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产品结构设计基本知识范文1
关键词：计算辅助设计与制造专业 职业发展导向 人才培养 专业特色
浙江省是长三角的重要组成省份，地理位置优越，外资和民营企业众多，制造业是浙江工业经济的支柱，也是国民经济增长的重要驱动力，政府非常重视制造业的发展，把打造先进制造业基地作为事关工业化和现代化的重大战略任务。近年来，浙江制造业众多企业加快推进制造业的转型提升，构筑产业优势，形成了资源节约型、生态环保型的制造业发展新格局，能够直接吸纳利用先进技术和设备，尤其是计算机辅助设计与制造技术得到企业的广泛应用。这几年从企业调研情况来看，企业急需具备机械基础技能，同时具备扎实的二维、三维数字化能力，能熟练完成二维工程图和三维造型、分析以及运用等能力的高技能人才。浙江机电职业技术学院作为浙江省制造业应用技能型人才的培养基地和摇篮，培养“服务企业，满足企业技能人才需求”的计算机辅助设计与制造类应用技能型人才，是进行计算机辅助设计与制造特色专业建设与改革的出发点。
一、专业人才需求分析
通过对企业的人才需求以及近年来毕业生就业情况的调研，计算机辅助设计与制造专业技能型人才可以应用于CAD／CAM软件应用、模具设计与制造、机械加工与检验、电加工、中小企业机械设计与辅助管理等职业岗位。根据调研，学生的工作岗位（群）主要包括：
1、计算机辅助设计绘图员：能利用计算机辅助工程软件进行机械产品数字化设计与制造，能设计与绘制产品的二维工程图、三维工程图，具备熟练的机械产品成图技术。
2、产品结构设计辅助工作：能利用机械设计与结构设计知识结合计算机辅助设计技能进行机电类产品模具、钣金结构设计以及出图工作。
3、产品造型、工业设计相关工作：能利用常规和先进的工具、仪器以及设备（如常规测量工具、三坐标测量机、扫描仪、数码摄像机等）进行机电类产品外形的正向和逆向设计，并能对产品工业设计质量进行常规分析。
4、计算机辅助制造相关工作：能按图纸编制相应数控机床能识别的加工程序，操作数控设备进行工件切削加工编程。
5、计算机辅助工艺设计信息管理工作：能利用机械加工专业基础知识与CAPP软件应用，进行制造业信息化相关工作。
6、机电类其他工作：质量检测以及机械设备维修、管理、销售等工作。
二、人才培养模式与专业特色的结合
作为培养机械CAD/CAM高级技能人才的高职计算机辅助设计与制造专业，作为机电职业技术学院机械类专业，应基于机电人才培养模式，立足于服务地方企业，满足行业产业结构调整对高技能人才知识能力结构的需求，以学生职业发展为导向，围绕浙江省制造业的发展以及各类企业对高技能应用人才的需求，围绕学生的目标岗位群和职业发展需求，培养学生良好的专业职业能力以及职业素质；依托浙江制造业的发展，打造具有浙江机电特色的3D－CAD人才培养摇篮，构建特色课程和职业技能培训基地，形成突出的职业岗位核心能力和职业素质的专业人才培养模式。
“职业发展导向”人才培养模式强调学生就近岗位迁移的职业能力、学生在经历社会实践后形成的个人期望的岗位职业能力、学生学会学习的能力以及学生自主设计职业生涯的能力。计算机辅助设计与制造专业作为机械制造业急需的复合型专业，应培养具有扎实的机械基础技能、掌握了计算机辅助设计（CAD）和制造（CAM）技术专业技能的具备首岗能力以及职业发展能力的学生，在专业培养中注重工程实践、强化基础与CAX应用技能的融合，建设以“掌握机械制造的基本理论、材料及其加工的基本知识，掌握常用CAX软件，熟练进行机械产品三维数字化设计与制造”为培养目标的专业，即学生通过学习，在毕业时成为具备使用软件进行机械产品三维数字化设计与制造的高技能人才，使本专业培养的学生在操作技能、工程实践能力以及在中小企业的适应能力等方面要优于省内同类专业的学生，从而形成特色优势。
