高职计算机辅助设计与制造专业课程体系建设的探索与实践

时间:2022-11-24 21:15:10 浏览量:


打开文本图片集

[摘要]为了培养出企业满意的计算机辅助设计与制造专业技能型人才,必须构建符合人才培养需要的课程体系。文章分析了计算机辅助设计与制造专业课程设置中存在的问题,并探讨了对高职这一专业的课程体系建设应遵循的基本原则和建设路径。

[关键词]高职计算机辅助设计与制造专业课程体系职业能力

[作者简介]张信群(1970- ),男,安徽滁州人,滁州职业技术学院机电工程系,教授,研究方向为模具设计与制造。(安徽滁州239000)

[基金项目]本文系安徽省高等学校2008年质量工程省级重点教学研究项目“高职计算机辅助设计与制造专业课程体系建设的探索与实践”的研究成果。(项目编号:2008jyxm174)

[中图分类号]G71[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2011)14-0132-04

在全国高职院校中,设置计算机辅助设计与制造专业(简称“计辅专业”)的院校不在少数,每年都为社会培养了一大批专业人才,但是在质量上还是难以满足用人单位的需求。构建适应现代化生产的新型课程体系,是提高计辅专业人才培养质量的有效途径。下面笔者结合滁州职业技术学院(以下简称“我院”)计辅专业的课程改革,对计辅专业的课程体系建设进探讨。

一、计算机辅助设计与制造专业课程设置中亟待解决的问题

(一)课程体系不够明确,与职业岗位要求脱节

“计算机辅助设计与制造”的专业名称很能吸引考生的眼球,因此各高职院校此专业的生源均较好。然而,许多学生当初是慕“名”而来,认为本专业就是与计算机打交道。但是经过三年学习,毕业以后才发现人才招聘会上很少有单位指明招收“计算机辅助设计与制造”专业的人才,感觉自己在大学学习了很多专业课程,却不知道自己应聘什么岗位合适。造成这种现象有高职院校专业教育和就业指导工作不到位的因素,但更主要的是课程设置和教学内容没有紧密结合计辅专业面向的职业岗位,使学生产生了“万金油”的感觉。

(二)课程体系缺乏特色,与其他相关专业的界限模糊

计算机辅助设计与制造的对象,应该是较复杂的工业产品。在专业定位上,各院校都结合区域经济要求和自身实际情况,对该专业划定了发展方向。综合来看,高职院校一般都将其定位于两个发展方向,模具设计与制造和数控技术应用,南方的一些高职院校还增加了产品工业设计等方向。然而实际状况是,各高职院校又普遍设置了模具设计与制造专业和数控技术应用专业,将计辅专业的发展方向定位于模具或数控并无不当,但是计辅专业的课程体系与模具专业或数控专业的区别到底在哪里?如何体现出计辅专业的特色?许多高职院校对此界定不清楚,普遍存在困惑。

(三)课程设置厚此薄彼,重视计算机辅助制造,轻视计算机辅助设计

从计算机辅助设计与制造专业的内涵上分析,它包括计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)两个方面。

本专业应紧扣制造业中的“CAD/CAM”岗位,围绕“设计”和“制造”组织教学。计算机辅助制造要求高职学生具备从事数控加工工艺、编程、数控设备的操作的技能。这方面各高职院校都给予了重视,加大了数控课程的设置和操作训练。计算机辅助设计要求高职学生具备从事工业产品设计、产品数值计算、产品性能分析、实验数据处理、计算机辅助绘图的技能。但是有些高职院校认识上存在误区,将学生会使用AutoCAD平面绘图和掌握一种三维软件构建复杂零件的造型,就等同于“CAD”。这种理解是片面的,会进行三维造型和二维出图只是“绘图员”的工作,并且是包括模具专业和数控专业在内的几乎所有机电和机械类专业都要求学生必须掌握的技能。它不是计算机辅助设计专业所独有,所以也不应该是该专业的特色。笔者认为,既能利用CAD软件绘图,又能直接参与工程设计,具有CAD软件开发和设计自动化的能力才是真正意义上的“CAD”。特别是在小型企业和经济较不发达地区,从事产品设计和开发的技术人员主要由高职毕业生组成,所以,高职院校应该重视计算机编程语言的课程,如C语言等,为学生以后拓宽发展空间奠定基础。

