项目的学习,能扩展学生的思维,了解现代制造技术的相关技术,提升学生的专业知识。 8. 在学习过程中,通过学生与老师、学生与学生之间的交流活动,能相互合作,共同发现问题,
使学生具有信息交流和团体合作的能力。
9. 教师不仅要传授学生专业知识,更要教会学生如何去获取知识。从而使学生在“师傅引进门”
之后,能有一个较广阔的发展空间,所以软件运用思路的领会才是更重要的目标。 项目学习的目的,不仅学习了必需专业理论知识,更重要的是培养学生实践动手技能,使学生所学知识更加贴近生产实际。在掌握知识的过程中,既有能力的训练,也有方法的运用,更有态度、情感和价值观的体验与培养。掌握某门专业知识不是课程学习的唯一和最终目标,而是全面提高人文素养、专业素养的基础和载体。
三、 内容标准(课程内容与要求)
四、 课程教学建议
1. 教学建议
本课程重在使学生熟练运用专业三维CAD/CAM软件,课程的重点是应用能力的培养。专业软件很多,要做到“授人以渔”,则必须传授设计思路、加工思路,为学生将来的可持续发展提供基础平台。使学生以后到工作岗位上会学习,会创新,科学发展。
教师最好具备“双师型”,理论和实践都可以进行。
教学中,结合工业品产品设计中对功能性、艺术性和美感的要求,阐述一些零件结构的形式,将技术和艺术教育融合于教学过程之中。
学生可以按教学进程和教师要求查阅相关参考资料,做到教师教学和学生自学相结合。教材的使用可以根据目前市场上的相关书籍上的实例和工作过程中的零件实例,择其精华,组合成讲义。也可以进一步开发教材。 2. 学生的评价建议
建议采用上机考核。分组考核,组员分别完成一部分。先互相自评,最后教师总评。
1) 使用三维软件,完成零件建模。(50%)
2) 使用MasterCAM、Pro/E、UG等软件(学校可以根据情况选择一个软件),完成
零件加工建模,完成零件的加工操作。(50%)
3) 根据精度和操作规范给定相应的得分。可以参考项目考核表(数控大赛的要求)。
一个项目一个考核表。这样学生时刻联系实际,联系现场形式,联系大赛形式。
项目考核表
3. 教材建设建议
教材应该全面体现课程理念,要为实现《标准》所规定的课程目标服务。因此,它不能只是知识的载体,而应担负知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等多方面的教育任务,这是考虑教材编写时的出发点。可以根据标准自编教材,根据应用软件再选择市场上的一些书籍辅助。
4. 实验实训设备配置建议
鉴于操作数控机床的危险性,建议数控实训过程中,每一教师指导学生人数在16人左右,即每一台数控机床上安排最多4名学生,这样不仅可以保证实训教学目标也便于数控机床及教学的管理。
a) 数控机床数量在8台以上。 b) 配备空压缩机和砂轮机。 c) 用电安全保护设备齐全。 d) 配备相应的多媒体教学设备。
另外教室和车间最好在一块。分开区域,用玻璃窗户隔开。 5. 课程资源开发与利用建议
课程资源包括各种形式的教科书、教师教学用书、科技图书、录像带、视听光盘、计
算机教学软件、实验室,以及校外的工厂等。 (一)文字教学资源
我国地域广阔,人口众多,经济社会发展极不平衡。应该编写具有不同特色、适应不同需要的多样化的教科书。这部分内容在“教科书编写建议”中已有详尽阐述。
教师应该根据学生实际和当地环境,从大量的教学资源中精选适当的教学内容,不要受某一种教科书的局限,要吸取不同教科书的长处。教师还可以自己编写某些教学补充材料。学校图书馆应该基本满足学生课外阅读的需要。科学教育不可能只通过课堂学习来进行,课外阅读在扩大学生的知识面、树立科学的价值观等方面都能起到重要的作用。 (二)多媒体教学资源
音像资料的收集与选择应该注意以下几点。
1.收集学生难以见到的、有展示加工过程和结果的实况录像。 2.收集课堂上难以完成复杂零件的情况。
音像资料可以使用一些动画对科学知识进行说明,但不宜过多。音像资料的主要功能应该是帮助学生接触工厂的现实。 (三)社会教育资源
社会教育资源主要来源于报刊、电视、工厂、科研单位、大专院校等。充分开发社会性的教育资源是一个重要的课题。