立足于浙江省制造业以及浙江机电职业技术学院机电人才培养平台，构建以扎实的机械基础和专业基础为专业建设的“双基”特色，是为了满足学生在机械类岗位迁移的能力，使学生能在“零件装配与产品设计”、“逆向工程方向”、“零件质量检测方向”、“模具结构设计”、“钣金结构设计”、“计算机辅助制造方向”等具备职业发展的专业能力。
三、专业建设特色探索
通过对浙江省多个地区的调研以及多届毕业生的反馈，基于机电人才培养模式下的计算机辅助设计与制造专业应围绕专业技能和岗位核心能力，构建基于机械基础和专业（CAD）基础，突出岗位基本技能、岗位核心技能、岗位综合技能，具备职业发展能力，满足浙江制造业需求的“双基”的专业培养模式。“双基”的专业培养模式针对浙江制造业的大环境，强调机械基础技能和专业基础技能，通过职业活动导向和工作过程导向的专业能力训练，培养学生的岗位基础技能、岗位核心技能、岗位综合技能以及职业发展能力，使学生具备在机械类岗位迁移的能力，在具备首岗胜任能力的基础上，学生能在“零件装配与产品设计”、“逆向工程方向”、“零件质量检测方向”、“模具结构设计”、“钣金结构设计”、“计算机辅助制造方向”等具备职业发展的专业能力。如图1所示：
图1、专业人才培养特色体系
专业特色主要体现在：
1、形成为浙江省制造业服务的CAX应用人才培养模式，强化机械基础技能＋CAD专业技能。
2、构建能力递进培养（岗位基础能力岗位核心能力岗位综合能力职业发展能力）教学模式，形成基于机电平台的行动导向课程体系。
3、构建培养学生产品造型设计加工和逆向工程能力的实训体系。
四、总结
浙江省是制造业的大省，有明显的区域经济模块。浙江机电职业技术学院以服务浙江制造业为己任，致力于培养制造业高技能人才，确定了“职业发展导向”的人才培养模式创新的指导思想。计算机辅助设计与制造专业作为机械领域的一个专业，基于机电人才培养模式建设服务企业，满足学生职业发展需要的专业人才培养方案，提出了围绕专业技能和岗位核心能力，构建基于机械基础与专业（CAD）基础，突出岗位基本技能、岗位核心技能、岗位综合技能，具备职业发展能力，满足浙江制造业需求的“双基”的专业培养模式；立足于浙江省制造业以及浙江机电职业技术学院机电人才培养平台，构建了以扎实的机械基础和专业基础为专业建设的“双基”特色，满足了学生在机械类岗位迁移的专业能力。
参考文献
[1]黄锡昌 高职计算机辅助设计与制造专业人才培养的思考.职业教育研究，26（5）133-134 2010。
产品结构设计基本知识范文2
随着科技发展和社会需求的变化,不断进行课程改革,完善课程教学,是保证教学质量、培养学生职业能力的要求.《机械设计基础》课程是机械类课程中的重要基础平台课程,是培养学生机械基本知识,基本技能,分析、解决实际问题,理论性与实践性并重的课程.近年来我国高等职业教育把“工学结合"作为人才培养模式改革的重要切人点,在高职各专业的教学中,推行工学结合模式的专业课程,直接为培养职业能力服务.然而,与专业课相比,作为专业基础课的《机械设计基础》课程,不仅具有更强的理论性、普适性,而且具有较强的技能性、技术应用性要求,教学有其特殊规律.《机械设计基础》课程如何体现“工学结合”内涵、如何解决教学内容与产业需求脱节的问题,所涵盖的知识如何实现向职业能力转化,是高职《机械设计基础》课程教学改革所面临的重要课题.围绕这一课题,广东科学技术职业学院机电学院以职业能力为本位,对《机械设计基础》课程进行了基于职业能力的课程改革研究与实践,取得了较好的成效,并把该课建设成为具有高职工程教育特色的校级精品课程.
