摘要：
现阶段，越来越多的高职院校开设了逆向工程这门课程。高职院校应开发适合本学校本课程的教学模式，并随着现代化教学的不断推进，不断完善自己的课程建设与研究成果，从而培养出具有开放性和创新性的复合型高技能人才，推动社会发展，推动我国高职教育事业的发展。
关键词：
逆向工程；3D大赛；实践课程建设
当前，中国高职教育的规模越来越大，各高职院校的招生数量也在逐年增加，已成为我国高等教育中不可或缺的组成部分。尽管如此，我国的高职教育仍处于初级阶段，高职院校的实践教学研究还比较薄弱，主要体现在时间设备不够、指导教师配比不足、实践教学研究针对性不强等，针对这些问题进行深入研究，开发出切实可行、符合学院自身特征的可持续发展的实践教学模式，并在实际教学中不断完善创新，从而促进高职院校良性发展已成为高职教育面临的首要任务。培养高素质技术应用型人才，并使他们适应生产、建设、管理、服务第一线的需要，是高职教育的根本任务。技术应用型人才不仅要拥有基本的理论知识，还要具备较强的职业综合能力和解决实际问题的能力。因此，在人才培养的过程中，实践能力的培养至关重要，综合素质能力的培养也要兼顾。在校期间，学生主要还是通过实践教学的途径获得实践能力和职业综合能力，因此实践教学直接决定着高职教育培养出来的人才质量。逆向工程技术作为一项新兴高端技术，是基于先进测量技术采集产品结构数据，然后利用CAD软件进行三维数据重构，即数字化处理完成的，是利用先进技术完成新产品开发、改良设计过程的一种技术方法和手段。从2011年至今，参加全国逆向设计大赛的院校数量每年都在剧增，比赛的成果也是逐年提高。这引起了全国高职院校的高度重视，并开设了相应或相关的专业必修课或选修课程。东三省是工业大省，制造类企业众多。从事新产品开发、策划和设计的企业对于具有现代产品设计理念，掌握和综合运用最新现代产品创意、产品设计、产品试制手段的技能型人才十分渴盼。高职院校快速培养出符合企业要求的优秀高效人才已成当务之急。辽宁经济管理干部学院工业设计实训中心（以下简称实训中心）自成立以来，一直致力于逆向工程技术实践教学研究，经过团队所有成员的积极探索，不断总结，不断改良更新，形成了一套切实可行的实践教学体系。
一、课程定位
逆向工程技术作为一种全新高效的开发设计技术手段在现代产品开发制造领域得以广泛应用，成为了中国制造业坚实可靠的技术保障。利用该技术有效实现了从真实产品或样品直接转换为三维数据模型，其核心组成部分由3D测量、逆向设计、快速成型（3D打印）三部分组成。逆向工程技术是一门应用性、实践性较强的课程，教学过程依据全国三维数字化设计技能大赛的赛程标准进行，在赛中学，学中做，以赛促学，以赛促教。教学中通过仿真模拟，将学生分成若干个小组，小组成员间有分工有合作，共同完成项目任务。通过完成项目任务使学生熟悉逆向工程的整个工作流程，掌握产品逆向造型三维扫描技术、三维模型的重构技术及快速成型技术（3D打印技术），在完成产品或样品的3D扫描、逆向造型及快速成型的过程中掌握其方法和技巧。本课程始终贯穿培养学生的动手能力和创新能力这一主线，理论和实践相结合，培养具有开放性、实用性和创新性的综合型高技能人才。
二、教学平台建设
实践教学是高职教育培养技能型人才的主要途径，而教学平台建设是影响教学效果的重要条件之一。实践教学体系建设是教学平台建设的重中之重，其建设情况直接关系到高职院校的整体教学质量与教学水平，决定着学校培养出的应用型技术人才能否适应社会经济发展的需要。实训中心自2001年组建以来，不断增加新设备为实践教学服务。学生依靠这些设备进行逆向三维扫描仪的操作使用、三维数据的还原和CAD模型重建方面的实践及新产品开发的拓展训练。学生通过逆向设计手段或创新设计完成作品设计，运用3D打印机进行产品样件三维制作，通过对照，验证设计作品的美观性、合理性等。学生的实践能力和创新能力得到了很好的培养和提高。逆向工程技术作为一种新兴的专业前沿技术，无论是硬件设备还是软件都在不断升级之中，新技术、新问题不断出现。通过与沈阳航空航天大学RP中心、沈阳工业大学创新设计服务中心技术联合、资源共享，构筑逆向工程技术网络体系，建立逆向工程技术协作平台，并致力于研究其专业教学中面临的重大问题，使该系统更加完善。技术来源于实践，还要回归于企业，只有通过企业实践验证，技术才能得以应用。实训中心与几家逆向工程设备企业结成了伙伴关系，及时调用企业强大的技术服务力量，通过交流分享和协作研究，形成逆向工程技术问题的解决方案，同时依托相关生产力促进中心将骨干网络延伸到辽宁地区乃至全国的中小企业，从而使案例设计教学、教材编写、全国大赛训练等得以保证。
三、课程安排多元化