建立以综合职业能力评价为重点的学习成绩评估体系.是课程开发的另一重要内容。应改变仅靠理论笔试和以分数为标准的评价方法,坚持知识、能力、技能考核并重。以能力和技能为主的原则,实行静态考核和动态考评相结合,结论考评与过程考评相结合。加强整个学习过程的管理和考核,建立新的学习成绩评估体系。如。对学生的学习态度、团队精神、操作规范程度进行考评。重视学习过程中的职业知识、职业能力、职业品质的综合考评。此外,每一模块学习结束后.用实际生产中的典型产品为综合考题。要求学生完成从计算机建模设计、辅助分析到NC编程、数控加工等全过程的工作,重点考核学生运用所学知识和技能综合分析问题、解决问题的实际工作能力。
江苏省常熟中等专业学校
一
《CAD/CAM技术应用》课程标准
一、 课程概述
(一)
课程性质和任务
《CAD/CAM技术应用》是高职学生一门实践性很强的课程,是数控技术专业或其他相关机械类专业的主干专业课。开设该课程是为了培养学生的专业软件综合应用能力,把握技术发展的脉搏,以适应机械设计与制造技术的发展需要。
通过本课程的学习,使学生会应用CAD/CAM软件对中等复杂程度零件进行造型与加工,为学生毕业后走向工作岗位打下良好的基础;学生具备三维CAD/CAM软件的综合运用能力,能熟练使用三维CAD/CAM软件进行零件造型的技巧和方法,能进行不同CAD/CAM软件之间的数据交换技术;利用CAM软件完成零件数控加工;另外通过学习,使学生学会运用三维CAD/CAM软件进行设计和制造的基本思路和方法,为学生将来学习高端CAD/CAM软件打下基础。
毕业学生能从事以下工作:CAD/CAM软件造型,数控自动编程加工,模具制造,以及机械行业中使用自动编程进行数控加工的相关工种。
(二) 课程的基本理念
本课程是建立在学生系统学习完数控编程手动编程,以及相关机械类专业基础课程的基础之上。使学生能在生产一线从事利用软件开展数控加工自动编程。
目前国家既没有教学大纲,也无统编教材,这既为教学内容的确定提供了回旋的余地,又使教学内容的选定缺少权威性的依据;经过调研的教学状况是各学校之间差别极大,由于教学条件的限制,教学效果也不尽人意,偏重传授理论知识和在计算机上进行造型,而不能将造型的结果在机床上进行验证;教学过程强调的是知识的系统性和理论的完整性,这种学术型的教学模式显然不能适应高职高专教育对应用型人才培养目标的要求。
本课程的基本理念是,通过CAD/CAM软件的应用,使学生对现代机械制造技术有新的、深入的认识。并且掌握一门技能。结合三维CAD/CAM软件建模思路、加工思路的学习,使学生具备从事三维CAD造型的能力和应用CAM软件进行数控加工的能力,为适应现代设计制造技术的发展打好基础。并为高端CAD/CAM软件学习打好基础。
教学内容的设置紧紧围绕“三以一化”。根据教育学理论项目由简单到复杂,任务难易程度阶梯式推进,凸现职教特色。内容包括《CAD/CAM技术应用认识》、《典型几何特征的造型与加工》、《典型曲面零件造型与加工》、《配合件加工》教学教学项目。在每一个项目层次分别设置相关任务,每个任务包括具体的能力,这些任务通过一次课堂(大约12个课时)学完,并且要分组互相评论,教师现场总评。学完一个会一个,踏实前进,一步一个脚印。不图快不在多,重技能,比质量。任务的深度要根据相应的国家职业技能标准。 (三)
设计思路
在教学方法上,采用项目实例教学,既重视学生能力的培养,又鼓励学生个性和独创精神。教学过程结合企业产品设计与加工,强调与实际工程环境的关系,具有专业性、趣味性、启发性和实操性,充分激发学生学习主动性、创新能力。
在项目开发上,每个项目分为几个任务。任务包括应知和应会两部分。应知为实践操作服务,任务用多少学多少,项目用什么学什么,不求知识系统化,而以能力为本位。提高实践操作能力,强化创新意识是目的,其中质量和精度是实现项目任务的保证。学完项目任务,就完成了这样一个过程——“项目要求是什么?怎么到达项目的要求?具体操作后检验是否达到?”。项目从简单到复杂,并且对于同
类不同的专业需求可以选择其中几个项目,对于数控专业的学生包括所有项目。通过任务完成,提高兴趣,增加成就感,感受项目过程的乐趣。老师指导,学生练习,以学生为中心。实现以职业实践为主线,开展项目化教学活动。
课程总体结构如下:
1.
