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　　實(shí)踐教學(xué)是我系人才培養(yǎng)計(jì)劃中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。在我院“以有效教學(xué)見長” 辦學(xué)理念服務(wù)于學(xué)校人才培養(yǎng)為總體目標(biāo)的指導(dǎo)下，機(jī)電工程系將《三維數(shù)字建模》課程定位于學(xué)生實(shí)踐能力、工程素質(zhì)和創(chuàng)新意識的應(yīng)用與培養(yǎng)。在今年召開的兩會(huì)中，國家大力更是提倡制造業(yè)的自主創(chuàng)新能力，把依托科技進(jìn)行自主創(chuàng)新提的越來越高，因此，三維數(shù)字化技術(shù)在全國高校已得到迅速普及。機(jī)電工程系在三維數(shù)字化技術(shù)的普及和推廣做出了一些工作，簡要介紹如下：

　　一、優(yōu)化教學(xué)計(jì)劃，調(diào)整課程結(jié)構(gòu)

　　我院以“立足市場需求”提出了“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重能力、求個(gè)性”的人才培養(yǎng)模式，由此確立了“以學(xué)生為中心”的辦學(xué)原則，切實(shí)為學(xué)生提供人性化的一流教育與服務(wù)。針對目前普通本科院校在培養(yǎng)應(yīng)用型特別是三維數(shù)字化制造技術(shù)人才方面與市場需求存在很大的脫節(jié)和錯(cuò)位這一現(xiàn)象，機(jī)電工程系多次開展教學(xué)計(jì)劃修改研討會(huì)，對相關(guān)CAD課程作了更合理的調(diào)整：

　　1.把原來的《機(jī)械CAD二維設(shè)計(jì)提高》課程改名為《機(jī)械CAD實(shí)習(xí)》，并安排在實(shí)踐周集中進(jìn)行，主要講授入門簡單的Solidworks軟件，課時(shí)也由原來的18增加到34課時(shí)，學(xué)分也相應(yīng)地由0.5學(xué)分改成1學(xué)分，這樣可以在原有講授建模、裝配和工程圖的基礎(chǔ)上增加曲面造型、仿真和渲染等知識，相對系統(tǒng)地介紹軟件的應(yīng)用，以擴(kuò)大學(xué)生的知識面和為準(zhǔn)備“三維建模”設(shè)計(jì)以及參加比賽奠定必備的知識。

　　2.對《三維實(shí)體設(shè)計(jì)》課程教學(xué)安排作了合理的調(diào)整，從原來的第5學(xué)期開設(shè)提前到第3學(xué)期，不僅可以為后續(xù)課程打下基礎(chǔ)，還為學(xué)生參加“三維數(shù)字建模”比賽、職業(yè)資格認(rèn)證及適應(yīng)市場需求的需要提供更為有利的條件。教學(xué)內(nèi)容方面也由原來34課時(shí)內(nèi)既要講授Pro/Engineer軟件和Solidworks軟件，轉(zhuǎn)變結(jié)合國家CAD等級考試三維數(shù)字建模師的要求單一地講授Pro/Engineer軟件，有效保證學(xué)生足夠的學(xué)習(xí)時(shí)間，使后續(xù)在Pro/Engineer軟件授課課時(shí)，學(xué)生已經(jīng)具備了2種典型三維建模軟件操作的能力，很容易進(jìn)入或自學(xué)。

　　3.調(diào)整了《數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用》課程結(jié)構(gòu)，由原來34學(xué)時(shí)的專業(yè)選修課調(diào)整為51學(xué)時(shí)的專業(yè)必修課，開設(shè)時(shí)間也由原來的第6學(xué)期提前到第4學(xué)期，這樣學(xué)生在學(xué)完三維軟件后，學(xué)習(xí)數(shù)控加工、數(shù)控自動(dòng)編程，在《教學(xué)實(shí)踐Ⅱ:數(shù)控加工實(shí)習(xí)》中就可以加工出自己設(shè)計(jì)的三維實(shí)體，實(shí)現(xiàn)“所見即所得”，體現(xiàn)了設(shè)計(jì)、制造及自動(dòng)化的專業(yè)特色。

