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数字化制造课程范文1
【关键词】高职 数字测图 课程项目化改造 教学目标
教学实施过程
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2012）02C-0046-02
一、课程项目化改造的必要性
数字测图是我国目前进行数字地球、数字中国和城市地理信息系统GIS、国家基础测绘的主要技术手段，是目前各种工程测量中地形图测绘的重要方法，是高职工程测量技术专业的一门重要的职业核心课程。数字测图的知识和能力的掌握对学习后续课程起到关键性作用，数字测图也是学生就业中重要的职业岗位之一。
数字测图的内容主要有数字测图的基本知识和电子全站仪的应用、数字测图的外业数据采集和内业用计算机进行数据处理成图等。教学要求，是培养学生具有数字测图的基本知识和数字测图的职业能力。一直以来，在教学上是采用先理论、后实践的教学方法，理论与实际相脱离，教学效果较差，难以达到课程教学目标的培养要求。学生缺乏观察能力和空间想象能力，对数字测图技术的整体过程体会不深，一知半解，实践能力差，严重影响了学生应具有的数字测图的职业工作能力。
高等职业技术教育以培养生产、建设、服务、管理第一线的高端技能型专门人才为主要任务。如何在教学中进行课程项目化改造，用项目和任务训练学生，理论与实践一体化教学，提高学生的数字测图实践能力,培养高技能型人才，已经成为高职数字测图教学改革中急需解决的重要课题。
二、课程项目化改造工作思路
所谓课程项目化改造，是根据职业岗位能力培养的需要，将数字测图课程教学过程转化为实践工作任务，将工作任务贯穿于项目教学的始终，以工作任务为基础驱动项目教学的整个过程。学生在完成工作任务过程中，学习课程的专业知识。这样可以利用工作任务，激发学生学习的兴趣，实现教学做一体化，理论与实践一体化。课程紧密结合实际工程项目，可以使学生在完成任务过程中巩固理论知识，训练实际工作能力，最终具备职业岗位的工作能力。
为了进一步开展各项工作，应确定数字测图课程项目化改造工作思路：深入各行业和基层进行行业调研与分析；确定数字测图职业岗位能力目标、职业素质目标和职业知识目标；根据数字测图岗位的工作过程的不同环节和具体任务，进行课程教学设计；按照课程项目化实施教学。数字测图课程项目化改造工作思路如图1所示。
三、课程项目化教学目标
数字测图是高职工程测量技术专业的一门核心课程，在教学体系中占有着非常重要位置。数字测图针对于国家基础测绘、水利水电工程测绘、交通工程测绘、城市建设工程测绘等岗位要求，培养能在生产、建设、服务、管理第一线的从事数字测图的、具有系统的应用知识和良好的职业素质，并具有可持续发展能力的高素质、高技能型人才。通过行业调研与分析归纳，得出数字测图课程项目化教学目标见表1所示。
四、课程项目化教学设计
数字测图项目化改造，是以数字测图的职业能力目标为核心，以数字测图过程为主线，通过设计工作任务，构建学习情境，建设仿真和真实的学习场景，让学生在职业活动中获取知识、锻炼职业技能，通过完成系列工作任务来培养学生具有职业能力。根据数字测图的工作内容和真实工作过程来设计课程的教学内容和顺序，每一个教学单元就是一项工作任务，对应一项具体的能力训练目标。数字测图为一个贯穿性综合项目，有4个子项目，见表2所示。
五、课程项目化教学实施
数字测图课程项目化教学实施是以项目为载体、任务驱动，学生为主体开展教学活动。采用分小组作业的形式各自独立地完成4个具体的项目工作任务。具体教学实施过程如下：
第一，收集资料。学生根据完成项目任务内容、要求，收集各种必要的资料。主要有原项目已有的各种比例尺地形图，有关数字测图测量规范和地形图图式，控制测量的成果以及数字测图技术设计书等。
第二，学生分组。将学生分为若干个小组，每组4～6人，选出组长。组长工作能力直接影响到该组任务的完成，在分组中要注意组长的选定，应选择具有一定的组织能力、工作能力，责任心较强的学生担任。
第三，实施方案。各小组根据项目任务的要求和有关行业规范，制订出项目实施方案。方案的主要内容有数字测图项目任务内容、相应的实施步骤、测量的方法、时间安排及要求和注意事项等。
第四，实施项目。各小组按实施方案实施项目，各小组依据规范要求协作完成项目任务。主要内容有各组根据实施方案，按规范要求完成数字测图各项目任务。
第五，教师指导。教师跟踪检查和指导学生实施项目任务情况，回答学生提出的问题，对学生进行启发和及时指导。
第六，任务评价。学生完成各项目任务后，安排学生分组讨论总结完成项目任务过程，各小组数字测图项目成果进行总结和互相交流，每小组派代表汇报完成项目情况，教师进行点评和知识归纳。
第七，成绩考核。学生课程成绩考核分为4个方面。一是过程考核，主要考核学生在完成各个项目过程中的成果；二是实践能力考核，主要考核学生的仪器操作能力、绘图能力；三是知识考核，主要考核学生的数字测图课程的应用知识；四是考核学生的工作态度，主要考核学生的团队精神、工作态度、出勤、安全等方面情况。根据学生以上四个方面及小组互评、组内互评和指导教师评价综合评定学生的成绩。
职业教育课程目标的最终目标，就是具有实战能力――解决问题的综合能力。数字测图项目化改造与教学实践证明，以职业活动为导向，以素质为基础，突出能力目标，以学生为主体，以项目为载体，以实训为手段，设计出知识、理论、实践一体化的课程，教学目标明确，学生在学中做，做中学，边学边做。教师在做中教，边做边教。教、学、做一体化，理论与实践一体化，这种课程项目化教学方法，符合高职学生的学习规律，学生学习积极性高，巩固了理论知识，提高了实践能力，教学效果良好。
【参考文献】
［1］戴仕弘.职业教育课程教学改革［M］.北京:清华大学出版社，2007
［2］朱曙光.高职《数字测图》项目化课程的实施总结与思考［J］.科技信息，2010（21）
