产品三维造型及结构设计课程整体设计与实施

33卷第10期2017年10月

Journal of Jilin Engineering Normal University

吉林工程技术师范学院学报

Vol. 33 No. 10Oct.2017

产品三维造型及结构设计课程整体设计与实施

陈永久，王兆明

(吉林大学应用技术学院，吉林长春130012)

[摘要]从产品的三维造型及结构设计课程的教学实际出发,提出以“6+2”原则为基础，采用“自主式 一体化教学”模式,对课程的目标、内容、组织形式、评价方案进行整体设计。其目的在于提高学生的职

业能力，缩短学生适应岗位的时间，满足社会对三维CAD人才的需求。[关键词]“6+2”原则;课程整体设计；自主式一体化教学[中图分类号]G712

[文献标识码]

A

[文章编号]1009-9042(2017)10-0105-03

课程改革与建设是高职院校深化教育教学改 革、加强专业内涵建设、提升教学质量的核心。只有

合理设置课程体系，才能培养被行业企业认可的高 质量技术人才。而课程设计的好坏，将是高职教育 教学改革及人才培养目标实现的基础，也是实现工 学交替、岗位成才的关键。为了提高学生制图、识图 及CAD/CAM软件应用能力，适应“中国制造2025” 远景规划对产品设计及制造人才的要求，我们从产 品的三维造型及结构设计课程的教学实际出发，以 “6+2”原则为基础，按照校企合作、产学双赢的课程 开发模式，对课程的目标、内容、组织形式、评价方案 进行整体设计。以典型的项目为载体，以CATIAV5 三维造型软件为工具，将软件的运用与产品设计等 实际岗位需求紧密联系起来，有效提高了学生的职 业能力、实践技能和职业素养。

一、课程现状以及课程改革的必要性在传统的知识体系下，产品三维造型与结构设 计课程主要突出知识目标，课程教学以讲解各种命 令的使用方法和技巧为主。在这种教学模式下，整 个授课过程枯燥、乏味;同时，与前导课程（即工程制 图）、后续课程（即零件设计及数控加工实训）联系不 紧密。为了提高学生的职业能力，满足企业岗位需 求，我们对课程的体系结构进行了重构。在“6 + 2” 原则指导下，以项目为载体，学生为中心，对课程进 行整体设计，并将职业标准融入到课程体系及教学 过程中。

“6+2”原则是我国著名的高等职业教育专家戴士 弘提出的课程设计要遵循的原则，即六项基本原则加 两个渗透，其中“6”是指以下六项:工学结合、职业活

动导向;突出能力目标;项目载体;能力实训;学生主

体;知识理论实践一体化的课程教学。在熟悉工程制 图国家标准的基础上，能够熟练运用CATIAV5软件完 成典型零件的三维造型及装配，同时为后续的零件设 计及数控加工实训做铺垫。“6+2”原则在该课程中的 具体应用，使得课程教学以“知识传授”为主转变为以 “能力训练”为主，突出了能力目标。

二、课程整体设计主要内容

(一） 课程目标设计

按照培养高等技术技能型人才的要求，结合国 家制造业信息化三维CAD认证岗位职业标准，以岗 位需求为依据，以职业能力的培养为课程目标，将一 级减速器设计作为项目载体，CATIAV5软件为设计 工具，重点培养学生的三维模型的设计能力、装配设 计及工程图生成能力。整个课程设计突出“任务中 心”和“情境中心”，加强了课程内容和工作之间的联 系，实现了实践与理论一体化。能力目标:能够熟练 掌控视图、指南针、设计树等基本操作，灵活运用 CATIAV5设计软件中各种设计命令，创建典型零件 三维模型，完成零部件的装配，并生成零件工程图及 装配工程图。知识目标:了解CATIAV5中各种设计 的一般过程，熟悉各种设计工作台的组成及主要工 具栏的功能;掌握草图设计模块、零件设计模块、曲 面设计模块、装配模块及工程图模块下各种命令的 使用方法及技巧。素质目标:标准化的规范意识;严 谨的工作作风;一定的设计美学与表现能力；较强的 团队沟通与合作能力;一定的创新意识。

(二） 课程内容设计

课程内容是达到课程目标相对稳定的知识、活

收稿日期：017-07-15

作者简介:陈永久（1970-),男，吉林榆树人，吉林大学应用技术学院副教授，主要从事CAD/CAM技术、数控机床故障检测及维修、数控加工

工艺及编程方面的教学与研究。

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动与经验体系的总和。能否开发出符合课程目标要 求的教学内容，是课程教学设计成败的关键之一，而 课程项目化是突出高职办学特色、促使课程改革走 向优质的一条有效途径。

1.课程内容选取。通过企业调研及岗位分析， 我们对教材进行了二次开发，将60学时的课程内容 和教学过程整合为3个模块10个项目。同时，将软 件中的命令提升为专业词汇，用外语书写，将外语与

表1

课程改革前的内容

模块一 CATIAV5

基本技能训练模块二单项训练模块二综合训丨练

工作任务

专业相结合，真正将外语渗透到项目中，让学生感受

到外语和汉语一样，只是表达意义的工具而已。经 过对课程内容的整合，将减速器设计贯穿至整个教 学课程，作为训练学生职业岗位综合能力的主要载 体;减速器中的每个零件作为训练项目，用于训练学 生的设计能力。各子项目有机结合起来，充分体现 各项目的实用性、典型性及综合性。课程具体内容 的选取见表1。