　　二、改革教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法

　　“夯實(shí)理論基礎(chǔ)、面向?qū)嶋H應(yīng)用、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、激勵(lì)實(shí)踐創(chuàng)新”的我系實(shí)踐教學(xué)改革思路，在實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的改革方面，秉承著這一改革思路。在《機(jī)械CAD實(shí)習(xí)》課程中，由原來著重講授平面作圖軟件AUTOCAD的提高，調(diào)整為講授三維參數(shù)化軟件Solidworks，而將AUTOCAD軟件內(nèi)容整合到《工程圖學(xué)II》課程中，這樣可以結(jié)合零件圖、裝配圖和零件測繪大作業(yè)強(qiáng)化AUTOCAD軟件的應(yīng)用。在教學(xué)方法方面，三維軟件大大提高了《工程圖學(xué)I》、《工程圖學(xué)II》和《數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用》、《教學(xué)實(shí)踐Ⅱ:數(shù)控加工實(shí)習(xí)》等課程的授課效率。將3D技術(shù)引入教學(xué)，對講授《工程圖學(xué)》老師而言，把組合體或零件圖用3D軟件全方位展示（如圖1），可以起到事半功倍的效果，大大提高了教學(xué)質(zhì)量和效率。這樣就可無需攜帶傳統(tǒng)教具，因?yàn)閭鹘y(tǒng)教具具有不方便攜帶、演示時(shí)后排就座學(xué)生無法看清、表達(dá)形式單一和需要購買經(jīng)費(fèi)等缺點(diǎn)。對大一的學(xué)生而言，3D軟件是一項(xiàng)新鮮的事物，在《工程圖學(xué)》課程上運(yùn)用3D技術(shù)能大大提高他們的學(xué)習(xí)激情與興趣，同時(shí)也間接地激發(fā)學(xué)生對將來講授的三維軟件課程的興趣，有部分學(xué)生提前開始自學(xué)了三維實(shí)體建模軟件。在《數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用》和《教學(xué)實(shí)踐Ⅱ:數(shù)控加工實(shí)習(xí)》課程中，利用南京斯沃三維數(shù)控仿真加工軟件進(jìn)行輔助教學(xué)（如圖2），將數(shù)控編程的理論知識與數(shù)控機(jī)床的實(shí)際操作有機(jī)地結(jié)合在一起，邊講授邊操作，使得講過的知識及時(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中，不但加深了學(xué)生對理論知識的理解，而且熟悉了數(shù)控機(jī)床的操作方法和步驟。提高了學(xué)生課堂學(xué)習(xí)積極性和課堂教學(xué)效果，很大程度上幫助學(xué)生了解和掌握數(shù)控加工的基本操作過程，為學(xué)生實(shí)際操作實(shí)習(xí)打下良好的認(rèn)知基礎(chǔ)。《三維實(shí)體設(shè)計(jì)》課程采用講練結(jié)合的方法進(jìn)行授課，結(jié)合往年的大賽作品和全國CAD等級考試要求，在課堂上練習(xí)及布置課外作業(yè)，課外作業(yè)不再是單一給圖紙建模了，這樣學(xué)生容易拷貝抄襲，取而代之的是布置一些能動(dòng)的作業(yè)，諸如生活中常見生活用品的實(shí)體造型（如圖3），根據(jù)造型的復(fù)雜程度和完成的情況給分?jǐn)?shù)，同時(shí)為了避免他們從網(wǎng)絡(luò)上下載，隨機(jī)提問一些同學(xué)構(gòu)造此實(shí)體的思路。從實(shí)施的情況看，此方法十分行之有效，這樣即保證了同學(xué)獨(dú)立完成作業(yè)，同時(shí)也滿足了基礎(chǔ)參差不齊的同學(xué)們。

圖1 利用三維實(shí)體軟件進(jìn)行《工程圖學(xué)》輔助教學(xué)

圖2 數(shù)控仿真軟件對FANUC Oi-M加工中心仿真面板

 
圖3 不同的學(xué)生用三維實(shí)體軟件完成的“手機(jī)”的課外作業(yè)