［3］黄鹏超.汽车使用性能与检测课程项目教学改革与实践 ［J］.广西教育，2011（9C）
【基金项目】广西“十一五”教改科研项目（2009C134）
数字化制造课程范文2
关键词：机械专业；数字化设计；数字化制造
计算机技术已全面渗透到机械领域，学生熟练掌握和应用数字化设计制造技术已成为其必备的基本技能，企业在招聘中也将这项能力作为重要考核指标之一。为适应这种快速发展的新形势，满足社会的迫切需求，研究和探索如何培养掌握和应用数字化设计制造技术的优秀毕业生具有重要意义。通过广泛调研和细致分析，结合我校机械专业实际情况，提出了以典型数字化设计、分析、制造技术工程软件应用为主线，以实践教学基地和工程训练中心为载体，以培养学生创新能力、实践能力为目标，构建了贯穿于机械专业培养过程始终的数字化设计制造技术培养体系。
一、教学体系和教学内容的改革
在保持专业原有优势和特色的基础上，着重对数字化设计、数字化制造的教学内容、实习和实训等进行改革与创新，形成了一套完整的提高学生数字化设计制造技术能力的教学体系。
（一）工程制图类教学与实践
工程制图类是学生认识机械、了解机械的重要专业基础课，开设了机械制图、计算机绘图、三维设计等制图类课程，在教学中注重各门课程之间的融会贯通。计算机绘图将制图基本知识、视图表达方法、零部件绘制、装配关系等用计算机实现，提高了效率和设计质量，加深了对机械制图的理解和掌握。在三维设计中，通过建立三维实体模型、动态仿真，使学生容易理解，更容易激发其空间想象力和创新热情。
（二）工程力学类教学与实践
开设了机械系统动力学分析（如ADAMS）和有限元分析（如ANSYS）等分析课，增强工程力学类课程的直观性。如将刚体的静力学、动力学分析，变成动态的曲线或动画等输出形式，将构件的应力、应变分析等，变成动态的颜色改变、形状改变以及数据改变，形象直观，印象深刻。
（三）机械基础类教学与实践
机械基础类包括完整的机器设计过程―运动设计和工作能力设计。利用ADAMS等可以根据机构的运动尺寸建模，对机构进行运动学、动力学分析，为工作能力设计提供技术支持。利用ANSYS等进行应力、应变以及应力集中问题的仿真分析，加深学生对传动方案、结构尺寸和选用原则的理解。
（四）机制基础类教学与实践
机制基础类教学的一个主要任务是培养学生的工艺设计和夹具设计的能力。针对工程实际中的一个具有典型特征的机械产品零件，根据生产纲领要求以及现实生产条件，进行工艺设计和夹具设计。利用数字化设计表达夹具零件和装配体，并验证其设计结果。
（五）数控技术类教学与实践
针对工程实际中的典型加工对象，利用三维数字化设计首先进行建模、编程，生成加工轨迹，仿真加工及检验，后置处理，最终生成数控G代码。通过串行通讯或网络，实现上位机与数控机床之间通讯，将编制好的数控G代码下载到数控设备中，从而进行实际加工。从对象建模、刀具选择、工艺规划、代码生成、实际加工、加工效率检验等多方面培养学生的设计制造综合能力。
（六）现代设计方法类教学与实践
反求工程是现代设计方法之一。其利用三维激光扫描仪无接触地扫描被测对象表面轮廓，获得几何数据，构建曲面数字化模型，经过后置处理，生成RP需要的模型截面轮廓数据或NC代码，最终复制出原型或加工出实物。反求工程实现了从产品原型、产品设计到产品制造的数字化，达到了对学生进行综合应用训练的目的。
二、工程训练体系和内容的改革
工程训练的基本指导思想是四年不断线，分阶段、分内容、分层次系统地进行训练和培养。
（一）机械基础认知实习
对于刚入校的学生，进行包括传统设计、数字化设计、常规制造技术以及数控制造技术等在内的机械设计和制造方法的参观演示，使学生对主要的设计方法、制造技术和实现方式有一定的感性认识，激发学生对专业知识的学习热情和对专业的热爱。
（二）机械基础技能训练
进行全面的机械设计技术、制造技术等基础知识的学习与训练。绝大部分时间是用于车削、铣削、磨削、钳工、焊接、铸造、锻压、冲压、剪切等传统制造技术训练。同时，也进行简单典型零件二维、三维设计、读图能力训练以及基本的数控加工技术训练。
（三）数控技术训练
学生使用数字化设计制造手段进行典型零件的设计和数控编程，并在数控机床上完成零件的加工，突出了数字化设计与制造二者的有机融合。
（四）特种加工训练
训练学生掌握和使用多种与特种加工有关的设计、加工软件，掌握特种加工方法。加入这些训练内容，可使训练内容更加全面、生动、丰富。
三、项目驱动式第二课堂创新与实践能力培养
项目实践过程与听课不同，是一个主动的学习经历。项目课题主要来源于三个方面：一是学生自主命题，就是学生将在生活实际中遇到的困难、问题，进行提炼、分析、总结，提出有创造性价值的课题，这有助于培养学生的创造性思维和发现问题、分析问题及解决问题的能力。二是有主题的实践活动，例如根据各种学科竞赛的主题要求，组织学生开展创新设计实践，选拔优秀的创新设计作品参加竞赛，这有助于提高学生的创新能力。三是教师提供项目课题，教师可以根据自己的科研课题为学生提供创新实践项目。在项目的实施过程中，从设计构思、具体设计、工艺规划、加工制造、装配调试以及产品商业化等全过程都需要学生付诸实践。数字化设计与制造手段为项目课题的顺利实施起到重要作用。
四、结语
以数字化设计制造能力培养为切入点进行教学改革，促进了人才培养模式的不断完善。通过实践，该方法行之有效。不但使学生在空间思维能力、图形表达能力、常规工程设计制造能力得到培养和提高，而且其创新设计能力、先进制造能力以及工程实践能力也得到培养和训练，适应了知识创新和技术创新的需求。
参考文献：
[1] 雷辉. 机械类专业实验创新模式的构建与实践―链式工程训练实验教学法研究[J]. 中国大学教育, 2010, (6).
[2] 张树仁. 构建数字化设计制造技术教学平台的探索与实践[J]. 长春理工大学学报（高教版）, 2010, (4).