课程具体内容设计

课程改革后

与改革前知识的匹配点

单元一单元一 ~单元二 单元一 ~单元二单元一 ~单元四单元一 ~单元四单元一 ~单元四单元一 ~单元四单元一 ~单元五单元一〜单元六单元一〜单元六

学时2248848888

单元一 :CATIAV5入门单元二:草图设计单元三:实体设计单元四：曲面设计单元五:装配设计单元六:工程图设计

项目一创建绘图环境 项目二垫片图形设计 项目三轴套图形设计项目四输人轴及其上零件设计项目五输出轴及其上零件设计项目六上盖零件图设计项目七箱体零件图设计项目八减速器装配设计项目九箱体工程图设计项目十装配工程图设计

2. 课程内容的组织与实施。在项目的实施过程 了项目所要求的三维模型。学生在操作时，体会到 中，把工程图学、CATIAV5软件、典型零件与上机操 这种变化，乐在其中。作有机结合，实施“教、学、做”一体化教学。以典型 零件为载体，以计算机及CATIAV5软件为工具，把 外语、制图、职业道德、职业素养及职业核心能力渗 透到每个项目中。通过训练，学生的制图及识图能 力、CATIAV5软件的应用能力及计算机操作能力得 到很好的巩固和提高；同时，采用分组教学、讲解与 操作反复交叉进行、循序渐进的目标教学法，并对教 学过程进行动态监控。理论讲解和实操训练相互交 融，使“做中学、学中做”贯穿整个教学过程。当然。 课程在实施过程中，还要充分考虑国家职业资格考 核对应知和应会能力的要求，以便为下一步的三维 CAD认证打下良好的基础。

4.评价方案设计。课程评价是对学生个人在教 学活动过程中的参与度、积极性、团队精神、创造力 及成果等方面进行的综合评价，是衡量教学效果的 关键。只有彻底改变过去课程评价一卷定终身的弊 端，采用多元评价方式，坚持定性评价与定量评价、 过程性评价与终结性评价的统一，激发学生运用知 识解决实际问题，凸显对学生综合能力的培养，才能 有力地推动课程改革的进行。结合该课程特点及培 养目标，评价采用平时项目考核（包括上机操作和笔 试，20% )、期末综合训练（项目完成度，20%)及综合 素质（学习态度和考勤，20%)相结合的多种考核方

式，突出学生的综合知识运用能力和动手能力。

3. 教学方法设计。在教学过程中，我们改变了 三、课程改革成效

以“ 6 + 2 ”原则为基础进行的课程整体设计，突 传统的单向灌输式教学方式，采用了“自主式一体化

教学”方式，突出学生的主体作用，注重引导学生主 出了校企合作、产学双赢的教学特色，体现了当前高 动自我构建个人的经验和知识体系，发展职业能力。 灵活运用现场教学法、目标教学法、案例分析法及分 组讨论法等，使教学效果得到显著提高。在教学方 式上重点体现把各种零件的设计思路、技巧及方法 转化到项目中，使单词-命令-图形与项目内容有机 地结合起来。学生通过鼠标滚动，使枯燥的单词有 了灵性，幻化成一个个线条，经过不同的组合，形成

职教育课程改革与建设的理念。整个课程设计和执 行，不但使课程内容与职业标准、教学过程与生产过 程完美对接，也从根本上改变了学生的学习过程和 学习方式。

“自主、合作、探究”的学习方式在该课程中的成 功使用，在很大程度上改善了传统教学模式所带来 的弊端，极大地调动了学生的学习兴趣，很好地培养

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了学生的动手能力及团队意识，缩短了学校与企业 之间的距离，同时为获取国家制造业信息化三维

CAD认证打下基础。

[3] 戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版

社,2007(10):44.[4] 李国艳.“畅行”现代学徒制需重构课程体系[N].中国教 育报,2017-05-16(11).

[5] 陈永久.基于工作过程导向的数控实训一体化模式的探

索与实现[]•现代教育科学,2011(9) :173-175.[6] 李燕,龙建强，赵燕.基于工作过程的高职《汽车运用

基础》课程整体设计与实施[J ].高教论坛,2011 (12) : 32­34.

参考文献：

[1 ]胡宗政,刘.“中国制造”需要改革课程体系[N ].中国

教育报,2017-03-21 (11).[2]陈永久，王兆明，刘晓敏.基于工作过程导向的计算机辅

助设计课程整体设计与实施[J].吉林工程技术师范学院 学报,2015(7) :93-96.

Overall Design of the Course of 3D Shaping and Structural Design of Products and Application

(School of Applied Technology at Jilin University, Changchun Jilin 130012, China)CHEN Yong-jiu, WANG Zhao-ming

Abstract:An overall design, following an “autonomous integrated teaching” mode, on the goals, materials,

forms and assessment scheme of the course of 3D shaping and structural design of products was proposed on the basis of actual teaching practice and a “ 6 + 2 ” principle, aiming to improve students\" professional proficiency, shorten the time for them to adapt to actual jobs and meet social demands over the talents of 3D CAD.

Key words: “6+2” Principle; Integrated Course Design; Autonomous Integrated Teaching

[责任编辑张雷]