兴趣是学生获取知识的源泉和动力，通过采用多种教学方式手段来丰富课堂教学，在传统的教学方式中穿插问题式和启发式教学模式，丰富课堂内容，增强课堂的互动性，让学习由被动变主动，提高学习的效果。问题式教学模式打破了课堂以教师主讲为主的格局，教师从课堂的主导者变为了辅助者，调动了学生学习的积极性和主动性，提高了学生对基础知识的运用能力和水平。问题式教学模式的实施主要分为三个阶段：首先是问题的提出。教师根据该项目的教学内容归纳总结出本次教学的重难点及要点，以此提出对学生有一定吸引力的相关问题，既激发学习动机，又能通过解决问题使学生掌握教学的重难点。学生在解决问题的过程中有可能发现新的问题，教师辅导帮助其解决问题，共同完成整个教学过程。其次是问题的解决。学生通过自己的努力自学或是同学之间的讨论及师生之间的交流来找到并解决上一阶段中的问题。整个环节中，学生是主导者，可以通过小组合作讨论，共同分析，共同有针对性地查找材料、分析问题、查找解决问题的方法。通过解决问题，完成了教学内容的重难点及要点的提炼，同时团队成员间的协作精神也得到了锻炼和提高。针对个别难解决的问题，教师应及时进行辅助解答或是提示、统一示范等。最后是反思提升，这个过程是最关键的阶段，是学生对知识点、技能掌握的体现，更是一种提升。一般情况下，大多数学生找到了教师提出的问题的答案，这样只是完成了基本教学，学生本身没有得到根本性的提高。因此，这一阶段不但要求学生解决问题，同时也要解决自己在解决问题过程中和之后遇到的新问题，并且要拓展寻找新的解决方案，一种更优化的解决方案。最后，由教师总结、点评、修正，并将自身相关的技能经验输导给学生，让学生的知识技能得到进一步的巩固和提升。启发式教学模式。通过该模式教学可以激发学生学习的主动性，改变学生对待学习活动的态度。课堂教学的互动性得到了很大改善，学生的基本理论知识、实践技能，分析问题和解决问题的能力也得到了相应的培养和提高。教学过程中学生的学习兴趣被充分调动，在愉悦的气氛中完成教学，实现预期的教学效果。学生以小组或组与组之间互相讨论、交流，并以报告书的形式提交个人或小组的研究成果，教师最后总结，将知识系统化、规范化。以上两种模式的教学案例也都是来自实际生产的项目案例或是科研课题项目，通过对实际项目工程的问题分析和问题解决，学生的实践能力和综合素质都得到了很好的培养和提高。改进考核方式。考核是对教学成果的一种检验方法，也是对学生综合素质能力的考验，如何通过改进考核方式提升学生学习的动力格外重要。传统闭卷考试的考核方法形式比较局限，不适合应用性、实践性比较强的课程，体现不出实际效果。因此，应将考核分为平时上课考勤、回答问题及报告情况，占20%；实践操作占30%；期末考核占50%。，无论是平时的上机操作，还是期末考核，都是以3D技能大赛的赛程为标准，将学生分为若干小组，每组成员在3～5人之间，组内成员每人有不同分工（分别承担产品的结构还原设计、创新设计、产品说明书设计制作、误差分析报告、作品提交答辩考核等工作），同学们通过协同合作，共同完成产品的结构还原设计和创新设计。改进考核形式能够激发学生学习兴趣、提升实践操作能力、分析和解决实际项目工程问题的能力及团队成员的协同作业能力。
四、课程设计
本课程的教学体系由基础教学、项目驱动教学及能力拓展提升训练三部分组成。通过选择难易程度不同的教学案例由浅入深、循序渐进，通过基础教学、综合实训及参加技能大赛等多种方式，逐步提升学生的实践技能。围绕人才培养方案，以企业行业需求为导向，以实际项目工作流程为标准，将学生的职业能力作为重点培养目标。结合课程授课大纲，选择由简单到复杂的项目典型案例，根据课程目标任务调整安排授课内容，科学合理地进行课程设计。整个课程中，每一个项目案例均是来自企业具有代表性的项目产品，要求每一组学生通过操作三维扫描设备获取产品结构数据，利用CAD软件完成产品结构的还原设计和创新设计，并将设计结果导入3D打印设备中进行产品样件快速制作及后期的快速模具制作，最后提交整个产品设计结果、制作样件及产品说明书。通过一系列的实践操作，增强了学生对教学内容的理解和巩固，分析解决实际项目问题的能力及综合素质也得到很大的提高。通过选用不同难易程度的典型案例，使学生在使用UG软件三维造型的基础上顺利掌握该项技术的方法与能力。与多家企业深度联合，根据不同企业对人才培养的要求，分别制定、调整人才培养方案和课程教学内容，并根据项目的实际要求将来自企业的典型项目的教学案例进行适当调整，科学合理地将实践操作技能与教学的技术难点要点充分融合统一，使每一次教学都像真正地开展项目一样，最大限度地让学生在校期间学习掌握更多的基础理论知识和实践操作技能，并加强学生职业素质和职业技能的培养和提高。同时，在基础教学和考核中，把学生分成若干小组，以全国3D大赛模式为标准，真实模拟，小组成员进行成员讨论，提出问题，解决问题，不断改进创新，并以报告书的形式将这些内容体现出来；科学分工，在规定的时间内完成项目任务要求，最后提交作品，待审核评定。评定组成员可由指导教师、每队代表或其他专任教师组成。通过对提交作品的答辩说明进行点评、评定，给出小组的整体综合成绩，后由指导教师根据每组成员的分工情况及完成情况适当地给予增减分值，得出个人成绩。这样有助于全面提升学生的操作技能和实践能力及协同作业的能力。
五、结语
逆向工程技术作为一种全新高效的开发设计技术手段在现代产品开发与制造领域得以广泛应用，加快了企业新产品开发的速度，使市场的竞争变得更加激烈。企业要生存，人才必须得到更新和补充换代，这就需要一大批掌握先进技术、先进设计理念的实用型人才，这是高职教育的机遇和挑战。因此，逆向工程技术这门课程的开设，符合新时代的发展要求。
作者：何永喜 单位：辽宁经济管理干部学院信息工程系
参考文献：
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