基金项目：黑龙江省高等学校新世纪教学改革工程项目“机械专业先进技术应用与创新型人才培养模式的研究与实践”（项目编号：黑教高处函[2009]7号）；黑龙江大学新世纪教育教学改革工程项目“机械专业创新型人才培养模式的研究与实践”（项目编号：200953）。
数字化制造课程范文3
一、整体规划、分步实施，建设数字校园，全面推进学校信息化建设
学校把信息化建设作为学校建设的一个重要组成部分，坚持以人为本，构建数字化的教学环境、数字化的科研环境、数字化的管理环境、数字化的服务环境，最终提高学校的核心竞争力，实现学校的跨越式发展。通过对学校数字校园建设状况的分析，结合当前高校信息化发展趋势，从长远发展角度来考虑，学校将信息化建设的总体规划目标定位为：利用技术创新手段，通过组织和业务流程再造，提高办学效益和工作效率，提升管理水平，促进科学决策；在技术实现上，建成学校的三大基础平台，搭建资源高度共享的业务及应用平台，提供个性化信息服务，构筑数字化的教学、科研、管理和校园生活环境，从各个层面全面提高学校教育信息化整体水平。学校信息化建设坚持党政决策指挥和师生集成服务两个基本点，将信息化工作分为：宣传文化、学生管理、教学管理、教工管理、社会服务、财务资产管理、后勤安全保障和信息化支撑等八个业务领域（图1），几乎覆盖了学校所有的业务应用需求；每个业务领域按规划逐步建设完善相应的信息资源库，并通过学校数据中心初步实现各业务领域信息资源数据共享。经过近5年的建设和发展，学校的信息化水平得到了显著提升，先后获得国家数字化学习资源中心（NERC：NationalE-learningResourceCenter）分中心、国家级教育信息化建设试点单位和北京市属高等学校数字校园示范校建设单位等重大信息化建设项目。此外2012年学校还作为骨干校参与了教育部《高等学校管理信息行业标准》的制订（JY/T1006-2012），是全国参与该标准制订的众多高校中为数不多的三所高职院校之一。
二、以信息化助教促学，提升专业建设水平和人才培养质量
教学信息化是将信息技术有机地融入到教学工作的各个方面，改进教学手段、拓展教学模式、提升教学效果。全面加强教学信息化建设有利于提升专业建设水平和人才培养的质量。
（一）以开发网络课程和精品课程为抓手，带动专业建设全面发展
学校建立了包括理实一体教材、网络课程、实训仿真软件、专业媒体素材库、资料目录索引库、文献资料库在内的网络教学综合平台。为教师、学生和教学管理人员提供了一个教与学互动、教学资源展示、教学管理和沟通传播的数字化教学环境，推动学校信息化人才培养环境与培养模式的建立。为改进教学模式，克服教学时空限制，方便学生学习，提升教学效果，学校重点加强了网络课程建设。分别从经费上资助、从管理上纳入教师聘期考核，以调动教师建设网络课程积极性。同时，规定各级精品课程只能从网络课程产生，以网络课程建设为抓手，打磨更高水平的精品课程。目前网络课程已基本覆盖全校所有的专业课程。学校从400门网络课程中评选出校级精品课程96门，并遴选15门课程推荐申报国家级、市级精品课程，其中获批市级精品课程11门、国家级精品课程4门。课程网站注册人数3万余人，访问量已突破200万人次。网络课程建设同时带动了精品教材建设，获教育部普通高等教育十二五国家级规划教材14部，获北京市高等教育精品教材建设11部，形成国家级教学团队1个，北京市级优秀团队11个。
（二）以建设专业教学资源库为先导，提高教学资源的信息化质量和水平
学校把教学资源库建设作为教育观念转变和教学方式改革的基本动力，通过利用信息技术整合各种教学资源，实现优质教学资源共享，促进主动式、协作式、研究型、自主型学习。学校的资源库建设从顶层设计开始，形成满足教师、学习者、企业等三方用户需求的结构框架，并划分三级教学资源，分别是：专业级教学资源、课程级教学资源和素材级教学资源。①专业资源库包括专业介绍、专业人才培养方案、顶岗实习、教学条件配置和整体专业资源等。②课程资源库由市级和校级网络精品课程资源课组成。③素材库建设主要包括虚拟仿真软件、题库、企业案例、企业质量标准、企业新技术、新设备和新工艺等元素组成。资源库中嵌入行业企业信息、职业资格技能和就业信息等模块，促进了专业和产业企业岗位的对接，毕业证书和职业资格证书的对接。学校在7大类专业群共开发了包括“楼宇智能化工程技术”等9个校级专业教学资源库；建设了21门核心课程的课程教学资源库。2013年《Windows移动应用开发》等4门课程被批准为国家级精品资源共享课程。经过多年对民族文化传承与创新专业的探索实践与积累，学校积淀了丰富的信息化教学资源与成果。2013年，学校成功获教育部批准建设“职业教育民族文化传承与创新专业教学资源库”。民族文化传承与创新专业教学资源库是以“非遗”资源为载体，应用数字媒体技术，按照行业规范和职业标准，“政校企行”共建的具有国内外先进水平的大容量、图1学校信息化业务应用领域共享型、互动式、持续更新的职业教育民族文化传承与创新专业教学资源库，实现民族文化传承创新专业人才培养与非物质文化遗产传承对接，也标志着学校教育系息化工作达到了一个新的高度。
（三）以实践教学信息化平台为依托，提升学生职业技能水平
“助教促学，高效共享，传播示范”是学校搭建实践教学信息化平台的基本思路“。助教促学”是信息化平台搭建的首要任务，使之更好地服务于师生“；高效共享”指提高实践教学系统的运行效率并降低成本，同时服务于全校，乃至兄弟院校、全社会“；传播示范”指既要对学校有一定的宣传作用，又要对兄弟院校实践教学信息化建设起到一定的示范引领作用。为提高实践教学质量，学校开发建设了高职实训资源共享平台。平台共分为四大功能：展示、资源管理、课程管理和共享。四大功能联系紧密、相互依托。整个平台通过展示功能将实验实训课程资源、实验实训条件资源、实训内容信息到网络上，展现给用户。学生可以通过这个平台了解实训学习内容，教师可以了解实践教学条件、内容等，为自己的实践教学提供参考。学校的实验实训资源由资源管理功能统一、集中管理，提供给平台其他功能使用。实训是教学模式之一，也要从课程的角度组织资源、服务于教学。共享功能使实验实训设施与设备发挥更大的效益，利用率大大提高，减少重复建设，降低学校建设成本；教学内容、方法、模式的共享使得教师的教学设计可以互相学习、取长补短，从而有效提高实践教学的质量。
（四）信息化贯穿于教学建设与改革，提升教师信息化教学能力