(四)课程体系陈旧过时,课程内容不能适应先进制造技术

由于先进设备的急剧增加和高新技术的应用,企业对计算机辅助设计与制造专业的人才需求量旺盛。但是,近几年,国内各高职院校都培养了大量的本专业人才,但在人才使用方面,企业不满意,社会上还是缺口较大,其原因就是学校培养的人才与企业岗位不能达到“零距离对接”。企业需要的是集设计、加工、调试、检测等技能于一体的CAD/CAM复合型人才,用人单位希望高职毕业生上岗后起步快,适应周期要短。而我们高职教育在教学机制、办学理念、课程设置、就业指导、实践教学模式、教材建设等方面都存在单方面的行为,没有充分与企业沟通、合作,没有按企业的愿望培养人才。这主要表现在:课程体系与企业岗位要求脱节;课程内容陈旧,实践环节薄弱,与企业岗位实际情况脱节;一些高职院校的课程内容严重老化,学生无法学习到先进的制造技术,很难适应企业岗位要求。

二、建设高职计算机辅助设计与制造专业课程体系应遵循的原则

(一)课程体系建设应该以人才培养目标为指导

高职院校设置的专业,大多与当地社会经济发展特点相适应,具有较突出的地方性、本土化特征。全国设置计辅专业的高职院校很多,但是由于各自所处的地区和行业不同,所需要的人才规格也是不一样的,这就决定了计辅专业的课程体系,必须结合区域经济发展状况,与高职院校自身的培养目标相适应。

我院位于滁州市,制造业以中、小型机械加工、模具制造企业为主。通过去企业走访、调研,在深入了解和分析计辅专业的毕业生对应的工作岗位、岗位要求、专业知识构成的基础上,我院确定了适合自身实际的专业培养目标,即培养德、智、体、美全面发展,面向机械、模具、电子、轻工等制造行业,在生产、服务第一线能够从事机械产品设计与技术开发、机械加工工艺设计、数控机床操作与计算机辅助编程、模具制造与装配、产品质量检验、产品销售及售后服务工作,具有创新精神和良好职业道德的高等技能型人才。

(二)课程体系建设应该以面向就业岗位为依据

高职人才培养应该以就业为导向,高职课程体系的构建要以就业岗位为依据。在进行充分的市场调研的基础上,分析计辅专业学生毕业后就业方向,明确适应的就业岗位,并对这些岗位进行能力分解。我院在培养目标的前提下,细划出计辅专业的学生就业面向的四类岗位——数控机床操作与编程、模具设计与制造、产品测量和质量检验、机械产品设计和开发如下(见134页表)。

这些岗位的确立,充分结合了地方经济的发展要求。滁州市及周边地区众多的机械加工、模具制造企业,每年对数控加工和模具制造与装配的高职毕业生需求量很大,计辅专业的学生能够胜任“数控机床操作与编程”“模具设计与制造岗位”,在很大程度上就可以缓解企业的人才短缺现状。由于滁州市企业的规模以中、小型为主,高职毕业生是这些企业主要的后备技术力量,企业急需培养一批能够熟练运用CAD/CAM技术进行机械产品开发、设计的高等技能型人才,计辅专业设立“机械产品设计和开发”岗位,正是为了满足这一需求。而“产品测量和质量检验”则是任何加工企业都需要的岗位,特别是计辅专业的毕业生,掌握了一定的计算机应用技术,更受企业欢迎,也就拓宽了计辅专业学生的就业口径。

(三)课程体系建设应该以培养职业能力为核心

计辅专业应该对就业岗位进行深入分析,以技术应用能力和岗位工作技能为支撑,围绕职业能力的培养来构建课程体系。具体地说,计辅专业的课程内容应该体现出四个特点:

一是课程内容要有针对性。课程内容的选择、组织紧密围绕职业岗位的能力要求展开,课程中要包含足够的实训内容,着力体现高等职业教育“理论够用,实践为重”的培养理念。

二是课程内容具有实用性。课程内容应该贴近在企业生产中应用的知识和技术,从实际应用的需要出发确定基本理论的深度。要坚决杜绝陈旧、过时的知识,并且要融入新技术、新设备以及科技发展的新趋势,使学生能够适应未来技术进步的需要。

三是课程内容体现先进性。计算机辅助设计与制造代表了先进制造技术的发展方向,课程内容要强调计算机技术的应用,使学生明确将来面向的岗位均应该以计算机为操作平台完成。

四是课程内容反映创新性。计算机技术已经深入到设计和制造的各个领域,设计方法的更新、加工方法的创造、产品工艺的革新、管理方式的变革等,都要求在第一线工作的高等技能型人才应该具备一定的创新素质,所以,计辅专业的课程要引入培养学生创新精神的内容。