2课程改革思路
职业教育应与社会需求相适应,职业教育的重要特征就是职业岗位的针对性.经过对珠三角企业生产情况和我院毕业生就业状况进行的调查研究以及广泛征求行业专家的意见,我院明确了高职机械类专业毕业生的就业岗位(群)有机械设计、制造、安装、测试、运行、维修等方面的技术、工艺或管理工作.这些职业岗位大多需要解决机械设备使用保养、维修改善、技术改造、故障诊断、仿制或设计制造,乃至发明创造等过程中一系列生产现场的技术问题,同时,面临制造技术的突飞猛进和制造业的快速发展,毕业生还需具备对择业的适应能力以及可持续发展能力.因此,《机械设计基础》课程改革应顺应满足上述岗位(群)的职业能力及知识的要求,同时反映先进的设计思想及课程实施的可操作性.课程内容体系的重构和排序还应充分考虑高职学生的认知规律,教学过程应有利于学生职业能力的训练与职业素质的培养,重视创造性思维的养成.《机械设计基础》课程的改革,首先要进行教学内容体系的重构,再据此来设计教学项目和优化组织教学过程.其总体设计思路是:打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,将机械产品设计制造和机械设备维修维护过程所涉及的工程材料知识、材料强度和刚度分析知识、机械传动知识、机构设计、常用零部件选用与设计的相关知识等进行深度融合,以典型机器的结构为载体,实验任务为驱动,以课程设计为导向,进行课程内容体系重构,设计涵盖课程知识和职业能力目标的典型教学项目.围绕教学项目来组织教学活动,合理安排和设计教学项目的实施情境和流程,做好教学项目相关的课程知识链接,保证教学项目的系统化和系列化.采用教学、实训、综合训练的螺旋渐进式教学安排,尽量贴近职业岗位实际工作需求和过程来组织教学,逐步培养学生的职业能力和职业素质.
3课程内容的教学项目设计
机械设计基础涵盖的内容多,实现岗位工作能力所涉及的知识面广.经过多年来的研究与探索,我院确定《机械设计基础》课程内容体系以两个典型机器(牛头刨床、皮带输送机)和生活中常见机器(如自行车、修鞋机、缝纫机、烤箱、汽车车门开启机构等)的结构为载体,以“机械设计、制造、安装、测试、运行、维修”等岗位职业能力及其支撑知识为目标,设计六个课程内容教学项目,对应十二个课程知识单元,根据典型机器每一部分的构造设置知识群(点),并融合到所设计的项目中去.其中知识的选取紧紧围绕相应岗位能力和素质要求的需要来进行,以“必须、够用”为度,适当添加现代设计知识,如绿色设计思想,计算机辅助设计手段的运用等,支持学生职业能力的可持续发展.课程主要内容体系结构见表1.
4课程教学组织旳优化安排
教学条件和教学过程的组织安排是实现教学目的的保障.我院建立了“机械基础教学实训中心”,其中分设多媒体教学区、机器及模型区、实验实训区等,实现课堂与实训地点的一体化,营造有较强工程背景和职业氛围的教学环境.在此基础上我院将整个教学安排分为三个环节,有针对性的采用工学结合、任务驱动、项目导向等教学模式,教学过程融“教、学、练”为一体,以达到理论联系实际、学以致用、发展职业能力的目的.