《教育部关于加快推进职业教育信息化发展的意见》指出，提升职业教育工作者的信息素养是推进改革创新，突破职业教育信息化发展的关键环节。提升教师信息化教学能力更是关键中的关键。学校通过“全国高职院校信息化教学大赛“”多媒体教学软件比赛”等项目，鼓励、引导和指导教师充分利用信息化手段建设立体化教学资源并应用于课堂教学中。（1）促进多媒体教学软件的开发。教师开发的多媒体教学软件具有丰富的数字技术表现手段，在设计上从实际出发，在应用上没有操作平台的限制，应用方便；软件中的典型案例来自企业，学生的优秀作品被企业采用，同时纳入软件的案例库。既丰富了案例库，又学中做、做中学，培养了现代职业人。学校老师开发的“多媒体产品艺术设计”教学软件获得2013年全国高职院校信息化教学大赛多媒体教学软件赛项一等奖。（2）提高课程的信息化教学设计水平。按照现代教学理念，充分利用信息技术和数字化资源，科学、合理、巧妙地安排教学过程的各个环节和要素，优化教学过程。小至单元教学中的学习目标、任务分析、情境设计、学习过程，以及重点、难点解析等，大至整个课程体系的开发设计，各方面都体现出信息化教学设计的优势。学校教师编写的“叶片刀具路径的设置”教学设计获得2012年全国高职院校信息化教学大赛信息化教学设计赛项二等奖。（3）强化课程信息化教学载体开发的能力。信息化教学载体汇集多门学科理论知识，以多媒体形式（动画、视频及音频等）直观展示典型零件制作与装配过程中的各项工序与工艺，锻炼学生自主学习能力。学校教师开发的《奔驰车模制作与装配》课程教学载体，提炼了6年多来与北京奔驰汽车有限公司进行校企合作、工学结合课程的教学经验，并以信息技术手段呈现于课堂教学和实训过程，建立了《奔驰车模制作与装配》课程的标准化教学模式并得到推广。（4）加大课程教学素材库的建设力度。支持教师利用信息技术改革教学，为学生学习方式的变革提供更多的实践空间与机会，有效地让学生借助丰富的学习资源进行相关问题的探索，围绕主题进行更有实效地自主、合作、探究学习。学校教师开发的“体育教学素材库”重点着力于“体育课通用素材”的开发建设。针对目前尚无专门的、却是各层次体育课程教学均需涉及的“开始准备部分”进行素材库建设，即：体育游戏库、热身体操库、队列队形库、典型教法库等内容。该素材库的开发在实际教学应用中取得了良好的效果。
（五）校企合作共同开发符合生产实际的数字化教学系统
基于计算机技术的数字化教学系统是职业教育信息化建设的重要内容。有些实践教学无法在真正的生产环境中实施，学校充分发挥各学科专业优势，积极利用企业的实力和技术能力，整合学校信息化实践教学资源，以培养学生基础知识和基本技能同时具备一定的创新能力为出发点，推进校企合作共同开发数字化教学系统，模拟企业真实生产工艺流程和典型工件制作加工装配过程等，提高教学能力，拓展实践领域，丰富教学内容，开展绿色实训教学。汽车制造与装配技术专业与北京奔驰汽车公司围绕汽车制造四大工艺——冲压、涂装、焊装和总装而开发的数字化教学系统把汽车的整车制造过程进行分解，按照真实的工艺流程和生产环节进行虚拟仿真，将现代化的汽车制造模式、生产工艺借助多媒体，虚拟互动等手段展现给学生，学生可以了解冲压、焊装等关键汽车制造工艺，了解汽车制造现场管理的先进模式，学习汽车制造工艺路线的制定、生产节拍的计算、工具的使用，汽车制造质量控制环节等知识和技能。基于工作过程的数字化教学系统实现了专业和产业企业岗位对接、职业教育专业课程内容和职业标准对接、教学过程和生产过程对接，为学生上岗扫清障碍。
三、以用促建、逐步拓展，促进教学管理工作信息化，保障教学管理工作科学规范
学校教学管理信息化建设以教学管理工作为主线，秉承“以用促建、逐步拓展”的理念。首先从教学计划、开课计划、课程表、学籍管理、学生选课、成绩管理等基础模块开始建设逐步拓展应用领域和层次，形成基于信息化的教学管理工作流程。（一）规范基础信息，制定统一数据标准学校实施了教学管理信息化信息规范建设，对全校各学院、各专业的人才培养方案、课程标准、学生信息、教师信息等进行汇总、整理，提出教学管理信息化建设信息代码规范并实现全校统一。（二）实现业务协同，数据共享管理信息化建设通过工作业务流、工作信息流连接起各模块工作，实现业务整体协同和数据互联互通。学校7个学院、2个教学部和4个校区的教学管理工作依托教学管理信息系统实现了同步和统一。这种同步既包括学籍管理与排课管理等具体工作的同步，也包括阶段工作的整体性同步。同步意味着工作时间节点一致、工作质量标准一致，全校的教学资源实现协调安排。（三）实现教学管理信息化建设全方位、数字化学校早在1993年就开发出管理信息系统并应用于教学管理工作中，取得了良好的效果。2006年又开发了《现代教学管理信息系统》。系统依托计算机网络技术，为教学管理工作提供了新的工作平台。通过系统建设，教学管理工作流程得到新的改进，实现多校区教学管理网络协同和工作同步；形成教学管理数据标准规范，实现教学管理信息集中管理和数据共享；最终实现了教学管理网络化、数字化、综合化。
四、结束语
数字化制造课程范文4
关键词：高职教育；模具专业；信息化；数字化教学；资源建设
中图分类号：G712 文献标识码： A 文章编号：1672-5727（2016）05-0072-05
数字化教学资源是进行数字化教学和学习的前提，是整个数字化教育赖以存在和发展的基础。国务院审议并通过的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020 年）》明确指出：“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视，数字化教学资源作为教育信息化的重要组成部分，对提高教育质量、促进教育公平、服务终身教育有着重要意义。”《教育信息化十年发展规划（2011―2020年）》也明确提出：要加强信息技术对教育革命性影响方面的深入研究，推进信息技术与教育教学深度融合。显然，信息技术支撑下数字化教学资源的建设与应用对当前实现教育改革，实现高效、公平、质量教育具有重要意义，同时也是信息化背景下整个教育发展的新愿景。
笔者拟结合高职模具人才素质能力模型，对高职教育“三段式”工学结合人才培养模式中的专业理论与专业技能培养的知识体系框架进行详细的规划分析，通过教育技术与模具专业技能人才培养模式的整合，全方位分析和规划模具专业数字化教学资源的呈现形式和建设方式，并从资源建设的保障措施、实施方式、评价方法等三个方面对建设过程提出合理化的实施策略建议。
一、资源建设需求
（一）模具人才能力模型
随着制造技术、材料科学、计算机科学、信息技术等的快速发展，作为多学科交叉的产物，模具技术也得到极大的发展。为了适应新时代对模具人才的需求，模具专业人才除应具备高职教育要求的政治、人文、道德的基本素质外，还需要具备综合的专业技术能力，如技术应用能力、设计能力、企业管理能力等。模具人才应具备的素质能力模型如表1所示。
（二）高职模具专业知识体系框架
根据时代对模具人才综合技能的需求模型，高职院校相继采用“三段式”教学模式分别开设了公共基础课、专业理论课、专业技能课等三方面课程。参考模具专业技能模型对模具专业理论课和专业技能课进行的知识体系框架规划如图1所示。