能安全操作及知道实训场地
的纪律要求。
2. 能描述工厂的安全知识。 1. 能认识软件。
2. 会描述企业怎么使用软件。
1. 会零件造型。
2. 会进行加工路径和参数的
设定。
……. …….
《CAD/CAM技术应用》课程总结构设计
二、 课程目标
为了实现高职高专教育的人才培养目标,结合毕业生的调查反馈信息及生产企业对数控专业的要求,把理论与应用结合起来学习,强调了以掌握概念、强化实际操作应用、培养技能作为教学的重点。紧紧围绕教育部提出的八大核心能力。
1. 总目标
1. 了解现代设计制造技术发展趋势。会使用CAD/CAM软件的操作,培养学生具备三维软件建模思
路和加工思路,具备计算机辅助设计和计算机辅助制造能力。
2. 通过实训,加强学生对所学理论知识的理解;强化学生的技能练习,使之能够掌握数控自动编
程的应用与实践技能、技巧。
3. 加强动手能力及劳动观念的培养,掌握二维、三维形体的自动加工方法,
并达到加工质量的要
求;
4. 培养良好的职业道德,树立正确的职业理想,规划自己的职业生涯,具有合作精神和创新能力。
2. 具体目标
1. 通过一个项目,会用软件进行零件的三维造型,了解零件从毛坯到成品的加工工艺路线,初
步掌握常见典型零件加工工艺过程的知识。
2. 经历项目学习的过程,会选择刀具、切削参数和测量工具。会使用相关量具进行检测。具备
选择加工参数的能力。
3. 软件之间的数据转换。利用CAM软件进行数控仿真加工,生成G代码。具备刀具轨迹判断、
分析和修改的能力。
4. 工艺过程的所有加工代码生成。掌握典型零件的工艺,具备选择典型零件工艺方法的能力。 5. 根据图纸,以工程项目为引导,学生集中上机操作、教师辅导相结合,共同完成项目任务。
会根据零件图纸完整的分析零件加工的难点和重要工艺。具备控制加工过程中零件的精度和表面质量的能力。
6. 在项目学习过程中,能发现问题,提出问题。在解决问题的过程中,收集信息,对信息进行
处理,具有信息处理的能力。
7. 通过项目的学习,能扩展学生的思维,了解现代制造技术的相关技术,提升学生的专业知识。 8. 在学习过程中,通过学生与老师、学生与学生之间的交流活动,能相互合作,共同发现问题,
使学生具有信息交流和团体合作的能力。
9. 教师不仅要传授学生专业知识,更要教会学生如何去获取知识。从而使学生在“师傅引进门”
之后,能有一个较广阔的发展空间,所以软件运用思路的领会才是更重要的目标。 项目学习的目的,不仅学习了必需专业理论知识,更重要的是培养学生实践动手技能,使学生所学知识更加贴近生产实际。在掌握知识的过程中,既有能力的训练,也有方法的运用,更有态度、情感和价值观的体验与培养。掌握某门专业知识不是课程学习的唯一和最终目标,而是全面提高人文素养、专业素养的基础和载体。
三、 内容标准(课程内容与要求)
四、 课程教学建议
1. 教学建议
本课程重在使学生熟练运用专业三维CAD/CAM软件,课程的重点是应用能力的培养。专业软件很多,要做到“授人以渔”,则必须传授设计思路、加工思路,为学生将来的可持续发展提供基础平台。使学生以后到工作岗位上会学习,会创新,科学发展。
教师最好具备“双师型”,理论和实践都可以进行。
教学中,结合工业品产品设计中对功能性、艺术性和美感的要求,阐述一些零件结构的形式,将技术和艺术教育融合于教学过程之中。