　　三、制訂“四促”目標(biāo)，提升專業(yè)能力

　　技能比賽是一個(gè)促進(jìn)學(xué)生學(xué)用結(jié)合，提高實(shí)際動(dòng)手能力、開闊視野，把學(xué)生的創(chuàng)新意識、專業(yè)知識和工程能力在創(chuàng)新實(shí)踐過程中得到很好融合的平臺，通過比賽來提高學(xué)生認(rèn)識問題、分析問題和解決問題的能力和綜合素質(zhì)能力，通過比賽來達(dá)到“以賽促教、以賽促訓(xùn)、以賽促用、以賽促新”的“四促”目標(biāo)。為此機(jī)電工程系先后配合福建工程圖學(xué)學(xué)會(huì)組織和開展了一系列的三維數(shù)字建模大賽，諸如承辦了2007年全國三維數(shù)字建模技能類決賽福建賽區(qū)的比賽，廈門區(qū)“CAXA杯”、“匯識杯”三維數(shù)字建模比賽和每年一次的學(xué)院三維數(shù)字建模比賽等，取得了2007第二屆全國三維數(shù)字建大賽一等獎(jiǎng)（如圖4）和2009年全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽二等獎(jiǎng)（如圖5）和一些省級、市級的優(yōu)異成績（詳見附錄）。通過比賽，師生都對三維技術(shù)有了新的認(rèn)識，對教師而言，三維技術(shù)對教師提出了更高的要求，既要比較全面掌握這方面知識，又要對相關(guān)的課程有所了解，如《工程圖學(xué)》、《數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用》、《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》、《材料力學(xué)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》和《機(jī)械原理》等。對學(xué)生來說，如何把學(xué)到的知識和實(shí)際相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)問題如何迅速準(zhǔn)確地分析問題、解決問題，如何利用創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維對作品進(jìn)行改進(jìn)和提升，這些都是參加比賽需要解決的問題，由此教師的課堂教學(xué)拉近了和專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的距離，學(xué)生的專業(yè)技能也縮短了和企業(yè)需求之間的距離，對創(chuàng)新型實(shí)用人才的培養(yǎng)發(fā)揮了很好的促進(jìn)作用。

圖4 2007第二屆全國數(shù)字建模大賽一等獎(jiǎng)獲得者合影（左1：2004級機(jī)電系劉帆）
 

圖5 參加2009全國三維數(shù)字創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽總決賽并獲得二等獎(jiǎng)

　　四、發(fā)揮協(xié)會(huì)優(yōu)勢，形成良性循環(huán)

　　2007年12月機(jī)電工程系由學(xué)工部批準(zhǔn)成立了CAD愛好者協(xié)會(huì)，發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)有100多位會(huì)員。多年來，協(xié)會(huì)在普及和推廣3D技術(shù)起到了重要的作用：
　　1.聘請企業(yè)的工程師來做講座，如圖6所示福建晉江潯興集團(tuán)科技股份有限公司技術(shù)研發(fā)中心設(shè)備研發(fā)部陳瑞森工程師給同學(xué)們帶來了一場《三維實(shí)體建模在實(shí)踐中的運(yùn)用》的講座，2009年10月聘請了廈門匯識科技科技咨詢有限公司陳東旭經(jīng)理給同學(xué)們作了一場《AUTODESK產(chǎn)品及其應(yīng)用》的講座（如圖7），大大開闊了同學(xué)們的視野。2.每周定期組織會(huì)員上課交流，以老帶新，共同進(jìn)步，形成良性循環(huán)。3.策劃并成功組織了各類三維數(shù)字建模和計(jì)算機(jī)繪圖賽事，如圖8、圖9和圖10所示。在這樣的環(huán)境下，如今在我系掀起了一股“學(xué)3D，用3D、我創(chuàng)造”的熱潮，越來越多的學(xué)生、教師和院系領(lǐng)導(dǎo)自下而上、自上而下地自覺地加入推動(dòng)和普及3D技術(shù)的行列中來，學(xué)生成立興趣小組，準(zhǔn)備參加2010年的全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽。系主任也十分重視3D比賽，加大理工實(shí)訓(xùn)中心的實(shí)驗(yàn)室開放力度，不僅在政策和經(jīng)費(fèi)方面有所傾斜，而且結(jié)合市場需求，強(qiáng)調(diào)要把CAD比賽作為機(jī)電系的特色品牌來做。領(lǐng)導(dǎo)的重視、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的保證加上學(xué)生的興趣愛好有力地保證了學(xué)生掌握和運(yùn)用三維數(shù)字化技術(shù)，使學(xué)生提前了解產(chǎn)品從開發(fā)制造生產(chǎn)的整個(gè)流程，為他們?nèi)蘸笱杆龠m應(yīng)工作崗位打下良好基礎(chǔ)。