三、具有高职特色的计算机辅助设计与制造专业课程体系建设路径的探索与实践

(一)体现计辅专业特色,构建模块化教学单元的课程体系

计算机辅助设计与制造专业是机械制造技术、电子技术与计算机应用技术相结合的专业。要培养学生既有扎实的专业理论基础,又能熟练运用CAD/CAM等软件进行机械设计与数控加工等技能。高职计辅专业的学生不管面向什么工作岗位,具有较高的CAD/CAM应用能力是各个岗位的共同要求。所以,计辅专业的课程体系应该以培养CAD/CAM应用能力作为主线,以制造业的基础知识和基本技能作为就业的基础,以计算机应用技术的掌握作为区别于他人的特色。

我院计辅专业的课程体系采用模块化教学,采用模块化教学单元,将基础知识与专业知识有机融合,使之相互渗透,推行综合化课程。具体说,就是打破旧的“公共基础课—专业基础课—专业课”三层楼教学模式,建立由基本素质模块、机电技术模块、计算机技术模块、数控技术模块、模具技术模块等五大教学模块构成的科学、合理、完整的课程体系。(1)基本素质模块。该模块内涵的设定主要根据教育部对高职教育提出的要求,以及计辅专业学生必须具备的文化基础和素质确定。内容包括思想道德修养与法律基础、毛泽东思想概论、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论、大学生职业生涯规划与就业指导、艺术教育、计算机文化基础、实用英语、体育、高等数学等。(2)机电技术模块。该模块主要围绕机电制造业所必需的基本理论和基本技能展开。内容包括机械制图与AutoCAD、电工电子技术基础、机械制造基础(包括机械工程材料工程力学)、互换性与测量技术、机械设计基础等。(3)计算机技术模块。该模块主要包括为了培养学生计算机应用能力而必需的基础技术和专门技术。内容包括:微机原理与接口技术、VB程序设计等。(4)数控技术模块。该模块主要培养学生数控机床操作与编程能力。内容包括数控技术应用、MasterCAM、数控实训等。(5)模具技术模块。该模块目的是扩展学生就业适应面,满足模具企业对人才的需求量。内容包括模具设计与制造、模具制造工艺学、模具拆装及测绘等。

在新的课程体系中,原有的专业课程必须进行优化、重组,增减部分课程,如在机电技术模块中削减了大学物理、机械原理等课程,因为对于计辅专业学生而言,大学物理课程的主要功能是介绍力学和电学的内容,我们在工程力学、电工电子技术基础课程中分别增加了相应的课时,所以大学物理就没有单独开课的必要。而机械原理是因为部分内容与机械设计课程重复,且理论性过强,实用价值不大,所以予以削减。为了提高学生参与产品开发和设计自动化的能力,在计算机技术模块中增加了VB程序设计课程,鼓励学生参加计算机二级考试。

(二)确立专业核心课程,以点带面,促进本专业课程全面提高

计辅专业的课程体系中课程门数众多,而高职院校普遍情况是教学条件、师资力量都不充足,并且教师一般承担着较重的教学任务,时间和精力均有限。在这种情况下,应该根据专业课程体系的建设要求,确立对实现本专业人才培养目标起着至关重要作用的课程作为专业核心课程,聚合专业的人才优势和软、硬件优势,重点发展。

核心课程的选题非常重要,要根据学校定位和特色,并且要加强与企业的合作,科学合理地确定,核心课程应体现岗位技能要求,着重培养学生实践操作能力。建设核心课程,应该以精品课程为目标,使之成为课程体系中的“龙头课程”,发挥引领示范作用,带动其他专业课程建设,最终达到全面提高本专业教学水平和教学质量的目的。

我院将机械制图、互换性与测量技术、模具设计与制造、数控技术应用、Visual Basic程序设计等五门课程作为计辅专业核心课程重点建设。其中机械制图和互换性与测量技术都是我院的精品课程,并且分别于2006年、2009年被评为“安徽省高等学校精品课程”。其他三门课程也在积极申报院级精品课程。

这五门核心课程对提高我院计辅专业人才培养质量发挥了重要作用。例如,通过核心课程建设,我院的互换性与测量技术课程取得了良好的教学效果。2009年,世界500强之一富士康科技集团下属康准电子科技有限公司从我院招收了20名毕业生从事产品测量和检测工作,其中计辅专业的多名学生入选,他们在笔试和面试中,表现出对互换性与测量技术课程的掌握非常扎实,令用人单位非常满意,计划与我院建立长期的合作关系,并达成了与我院共同建设该课程的意向。