学生可以按教学进程和教师要求查阅相关参考资料,做到教师教学和学生自学相结合。教材的使用可以根据目前市场上的相关书籍上的实例和工作过程中的零件实例,择其精华,组合成讲义。也可以进一步开发教材。 2. 学生的评价建议
建议采用上机考核。分组考核,组员分别完成一部分。先互相自评,最后教师总评。
1) 使用三维软件,完成零件建模。(50%)
2) 使用MasterCAM、Pro/E、UG等软件(学校可以根据情况选择一个软件),完成
零件加工建模,完成零件的加工操作。(50%)
3) 根据精度和操作规范给定相应的得分。可以参考项目考核表(数控大赛的要求)。
一个项目一个考核表。这样学生时刻联系实际,联系现场形式,联系大赛形式。
项目考核表
3. 教材建设建议
教材应该全面体现课程理念,要为实现《标准》所规定的课程目标服务。因此,它不能只是知识的载体,而应担负知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等多方面的教育任务,这是考虑教材编写时的出发点。可以根据标准自编教材,根据应用软件再选择市场上的一些书籍辅助。
4. 实验实训设备配置建议
鉴于操作数控机床的危险性,建议数控实训过程中,每一教师指导学生人数在16人左右,即每一台数控机床上安排最多4名学生,这样不仅可以保证实训教学目标也便于数控机床及教学的管理。
a) 数控机床数量在8台以上。 b) 配备空压缩机和砂轮机。 c) 用电安全保护设备齐全。 d) 配备相应的多媒体教学设备。
另外教室和车间最好在一块。分开区域,用玻璃窗户隔开。 5. 课程资源开发与利用建议
课程资源包括各种形式的教科书、教师教学用书、科技图书、录像带、视听光盘、计
算机教学软件、实验室,以及校外的工厂等。 (一)文字教学资源
我国地域广阔,人口众多,经济社会发展极不平衡。应该编写具有不同特色、适应不同需要的多样化的教科书。这部分内容在“教科书编写建议”中已有详尽阐述。
教师应该根据学生实际和当地环境,从大量的教学资源中精选适当的教学内容,不要受某一种教科书的局限,要吸取不同教科书的长处。教师还可以自己编写某些教学补充材料。学校图书馆应该基本满足学生课外阅读的需要。科学教育不可能只通过课堂学习来进行,课外阅读在扩大学生的知识面、树立科学的价值观等方面都能起到重要的作用。 (二)多媒体教学资源
音像资料的收集与选择应该注意以下几点。
1.收集学生难以见到的、有展示加工过程和结果的实况录像。 2.收集课堂上难以完成复杂零件的情况。
音像资料可以使用一些动画对科学知识进行说明,但不宜过多。音像资料的主要功能应该是帮助学生接触工厂的现实。 (三)社会教育资源
社会教育资源主要来源于报刊、电视、工厂、科研单位、大专院校等。充分开发社会性的教育资源是一个重要的课题。
建立以综合职业能力评价为重点的学习成绩评估体系.是课程开发的另一重要内容。应改变仅靠理论笔试和以分数为标准的评价方法,坚持知识、能力、技能考核并重。以能力和技能为主的原则,实行静态考核和动态考评相结合,结论考评与过程考评相结合。加强整个学习过程的管理和考核,建立新的学习成绩评估体系。如。对学生的学习态度、团队精神、操作规范程度进行考评。重视学习过程中的职业知识、职业能力、职业品质的综合考评。此外,每一模块学习结束后.用实际生产中的典型产品为综合考题。要求学生完成从计算机建模设计、辅助分析到NC编程、数控加工等全过程的工作,重点考核学生运用所学知识和技能综合分析问题、解决问题的实际工作能力。
江苏省常熟中等专业学校