圖6 福建晉江潯興集團(tuán)科技股份有限公司陳瑞森工程師的講座
 

圖7 廈門匯識科技咨詢有限公司總經(jīng)理陳東旭先生的講座
 

圖8 2007全國三維數(shù)字建模福建賽區(qū)決賽
 

圖9 廈門區(qū)”CAXA”杯三維CAD數(shù)字建模比賽
 

圖10 學(xué)院首屆計(jì)算機(jī)繪圖比賽

　　五、搭建校企平臺，共造和諧氛圍

　　搭建校企合作平臺，對學(xué)校來說既有利于專業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革，使辦學(xué)更貼近市場，使學(xué)生把學(xué)到的知識轉(zhuǎn)化為實(shí)用技能，實(shí)現(xiàn)“以就業(yè)為導(dǎo)向”的目標(biāo)。而信息化和三維數(shù)字化技術(shù)是幫助企業(yè)提升研發(fā)能力、提高產(chǎn)品研發(fā)效率、縮短研發(fā)周期、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的技術(shù)關(guān)鍵。機(jī)電工程系廣開渠道和一些公司共建實(shí)習(xí)基地，2008年機(jī)電工程系學(xué)生按照廈門金龍旅行車有限公司要求對公司各種整車進(jìn)行三維數(shù)字化建模，在公司網(wǎng)站上展示給客戶，給公司帶來了利潤，受到公司領(lǐng)導(dǎo)的好評。近期，我系又和福建省泰華交通設(shè)備有限公司合作（如圖11），搭建校企合作平臺，組織一批精干的學(xué)生來對公司的產(chǎn)品進(jìn)行零部件測繪和三維實(shí)體建模，以完成公司網(wǎng)站的改版。學(xué)生通過到企業(yè)里實(shí)踐，在學(xué)校學(xué)習(xí)和參加企業(yè)工作相結(jié)合，知識學(xué)習(xí)與技能操作相結(jié)合，使得學(xué)生將來很快適應(yīng)崗位工作的需求，也有利于學(xué)生個(gè)性和特長的發(fā)展，擇業(yè)空間增大。這樣，企業(yè)、學(xué)校、學(xué)生三者無形之中營造了一種和諧發(fā)展的氛圍。

圖11 機(jī)電工程系與泰華交通設(shè)備有限公司舉行實(shí)習(xí)基地掛牌儀式

　　在互聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展、計(jì)算機(jī)快速普及的時(shí)代，在自主創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級成為全社會(huì)共識的今天，3D技術(shù)已經(jīng)滲入到了各行各業(yè)。我校盡管在這方面取了些成績，但也存在了一些需要繼續(xù)提高的地方：1.3D技術(shù)不再是簡單地代表掌握一些三維軟件的操作就夠了，而它是串聯(lián)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化和相關(guān)專業(yè)課程的主線索，它把《工程圖學(xué)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)械原理》、《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《可編程控制器及應(yīng)用》、《微機(jī)原理及應(yīng)用》、《塑料成型與模具設(shè)計(jì)》、《數(shù)控技術(shù)及運(yùn)用》等串在一起，因此對授課老師提出了很高的要求，如果需要工程分析，還需要具備有限元分析和《工程力學(xué)》的相關(guān)知識，目前我系這方面師資相對缺乏，需要相關(guān)知識的再培訓(xùn)，才可以授好課，更好地指導(dǎo)學(xué)生參加一些大賽。2.出臺一系列規(guī)章制度，進(jìn)一步完善和加大校內(nèi)實(shí)習(xí)基地（理工樓實(shí)訓(xùn)中心）的開放力度是提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力、開闊視野的保障。3.實(shí)習(xí)基地是校企合作的結(jié)晶，通過校企合作，學(xué)校也可有計(jì)劃地選派部分專業(yè)教師到企業(yè)去鍛煉，這樣既有利于提高教師的實(shí)踐技能和業(yè)務(wù)能力，也有利于企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新。