在进行专业知识体系规划时，根据知识模块与知识点之间的承接关系，采用树形结构依次分解到保证知识点完整性的最小单元。
二、资源建设规划
（一）资源库建设
模具专业数字化资源库的建设可为整个专业甚至整个行业提供统一的资源存储、交流、共享的管理平台，实现大范围内的模具优质教学资源互联互通。同时，形成适应资源建设发展需要的各种标准、规范，建立、完善资源共建共享机制，以保证资源内容的不断更新、补充，实现资源建设的可持续发展。模具专业资源库的建设包括模具教学资源和资源管理机制两大部分，其中资源管理机制用于实现对资源的批量导入、上传、审核、、分发、评价、举报、统计、分析、检索等管理，并实现平台之间资源的共享与传输；模具教学资源是指用于支撑模具专业教学与实践的各种数字化教学资源，如图形、符号、表格、公式、图片、视频、二维动画、三维动画、三维交互动画、视频交互、仿真实训平台等。
（二）数字化教学资源建设
模具专业数字化教学资源的建设应紧扣高职模具专业课程知识体系，围绕“三段式”教学目标。根据模具专业的教学特点，模具专业数字化教学资源应分为三个层次、三种类型，三个层次：知识点类教学资源、优秀课例教学资源、技能训练类虚拟仿真实训平台；三种类型：支撑教学过程的教学资源、支撑自主学习的教学资源、支撑仿真实训的教学资源。
1.支撑教学过程的教学资源
（1）图片类资源。对于模具材料的相关知识点，需要用表格展示材料的性能参数，通过显微镜微观图片展示模具材料的分子结构组成，通过实物照片展示材料外观特征，通过静态图片资源展示此类教学知识点。具体方式为显微镜微观照片、实物照片、美工绘制图片等。
（2）二维动画资源。对于模具成型工艺类的各种成型工艺原理、模具材料热处理过程、模具设计中各种模具结构的动作原理、模具成型设备中设备各部分结构的工作原理等，此类知识点主要用于表现材料的流动成型与塑性变形过程以及机构动作顺序，表现形式适合于二维动画资源。其制作方式是教师提供实际教学需求，二维动画人员按教师需求用Flash软件制作二维动画。
（3）三维动画资源。模具设计中的模具结构展示类知识点、模具拆装操作类知识点、模具设备工作过程及原理、模具制造中各种模具零件的加工工艺过程等知识点，对真实性和三维立体感要求较高，此类知识点主要强调空间立体结构，适合于三维动画资源。其制作方式是教师提供实际教学需求，三维动画人员按教师需求用3Dmax、Maya等软件制作三维动画。
（4）视频资源。对于模具拆装操作过程、模具成型设备操作过程、模具制造中各种模具零件的加工过程以及各种操作中的安全注意事项等，这类对场景和知识载体的操作性和真实性要求极强的知识点，适合于视频资源。其制作方式是对知识点进行合理设计，采用摄像机直接录制专业人员规范的操作过程，经过后期的视频剪辑合成、配音、配字幕等处理后形成视频教学资源。
（5）视频交互资源。对于模具拆装操作过程、模具成型设备操作过程、模具的安装与调试、模具制造中各种模具零件的加工方法以及各种操作中的安全注意事项等，在对这些知识点内容进行展示的同时，需要融入对操作方法和知识掌握程度的基于过程的学习检验及融入学生的主观判断时，可以采用视频交互资源的表现形式。其制作方式是拍摄操作过程视频，并按照知识点内容对视频进行切割，用虚拟现实工具VRP、unity 3d等对视频进行交互控制，实现基于操作过程的主观判断与检验。
（6）三维交互动画资源。模具拆装操作、模具设计中的结构及工作过程、模具的安装与调试、模具成型设备操作等知识点，对内容的立体结构和真实性要求较高，同时对操作过程、操作方法、操作顺序的动态过程要求也较高，在此情况下，可以采用三维交互动画资源的表现形式，既可以实现对设备和模具的交互操作式结构分析，又可以实现动态原理展示。其制作方式是采用机械行业CAD软件建立三维模型，通过Pdf u3d、3Dvia composer、eDrawings等软件生成相应的三维交互动画资源。
2.支撑自主学习的教学资源
（1）优秀课例资源。优秀课例资源是职业教育项目教学法与教育技术有机结合的产物，是对项目教学的教学设计与数字化教学资源的深度融合，同时也是教学资源的具体应用。对于模具专业的所有课程，可按照原有的项目教学法和教学流程，结合支撑教学过程的各种教学资源，制作典型、优秀的课程案例。其制作方式是通过Flash、articulate、office工具、storyline、prezi、虚拟现实工具等制作并生成完整课程的教学课例。
（2）微课资源。微课是指按照微教学设计，以视频为主要载体，记录教师围绕某个小知识点（重点、难点、疑点）或教学环节而开展的精彩的教与学活动全过程。高职模具专业微课资源应围绕知识体系图中所有终端叶子节点的小知识点进行微教学设计，结合支撑教学过程的各种教学资源，利用微课制作工具和制作方法，采用录制屏幕或者视频录像的方法进行模具微课资源的制作。
（3）电子书资源。电子书资源是教学设计、教学资源、优秀课例在移动终端学习中的表现形式，是支撑移动学习的重要内容。可根据主流移动终端平台的类型，针对高职模具专业各门课程，通过Adobe Acroba嵌入图片、动画、视频、U3d、考核试题等教学资源实现安卓平台模具电子书的制作；通过ibook author嵌入图片、动画、视频、U3d、考核试题等资源实现ios平台模具电子书的制作。
3.支撑仿真实训的教学资源
对于模具拆装类的模具拆装技能训练、模具成型设备操作技能训练、模具安装调试技能训练、模具加工制造技能（车削、铣削、模具钳工、数控加工、电火花加工等）训练等专业技能型能力的提升，可通过开发相应的虚拟仿真实训平台，使学习者模拟编制加工工艺、模拟实施工艺过程、模拟机床设备的仿真操作等，通过虚拟仿真平台的仿真实训，提高学生的知识运用能力和动手能力，使技能训练突破时间和空间的限制，弥补实训场地和设备的不足。其制作方式是教师按照正确的工艺规则提出仿真实训平台建设需求，软件开发人员利用VRP、Unity 3d等工具开发虚拟仿真实训及考核平台。
在数字化教学资源开发的过程中，应根据知识点的类型和学校的信息技术开发能力选择合适的资源表现形式，采用校企结合的方式，充分发挥各自的优势进行模具资源建设。
（三）资源平台建设
在教学资源建设完毕之后，应重点着眼于资源建设的可持续性和资源应用，即资源平台的建设，具体包括数字化资源开发平台、资源管理平台和资源应用平台等。
1.资源开发平台
资源开发平台就是能够便捷地支撑教师快速制作出简单、易用的数字化资源的工具和软件，如storyline、3Dvia composer、Flash、VRP、精品课平台、视频点播系统、Articulate、Prezi、Office工具等。