(三)建立选修课程体系,拓宽学生的就业口径和发展空间

计辅专业的学生既要掌握机械设计、计算机辅助设计的基本理论和方法,又要掌握常规机械加工方法和先进的制造技术,所以课程体系的容量很大,但是有限的学时制约了一些课程的开设。事实上,高职学生的“双休日”和业余时间很充裕,大量的课外时间并没有得到有效利用。通过开设选修课程和课外讲座的形式,可以拓展学生的知识面和技能。例如,三维建模是计辅专业学生一项必备和重要的技能,但是目前企业中应用的三维软件种类较多,如Pro/E,UG,SolidWorks,Invent,CATIA等,由于课时的限制,许多高职院校只开设了其中一门,但是这样有时会造成学生掌握的三维软件与企业使用的不一致,就业后不能实现“零距离对接”而被企业拒收。

高职院校可以根据地方企业的需求,重点开设一门三维软件课程,而选择其他三维软件作为选修课程向学生介绍,以增加学生的知识储备。事实上,在每一所高职学院校都有机房向学生开放,高职计辅专业的学生电脑普及率也较高,这些情况都为学生课外时间的自主学习创造了条件。如果能够将课外时间有效利用,无疑可以增强教学效果,提高高职人才培养质量。

我院在构建计辅专业课程体系时,将选修课程也纳入其中,选择Pro/E课程纳入正常的教学计划,而通过选修课程体系或讲座的形式介绍其他三维软件,很受学生欢迎。为了保证选修课程的教学质量,早在几年前,我院在建设计辅专业教师队伍时,就要求每一位教师必须掌握一门三维绘图软件,并且对各个老师明确分工,专攻不同的方向。另外,我院还逐步开设了PhotoShop软件应用、工业造型设计、数据库技术Acesss等选修课程,扩展了学生的知识面,很受学生欢迎。

(四)贯彻 “双证制”教育理念,课程体系与职业资格证书制度有效衔接

“双证制”是高职教育的特色所在,它的实施要求学生不仅要获得学历证书,而且要取得相应的专业技术技能等级证书,也就是相应专业的职业资格证书。

职业资格证书是国家职业标准在社会劳动者身上的体现和定位。高职学生拥有几项职业资格证书,是证明其已经达到和具有某一职业所要求的知识和技能,往往也是用人单位对高职学生要求的就业凭证。高职的学历教育是根据国家制定的基本教学大纲而展开的,职业资格证书的考核则是根据职业分类和职业岗位标准来进行的。但是,目前在高职院校中普遍存在两者脱节的现象。高职学生为了获得“双证”,不得不在课外时间参加一系列的职业技能培训,而两者内容上存在大面积的交叉和重复。不仅造成了经济上的浪费,也耗费了时间和精力。

针对这种现象,我院计辅专业构建的课程体系与职业资格证书制度有效地衔接,调整了部分课程内容,把职业资格证书考试大纲纳入课程的教学计划和教学大纲,教学内容根据专业面向的特定职业岗位的能力要求展开。如机械制图与AutoCAD、电工电子技术基础、pro/E、数控原理和编程、机械制造基础、金工实习(包括车、钳、焊、铣等工实习)等课程的教学已经涵盖了职业资格证书的要求,习题和实训部分与职业技能鉴定题库吻合,使学生学习完一门课程后,就可以参加相对应的技能等级考核。我院的成教部门设有安徽省省级职业鉴定所,客观上也为我们的教学改革提供了便利条件。去年,我们又积极探索,以机械制图与AutoCAD课程为突破口,将该课程的期末考试与国家中级绘图员的技能等级考核合并进行。

我院在建设计辅专业的课程体系方面作了一些探索和尝试,适应了人才培养的需要,得到了企业的肯定。但是建设科学、合理的高职计算机辅助设计与制造专业课程体系,是一个长期探索的过程,也需要高职院校之间加强经验交流,集思广益,为培养出高质量的计辅专业技能型人才而共同努力。

[参考文献]

[1]邹金兰,邵超城.高职计算机辅助设计与制造专业人才培养模式的实践[J].辽宁高职学报育,2009(7).

[2]廖友军,余金伟.高职计算机辅助设计与制造专业课程设置的研究[J].职业技术教育,2006(32).

[3]史翠兰.谈两年制高职计算机辅助设计与制造专业课程体系开发[J].职业教育研究,2006(6).

[4]居耀成,宋志国.高职 “计算机辅助设计与制造”专业培养计划探讨[J].机械职业教育,2003(12).

[5]屠立,江洪.《计算机辅助设计与制造》专业建设[J].机械职业教育,2002(12).

推荐访问:专业课程 高职 体系建设 计算机辅助设计 探索