产品制造数字化设计的人才培养模式,本文是数字化设计相关毕业论文开题报告范文与人才培养和数字化和模式相关专科开题报告范文.
数字化设计论文参考文献：
文/ 钟 华
摘 要：现造业信息化的发展速度越来越快,我们尝试提出一种面向产品制造数字化设计人才培养模式的构建方法.通过对产品数字化设计技术的职业能力岗位群进行分析,提出并构建了“一轴双翼,项目驱动”的技术型人才培养新模式.培养对象的就业方向定位为面向制造的数字化设计岗位群,区别于下游的面向产品的制造加工岗位群,突出了技术的职业特色.
关键词：数字化设计；人才培养模式；构建研究
一、产品数字化设计技术的内涵
产品数字化设计技术是基于产品数据管理（PDM,ProductData Management）的CAD/CAPP/CAM/CAE 四位一体技术的先进机械设计技术.它不但能实现无图纸设计和虚拟加工,而且为业界带来了全新的产品设计方法和突破传统模式的先进理念.各部分各自相对独立,又互有关联,共同配合来完成一项完整的现代机械设计过程.
（1）CAD 模块：即计算机辅助设计模块,其主要用于进行零件造型、建立装配实体并生成工程图等工作.
（2）CAPP 模块：即计算机辅助工艺设计模块,其主要完成的工作是基于CAD 模块生成的工程图基础上,完成零件加工工艺规程设计并生成相应的加工工艺技术文档.
（3）CAM 模块：即计算机辅助制造模块,其主要功能在于经后置处理后生成零件的数控加工代码,并在计算机仿真环境下进行虚拟加工.
（4）CAE 模块：即计算机辅助工程分析模块,主要用于对生产加工过程在虚拟环境下进行静力学分析、动力学分析和运动仿真等.
（5）PDM 模块：即产品数据管理模块,它是整个数字化设计过程的“管家”,用于实现各CAx 额模块之间的信息传递和数据共享.
二、创新人才培养模式的构建及课程体系
先进制造技术(AMT,Advanced Manufactureing Technology)的主体技术群有两类,一类是上游的面向制造的设计技术群,是指用于生产准备或制造准备的工具群和技术群,对应于生产企业的技术研发部门.二是下游的面向产品的制造工艺技术群,是指用于物质产品生产的过程及设备群,对应于生产企业的生产加工部门.地方型高校机械设计制造及其自动化本科专业培养的学生在掌握了较深厚理论基础和具备较扎实的实践操作技能基础上,应定位于技术性应用型较高层次工程技术人员.因此其就业面向应定位为第一类,即面向制造的设计技术群.在当前制造业信息化蓬勃发展的大背景下,其培养目标应进一步明确为面向制造的产品数字化设计岗位群,即在先进制造业中从事数字化产品设计工作的机械工程师.
课程是使学生掌握知识、提高能力,实施素质养成的手段,为实现教学目标,课程体系的构建可以依据“一轴双翼,项目驱动”的模式进行.“一轴”是指以专业设计软件的教学为轴心.只有熟练掌握各种相关专业软件的操作和熟练,才能实现虚拟环境下面向制造的产品数字化设计.“双翼”是指以理论基础课教学和实践操作技能教学为双翼.理论基础课教学是掌握产品设计知识的基础,实践操作技能教学包括传统的车钳铣刨磨工艺以及数控加工等现造加工工艺技术的训练,旨在使学生掌握产品制造加工工艺方面的知识和基本技能.
让培养对象在实际工程项目的引领下,把实际工作过程设计成学习过程,提倡“学习即工作,工作即学习”的理念.实质上,是一种以学生为中心的“建构式”培养方式.教师起引领、驱动作用,目的是让学生在具体工作项目驱动下得到职业情境的熏陶和工作过程的体验,从而真正掌握就业所必备的技术知识和职业能力.
三、教学体系构建策略
“一轴双翼,项目驱动”的课程体系在构建过程中,需要紧紧围绕面向制造的数字化设计人才培养目标的实现来进行相关课程的具体化和课程体系的规整化.其中还需要采取一些必要的策略.
项目教学是师生通过共同实施一个完整的“项目”工作而进行的教学活动.它是以工作任务为中心选择、组织教学内容,并以完成工作任务为主要学习方式和最终目标,在选择项目的过程中,必须注意是内涵和外延清晰,明确和有具体的成果的项目,并且要有完整的工作过程,而且要具备一定的难度,可以让学生在项目过程中既能应用已知知识和技能,又能学习一些新的知识和技能,充分体验数字化设计的设计理念和工作工程.另外,该项目还应该具备“可评价性”,工作任务过程中和过程后,有利于对项目的有关情况进行评价.
产品数字化设计技术本身就是一项多学科交叉的高新技术,涉及的学科广泛,综合了人机工程技术、工业设计技术、图形显示技术、现代控制技术、网络技术、数据库技术、逆向工程、数控加工技术于一身.教学体系构建过程中切忌面面俱到,要注意突出教学重点,其它的相关知识可以作为素质拓展.
产品数字化设计技术是基于软件技术的系统集成,专业软件的学习和应用是该项技术的“轴心”.软件品种繁多,各有所长,不同的模块往往要使用不同的软件,根据教学内容选择好相应的专业软件往往是教学成败的关键.
在具体工程项目驱动下,以一个具体产品的面向制造的具体数字化设计为例,教学体系构建中采用“循序并行化”的教学步骤,既根据课程本身的先后顺序由浅入深,循序渐进,又由于产品数字化设计技术本身是基于并行工程的系统集成技术,各阶段的教学实施也要基于并行工程,即实时监控、实时反馈、实时修改设计信息.产品数字化设计技术是基于产品数据管理的系统集成技术.但各种技术的发展并不是齐头并进的,发展并不平衡,而且还互相较为孤立,是各成一体的.因此,必须注重突出产品数据管理的核心地位,信息传送和数据共享是数字化设计技术的核心.
掌握了面向制造的产品数字化设计技术的工程师将可以完成传统机械设计工程师完成的一切工作,而且在计算机仿真和虚拟制造技术支持下,他们还能完成传统工程师不能提供的可视化设计和加工仿真结果.通过快速成型（RPM）等方法虽然可以快速得到产品实物样件,但数字化设计工程师提供的虚拟制造产品已经具备了实物产品的一切属性.数字化设计完成后,即可直接提交图纸和有关技术文档交付车间进行批量生产.
注：文章系2015 年度武汉市市属高等学校教学研究项目“高职院校产品造型设计专业人才培养与企业需求对接研究”阶段性成果,项目编号：2015124.
（作者单位：武汉软件工程职业学院艺术与传媒学院）
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