2.资源管理平台
资源管理平台用于连接资源库，其接口对接资源开发平台、数字化考试系统、资源应用平台，针对外购资源和自主研发的资源，实现对资源的增删、统计，按照课程、知识点及资源类型进行分类查找，方便教师引用，并解决信息孤岛现象，实现优质资源共享。同时与数字化考试系统建立共享传输，方便数字化试题的创建及基于过程考核的顺利实施，并与多种资源应用平台建立连接，提高资源应用的便利性。
3.资源应用平台
资源应用平台是教师开展信息化教学与学生自主学习的有效载体，是方便教师利用数字化素材实现自己的教学设计，方便学习者使用教学资源获得想要的知识内容的应用平台。
（四）数字化考试系统建设
数字化考试系统的建设是在传统在线考试及题库系统的基础上，引入数字化教学资源和数字化试题，除了具备传统考试系统必备的题库管理、试题管理、试卷生成、身份认证、考生答案存储、自动阅卷等功能外，还应具备多媒体教学资源试题的出题与题目诊断分析，如仿真交互试题，在学生仿真交互操作过程中对整个操作过程进行跟踪、判断、分析，并根据知识点分值权重生成考试成绩。此外，试题的题干不只是单一的文字，也可以是基于场景和工作过程的动画、视频、图片等，以增加试题的真实度和实用性，真正实现数字化支撑下的基于场景和基于过程的考核方式。
（五）精品课程建设
精品课程是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程，精品课程建设是深化教学改革、提高教学质量、加大专业内涵建设、构建具有课程特色的办学模式的重要举措。模具专业精品课程的建设是指将课程定位、课程目标、课程教学资源、教学大纲、教案、习题、实验指导等集成到精品课程网站之中，包含相应的课程建设信息，并且免费开放，实现优质教学资源共享，促进师生互动学习。在精品课程建设过程中，按照国家级精品课程建设栏目要求，可以采取校企结合的方式，共同实现精品课程建设，也可以通过精品课平台快速生成并精品课程。
三、实施策略
（一）保障措施
为保证模具专业数字化教学资源建设的顺利实施，首先，学校应从政策层面对参与资源建设的人员进行支持与鼓励，调动资源建设人员的积极性，真正设计出符合自身教学需要的实用性强的特色教学资源。其次，要统一数字化资源标准，在建设过程中，为资源的开发平台、管理平台及应用平台提供统一的接口，充分保障资源基本属性的一致性，实现资源的共建共享。再次，要加强教师数字化资源建设的理论与技能培训，使教师真正融入资源建设过程中，并充分发挥其在特色、优质资源建设过程中的引导作用。
（二）实施方式
1.需求设计
在数字化教学资源建设过程中，教师是资源建设和资源应用的主体，资源建设的实际需求来源于一线教师，建设成果又回到教师的教学中，应积极引导教师有效参与教学资源开发，根据自身的教学经验和教育信息化应用能力，设计特色的教学资源，提出资源设计的详细需求。
2.资源开发
在资源开发过程中，要根据学校的自身特点采用不同的开发方式。一是校内自行组织开发，通过本校的专业教师与信息技术中心的教师组建资源开发团队，对校内技术优势进行有机整合，使计算机专业的教师按照其他专业教师的建设需求开发校内数字化教学资源，其优点是资源建设的可持续性强，有利于校内教育信息化建设能力的整体提升，但需要学校合理有效的组织与引导。二是校企结合组建开发团队，充分利用企业的技术优势，快速高效地实现资源建设过程，通过校企间建设经验的相互借鉴，可以使教师的信息化建设能力得到快速提升，但是校企结合需要强大的资金支持。在资源开发的过程中，学校应根据自身的特点选择适合的方式，通过数字化资源建设促进教学改革目标的实现。
（三）评价方法
对资源建设的成果需要采取合理、有效的评价方法，通过建立合理的评价方法和评价指标，有效地引导和促进资源建设取得新的进展。笔者建议，对资源建设成果的评价应从以下几个方面进行：
首先，对信息化教学资源支撑的教学活动建立师生互评机制，教师评价学生的学习积极性和学习效果，学生评价教师的课堂组织形式、知识传授方式及知识传授效果，通过双方的互评汇总对教学资源进行初步评价。
其次，在校内定期举办信息技术课件大赛，教师相互之间进行评价与总结。
再次，通过精品课程对课程信息和教学资源进行整合，通过互联网免费开放，并开设网上测评模块，实现网上测评。
最后，定期参加省级或国家级信息化教学大赛，通过大赛组委会、信息技术专家、参赛同人共同评价，共享建设成果。
笔者在对高职模具专业知识体系框架和模具人才能力模型分析的基础上，提出从资源库建设、数字化教学资源建设、资源平台建设、数字化考试系统建设、精品课程建设等五个方面建设高职模具数字化教学资源的看法，并重点对模具专业各知识模块数字化教学资源的表现形式和制作方式进行了详细的阐述，最后给出资源建设过程中合理化的保障措施、实施方式和评价方法。然而，信息技术日新月异，模具专业数字化教学资源的建设也应顺应时展要求，紧密贴合一线模具专业教师的教学需求，并结合学校自身的特点，开发出具有特色的教学资源。
参考文献：
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数字化制造课程范文5
关键词 图学教育 改革 现代制造技术
中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2015.10.064
Practice and Research of Teaching Reform on Mechanical
Drawing of Digital Manufacturing Technology
SUN Baofu， ZHONG Zhixian
（College of Mechanical and Control Engineering， Guilin University of Technology， Guilin， Guangxi 541004）
Abstract Graph is engineering language. With the rapid development of modern manufacturing technology， graphics education in teaching content， teaching method and teaching means also faces the reform， to adapt to the development needs. In this paper， the present situation， reform ideas and reform measures are studied， and the detailed reform steps are formulated.