4.1课堂教学环节
课堂教学在“机械基础教学实训中心”的多媒体教学区和机器及模型区进行,使用PPT课件和机器实物进行讲授,并辅以网络、VCD、动画演示、现场录像等,进行理论教学与实际应用紧密结合的教学,消除学生对机器的抽象感,提高学生的学习兴趣和理解能力.课堂教学围绕教学项目来组织,面对看得见、摸得着的完整机器,分析其组成及构造,根据每一部分的构造展开相关知识的教学.在具体的机器实物中,每一种机构和零件的作用、结构都显而易见,其受力状况等问题的分析也明显容易得多,可以节省分析的时间,让学生可以专注于教学内容本身,提高教学效率.课堂教学的主要目的是使学生熟悉传动机构的工作原理,工程材料的相关知识,材料强度和刚度的计算,通用机械零件的选用等知识,初步掌握简单机械产品开发设计的一般方法,熟悉整个设计流程,培养对机械运动和机构的分析能力,解决常用机构及通用零部件的分析、选用、简单设计和维护问题等.课堂教学中注意结合高职学生的认知规律,采用“认识-了解-认知"的教学模式.“认识”即通过实实在在的机器结构作为教学载体进行讲解,激发学生对机械的兴趣;“了解”即由老师引导,提出问题,由学生通过查阅资料,自主学习,对机械现象进行分析,从而由感性认识过渡到理性认识;“认知”即为理性认识的提升,在分析机器机械构造、运动和设计的同时对所涉及的技术知识进行学习,有的放矢,提高学习效率和学习效果.教学过程突出“兴趣,目标,效果”.
4.2技能实训环节
技能实训环节是《机械设计基础》课程教学的重要组成部分,技能实训的目的是提高学生的实践动手能力和理论联系实际的能力,从而启迪创新思维,开拓创新潜能.在这一环节中,我们设计了九个集知识、技能、应用于一体的实训任务,实训任务的安排从认知性、验证性向综合性、创新性逐步提升.技能实训环节穿插于课堂教学环节中,在“机械基础教学实训中心”或校外实训基地进行,采用工学交替、任务驱动等教学模式,学生分组完成9个实训任务.该环节以任务为驱动,由老师布置实训任务,提供实训设备和工具,提示学习情景及知识内容,提出技能要求,由学生自行查找资料,进行小组讨论,确定实现方法和步骤,协同合作,最后完成实训任务,写出实训报告.由老师进行过程督导和结果评价.实训任务和对应的学习情景见表2.
4.3综合能力训练环节
该环节是“基于工作过程的综合实训周”,即以机械产品为对象,进行为期1周的产品项目设计.以“机械产品设计”等相关岗位能力为目标,以企业实际设计项目为载体,以工作过程为导向,以项目团队为组织形式,真实地完成企业中实际机器产品的设计.如以某企业输送设备和自动输送带的设计为载体及工作项目,完成“产品调研及资料的收集—产品设计整体方案的确定—产品材料的选择—零部件强度设计—通用件的选用—产品结构设计"^绘制零件图—绘制装配图—撰写设计说明书—设计答辩”的整个技术流程.通过这个“基于工作过程的综合实训周”训练环节,学生可熟悉实际产品开发的设计流程,了解机械设计的全过程,提高实际工作能力和全局观念,体验实际工作氛围,有效地培养技术应用能力和职业素质,充分锻炼岗位职业能力.
5课程考核方式旳变革
课程考核是评价教学效果,检验是否达到教学目的的重要措施之一.采用有效的考核方式对课程教学具有积极的促进作用.传统的“笔试”建立在“知识本位”基础之上,很难对学生的能力做出正确、全面的评价,这种考核方法不再适合基于职业能力培养的《机械设计基础》教学评价.为此,我们对该课的考核方式进行了改革,教学效果评价采取过程评价与结果评价相结合的方式,以教学的项目(任务)为单元,以学生对每一个任务的设计思路、方案确定、运用相关知识和技术资料的能力、动手能力、职业素质表现为评价重点,从专业能力、方法能力和社会能力等方面对学生进行综合评价,由学生自评分、学习小组的互评分和老师评卷分共同确定学生的学科成绩,从而完善课程考核的激励导向功能,有效地解决以往闭卷考试无法对学生学习态度、学习过程和综合能力作出检查与评定的弊端,使职业能力培养的目标更加明确.
6结语