Key words graphics education; reform; modern manufacturing technology
0 引言
随着现代工业的飞速发展，产品更新速度的加快，新型的制造技术在我国的应用越来越广泛，其中，数字化的制造技术已成为其典型代表。所谓数字化制造技术是指：在数字化技术和制造技术融合的背景下，并在虚拟现实、计算机网络、快速原型、数据库和多媒体等支撑技术的支持下，根据用户的需求，迅速收集资源信息，对产品信息、工艺信息和资源信息进行分析、规划和重组，实现对产品设计和功能的仿真以及原型制造，进而快速生产出达到用户要求性能的产品整个制造全过程。发达国家以及我国大部分大中型企业已经实现了数字化的制造技术，它包括了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助工程分析（CAE）、计算机辅助工艺规划（CAPP）、产品数据管理（PDM）等内容。①而其中，产品的数字模型作为贯穿所有制造过程的一条主线，其表现形式、包含内容、建立方法、信息含量等尤为重要。在传统制造中，二维的工程图样承担了制造过程中的所有信息。然而，随着计算机技术和信息技术的飞速发展，以及如UG、PROE、Solidworks等新型综合软件层出不穷，传统的信息载体已越来越不适应现代制造技术的发展水平，改革势在必行。
1 改革思路
在传统的机械制图教学体系中，产品装配图和零件图的阅读与绘制是制图教学的最终落脚点。产品的装配工艺离不开装配图中的装配与配合尺寸、明细栏、装配要求等相关内容，而零件的制造的工艺信息则存在于零件图中的尺寸标注、技术要求之中。然而，无论是哪一种图样，对零件的形状、结构以及组成的表达都是读图与绘图的基础，所以，对工程图样表达方法的学习仍然是制图教学的重中之重。而对图样表达方法的掌握是以画法几何内容的学习为基础的，它是利用投影的基本知识，实现了三维实体与二维图样的相互转换。然而，由于画法几何部分内容的抽象性，造成了学生学习制图的枯燥与乏味，严重影响了学习的效果。
为适应现代制造技术的发展，机械制图的教学则需从以下几个方面进行相应的改革：（1）机械制图建模方式的转化。基于数字化制造技术之上的工程信息的载体已经从传统的二维模型向三维模型转化，依照三维建模设计的思想，根据实体的构成原理与构成方法，进行三维实体建模。这一建模理念忽略了点、线、面在制图中的基础作用，减少了教学内容，同时也培养了学生现代设计思想和设计方法。所以，从工程图学的教学内容来看，三维建模应贯穿教学全过程;（2）机械制图与计算机技术的融合。计算机技术在现代制造技术的地位和作用是无以替代的，作为基础课程的机械制图，自然也是无法割舍的。许多年来，众多的专家学者在二者的结合内容、形式、方法、途径等方面进行研究与实践，但大部分都归结于二者内容比例问题、时间前后问题。因为是传统的二维工程图样的教学，所以所用的教学软件基本都是AutoCAD，从而不能适应三维建模的需求。现代制造技术下的机械制图，其三维建模软件得到了根本性的改变，往往是运用一些大型的、集成的软件，例如UG、Pro/e、Solidworks等。选择什么样的软、硬件，如何实现与理论教学进行合理有效融合将是我们面临的另一选择;（3）机械制图与相关专业知识的整合。利用集成软件进行建模的过程实际上就是一个对零件设计、分析、检验的工程，所以这门课程的名称也应该称之计算机辅助设计与绘图（CADD），它不仅需要计算机技术的支持，同时也要求建模者具备充分的专业知识和专业技能。②怎样实现这一教学内容的整合，又如何恰当把握教学时机的安排是教学改革的重要课题。
上述的三项内容是相互关联、彼此依存的，而建模方式的转变是一条主线贯穿其中，对此，大连理工大学、清华大学以及北京航空航天大学均有研究，然而对与专业课程的整合虽有专家提出，却没有实际的研究成果，更没有符合这一教改思想的教材或教学内容大纲，这在全国尚属首创。
2 改革实践
在获得广西教育厅教改工程项目立项支持之后，我们在实际的教学中专门拿出了一个实验班，自己编制教材，进行了相关的课程改革试验。在教学过程中，取消了点、线、面的投影，截交线、相贯线的投影等原来较为繁琐且较抽象的内容，但保留了投影的基本知识，使得学生清楚二维工程图样的由来。三维建模则采用Solidworks软件，从棱柱、棱锥、圆柱、圆锥等基本形体的建模开始，完成基本形体的切割、基本形体的叠加等组合体的建模过程，然后将三维实体模型进行二维转换，直接形成二维工程图，从而加深对工程图的理解。
在完全掌握复杂形体的三维建模之后，对工程图样的表达方法、标准件常用件的表达方式、零件图、装配图等章节的学习依然不能缺少。他们是机械制图学习的落脚点，也应该是学习的重点。这便又从三维回到了二维，所以，投影知识的学习是必不可少的。
在完全掌握复杂形体的三维建模之后，通过对相关课程内容的整合，它不仅是机械制图这一门课程的任务，还关联到相关的专业及专业基础课程，涉及的面广，改革的难度较大。通过与计算机技术的融合，从而实现建模方式的转变，是我们研究的重点。符合这一教改思想的教材的编写、教学方式方法的转变、教学内容与范围的确定是这一课题研究的关键问题。它需要集中一定的人力、物力，对相关院校及企业进行走访与调研，并且还要申请相关软件公司的支持与协助才能够得以顺利实施这一课题的研究。
3 实施方案（图1）
4 结语
机械制图是机械、机电专业或近机类专业必修的一门专业基础课程，但因其对学生的空间思维能力以及空间想象能力要求较高，所以，学生的学习的困难程度较大。改革之后课程从其建模方式将以三维建模为主，从而降低了课程的抽象性，同时也提高了学生对相关软件的熟悉程度及学习热情。
教改项目：广西高等教育教学改革工程项目，桂教高教【2013】28
注释
数字化制造课程范文6
关键词：农业机械化工程；人才培养；教学资源；数字样机
Digital prototyping for teaching resources of agricultural mechanization engineering
Yang Xin, Li Jianping, Feng Xiaojing, Liu Junfeng
Agricultural university of Hebei, Baoding, 071001, China
Abstract: The technology connotation and the development principle of the digital prototype instructional resource were put forward through digital prototyping method. The digital prototype models of the typical components, mechanisms and machines were founded with the digital prototyping for the agricultural mechanization engineering instructional resource, and the various forms of simulation teaching based on these digital prototype models were carried out such as mechanical structure learning, the mechanism motion analysis, and the working principle demo.
Key words: agricultural mechanization engineering; talent cultivating; teaching resources; digital prototyping
我校省级重点学科农业机械化工程，多年来一直坚持“非实习不能得真谛，非实验不能探精微”的教学理念，取得了很好的教学成果[1-3]。但在知识经济和科学技术飞速发展的今天，农业生产作业方式正向保护性耕作、精准作业、设施栽培等现代化作业方式转变，农机装备也随之向高效、精细、节能和可持续的方向发展。未来若干年，是传统的农业机械化工程逐步向现代农业机械化工程提升的关键时期，农业机械化工程学科不仅要发展外延，更要着重向内涵拓展，培养高质量人才，出高水平成果[4]。考虑新形势下农业机械化工程教学的服务面向，以提高教学水平为主，不增加教育成本，开发高质量的农业机械化工程数字样机教学资源，构建农业机械化工程实验实习教学网络平台，已成为农业机械化工程教育信息化和现代化的迫切需要。
1 数字样机教学资源技术内涵与开发原则
1.1 数字样机教学资源技术内涵
数字样机开发(Digital Prototyping)是把一个创意变成一个可以向客户推销的数字化产品原型的全过程，是科学研究中新产品设计开发的一种现代化技术手段。利用数字样机开发技术可使得概念设计、工程设计、制造、销售和市场部门在产品制造之前虚拟地体验完整的产品[5]。工业造型师、设计工程师和制造工程师使用数字样机技术在整个产品开发过程中对产品进行设计、优化、验证和可视化。市场人员可以使用数字样机技术在产品制造之前创建产品的真实感，渲染和在实景环境中的动画模拟。目前，数字样机技术在机械、电子、航空、汽车、动力工程等诸多领域得到了广泛的应用。
数字样机教学资源是指利用数字样机开发技术对教学资源进行处理，可以在多媒体计算机及网络环境下运行的多媒体数字化教学材料。按处理的对象划分，数字样机教学资源可分为典型零部件、典型机构和典型样机等；按信息的呈现方式划分，数字样机教学资源可分为数字化图像、投影、视频以及网上教学资源等。与传统的教学资源相比，数字样机教学资源有开发技术数字化、处理方式多媒体化、信息传输网络化等特点。数字样机教学资源是一种动态的教学素材库，基于数字样机教学资源可以在不同教学单元间和教学平台上共享数字样机模型数据。
1.2 数字样机教学资源开发原则
开发数字样机教学资源应遵循教学性、科学性、开放性、通用性、层次性的原则。
(1)教学性原则：数字样机开发技术本属于科学研究中新产品设计开发手段，将其用于教学资源的设计开发中，与科研产品开发有着本质的区别。科研产品开发的目的是得到市场需求的新型产品，满足人们对产品的功能需求，而数字样机教学资源应能满足教与学的需求。
(2)科学性原则：数字样机教学资源应能正确反映科学知识原理和现代科学技术，所构建的样机模型应该尽量按实际设备进行1:1建模，按实际工作原理进行运动、动力仿真参数设置。
(3)开放性原则：数字样机教学资源应确保在任何时候、任何地方、任何师生都可以将自己的数字样机作品纳入其中，可以通过网络论坛设置不同身份的会员机制，给每一位使用者(教师、学生等)提供提交建议、上传作品的许可认证接口，尤其是对学生提交的课程设计、毕业设计成果进行审核认定，及时充实和更新教学资源库。
(4)通用性原则：在相应的技术标准规范下，数字样机教学资源应能适用于不同的教学情境和多种形式的学习，适用于针对不同专业而设置的同门类学科通论类课程，最大限度地共享资源。
(5)层次性原则：数字样机教学资源应实行模块化管理，使学习者通过对不同层次资源的使用和重组，方便进行课程或知识体系的筛选，最大限度地发挥资源的个性化定制潜能。
2 农业机械化工程数字样机教学资源开发
2.1 将现有教学资源进行数字样机建模
将现有的教学资源进行数字样机改造是把现行教学中使用的载体进行数字化改造，形成数字化模型资源。现有教学资源包括两大类：一是教研室和实验室原有成熟的实物教具、机构模型、零部件结构挂图等。二是在课程设计和毕业设计中师生创作的机械机构作品，包括展示型作品、师生交流作品集、教师对学生进行评价的作品等。将这些教学资源进行数字化样机设计，建立虚拟教学模型，主要是三维立体模型的制作和开发。图1所示是根据几种典型农机部件实物教具建立的数字样机模型。
(a)典型零件模型
(b)典型部件模型
图1 实物教具数字样机模型
可以筛选一批典型资源设立学生设计研究计划项目，让学生参与教学资源建设，并借助设计过程提高学生对现代数字化设计软件的应用能力，将学生技能教育融于教学中，并兼顾提升学生从事科研工作的能力，提前熟悉一些主流设计软件的使用方法和操作技能。
2.2 将科研产品数字样机进行教学型转化
在农业机械化工程诸多核心课程教学中，除了加强理论课程的基础知识外，更要体现学科前沿知识，在实践环节中融入最新科研成果，将学科前沿知识带给学生，让学生对专业方向有更好的把握和定位。如今农业机械产品开发已经采用了数字样机开发技术，许多产品生产之前需要借助产品数字样机进行功能和行为的仿真模拟，在产品开发过程中更是借助数字化手段对研究对象反复仿真分析和评价[6-9]。开发完成的产品本身就是很好的教学资源，尤其是一些新机构、新部件的结构原理、动态特性等。图2所示是在科研项目中开发的新型机械装备和核心部件运动仿真分析模型。
(a)果园风送喷雾机 (b)零速投种运动仿真
图2 科研产品数字样机模型
通过多媒体技术把典型科研产品设计和仿真过程进行录制、编辑等，形成用于课程教学的素材。这要求任课教师在参与科研工作的同时捕捉可用于教学的信息，及时收集科研工作中的教学素材，这也有助于科研工作本身的总结和提高。
2.3 将调研产品数据作为数字样机资源补充
调研数据主要包括旧式农具、农民自制农具和新型农机产品等。这些农具或农机产品是目前教材中没有的产品类型，但它们对了解农业机械发展历史和目前农村使用农机的现状有着不可替代的作用。通过学生假期社会实践活动，可以搜集到大量旧式农具、农民自制农具和新型农机产品的数据信息。筛选出比较有代表性的机具产品进行数字样机建模，如图3(a)所示是我国北方农村现存不多的小麦播种开沟农具，这种农具曾在我国小麦播种区域有着广泛的应用，改革开放后逐渐淡出历史舞台。图3(b)所示是目前北方农村玉米播种区域广泛使用的一种勺轮式玉米精量免耕播种施肥联合作业机，适用于对包衣后的优质玉米种子进行精量播种。
(a)播种开沟旧式农具 (b)玉米精量免耕播种机
图3 调研产品数字样机模型
3 数字样机教学资源应用
3.1 农业机械学省级精品课教学应用
农业机械学是我校农业机械化及其自动化专业必修的一门理论和实践紧密结合的课程，2003年已经建设成为省级精品课。我们建立的各种数字样机教学资源在农业机械学省级精品课建设过程中得到了很好的应用。在理论课和实验课教学课件中采用的数字样机模型包括耕整地机械、播种机械、中耕管理机械、收获机械、植保机械等。各种模型素材在各个理论教学单元中以图片、动画等形式体现，其中动画素材与理论教学课件素材占总量的50%以上。尤其是对于结构认知课，学生通过逼真的数字样机模型分解视图和生动的三维动画模拟演示，很快理解了在理论课程中所讲的基础知识。
3.2 “农业机械化工程实验实习教学网”应用
“农业机械化工程实验实习教学网”是河北省重点学科农业机械化工程的重点建设内容之一。该教学网于2009年5月开通试运行，其内容以农业机械化及其自动化本科专业课和业务素质课的实验和实习教学为主体内容，以省级精品课农业机械学的实验和实习教学为核心，兼顾农学、园艺、畜牧、植保等非机化专业的农机化概论、草业机械化、植保机械等选修课程实验教学。学生实名注册为会员后可选择相应内容学习、下载资料、参与师生互动交流等，实现网络教学。图4所示是农业机械化工程实验实习教学网首页，通过链接数字样机教学资源，能够让学生在任何地方学习农业机械基础知识和了解学科发展动态，起到事半功倍的效果。
图4 数字样机教学资源网络教学应用
4 结束语
为适应农业机械化工程学科向内涵拓展，培养高质量人才的时代要求，利用数字样机开发技术建立了大量数字样机模型作为农业机械化工程学科的教学资源。通过将现有教学资源进行数字样机建模、将科研产品数字样机进行教学型转化和将调研产品作为数字样机资源补充的途径，完成了一套比较完善的典型零部件、典型机构和典型样机的数字化模型。并把这些模型应用到了农业机械学等课程教学和“农业机械化实验实习教学网”建设中，开展多种形式的仿真教学和网络教学，为加快农业机械化工程教学由传统模式向现代模式的转变提供了实践性参考。
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