常青青,馬曉麗
(南寧學(xué)院,廣西 南寧 530200)
2018年9月18日,國發(fā)[2018]32號的《國務(wù)院關(guān)于推動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,打造“雙創(chuàng)”升級版的意見》文件中提出,要推動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和實踐課程納入高校必修課體系。創(chuàng)新教育的提出是時代發(fā)展的需要,也是深化教育改革、推動素質(zhì)教育發(fā)展的必然要求。在國家大力倡導(dǎo)創(chuàng)新教育的環(huán)境下,高等院校,尤其是應(yīng)用型本科層次高校將面臨新的機遇和挑戰(zhàn),將創(chuàng)新教育與專業(yè)教育融合,促進(jìn)專業(yè)教育創(chuàng)新化,將成為高校教學(xué)的主流,也將是教學(xué)改革的一種趨勢。
逆向工程是將已有產(chǎn)品模型轉(zhuǎn)化為工程設(shè)計模型和概念模型,并在此基礎(chǔ)上,解剖、深化和再創(chuàng)造的一系列分析方法和應(yīng)用技術(shù)的組合。逆向工程可有效改善技術(shù)水平,提高生產(chǎn)率,增強產(chǎn)品競爭力,是消化、吸收先進(jìn)技術(shù)進(jìn)而創(chuàng)造和開發(fā)新產(chǎn)品的重要手段。3D打印是快速成型領(lǐng)域的新興技術(shù),是快速制造的重要手段,能將開發(fā)的產(chǎn)品快速、自動地制造出來,從而對設(shè)計的產(chǎn)品進(jìn)行快速評價、修改,大大縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期,降低成本,最大程度避免產(chǎn)品研發(fā)失敗的風(fēng)險。逆向工程技術(shù)與3D打印的結(jié)合,已發(fā)展成為機械工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品改進(jìn)創(chuàng)新開發(fā)的重要技術(shù)。因此,《逆向工程技術(shù)及3D打印》作為機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)一門重要的專業(yè)課程,在教學(xué)過程中融入創(chuàng)新教育理念是很有必要的。
逆向工程技術(shù)及3D打印是近十年發(fā)展起來的新興技術(shù),許多高校近幾年才面向本科層次學(xué)生開設(shè)該門課程,還沒有形成比較規(guī)范的教學(xué)大綱,教學(xué)過程中存在很多問題。
(1)教學(xué)內(nèi)容缺乏完整性?!赌嫦蚬こ碳夹g(shù)及3D打印》這門課程實際上包含逆向工程技術(shù)與快速成型技術(shù),逆向工程技術(shù)開發(fā)新產(chǎn)品的重要手段,而快速成型技術(shù)可縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期,兩種技術(shù)在實際工作過程中并不是獨立存在的,而是相輔相成的。但實際上,很多高校教學(xué)過程中將兩種技術(shù)割裂開來,有的學(xué)校該課程只講授逆向工程的部分,有的有的學(xué)校該課程只講授3D打印部分。
(2)教材不合適。該課程進(jìn)入學(xué)校課堂時間較短,出版的教材較少,且在出版的教材多適用于職業(yè)院校,教學(xué)案例許多根據(jù)比賽項目匯編而來,教材內(nèi)容缺乏層次性,還有少量教材雖是面向本科層次學(xué)生,但教材內(nèi)容全是介紹各種掃描設(shè)備和軟件的工作原理和操作方法,沒有以實際案例和項目作為驅(qū)動激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí),枯燥乏味。
(3)教學(xué)模式不合理。該課程是一門實踐性很強的課程,要求學(xué)生熟練掌握設(shè)備操作和各種軟件操作,但在教室中對照PPT講原理、講流程的傳統(tǒng)教學(xué)方式或者一味采用上機操作,仍舊是當(dāng)前的主要教學(xué)模式。這樣教學(xué)模式下培養(yǎng)的學(xué)生嚴(yán)重與企業(yè)實際生產(chǎn)脫節(jié),無法滿足企業(yè)需求。
本課程是一門實踐性很強的課程,實踐能力的培養(yǎng)將貫穿整個教學(xué)過程,創(chuàng)新是推動社會發(fā)展的重要動力來源,為培養(yǎng)具有良好素質(zhì)、知識和技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用型人才,創(chuàng)新能力的培養(yǎng)應(yīng)滲透教學(xué)各個環(huán)節(jié)。
(1)教學(xué)模式?!赌嫦蚬こ碳夹g(shù)及3D打印》是我校面向械專業(yè)大三學(xué)生開設(shè)的課程,共32學(xué)時,理論和實踐各占16學(xué)時,是一門理論性和實踐性都很強的綜合性課程。在教學(xué)模式上采用三個一體化,即教學(xué)內(nèi)容一體化,理論教學(xué)內(nèi)容和實踐教學(xué)內(nèi)容融合一起;教學(xué)場所一體化,軟件操作設(shè)備和硬件操作設(shè)備及知識講解同在一個教學(xué)場所中;教師一體化,理論教學(xué)教師和實踐教學(xué)教師同為一人。
(2)設(shè)計思路。逆向工程系統(tǒng)主要由三部分組成:產(chǎn)品實物幾何外形的數(shù)字化(數(shù)據(jù)采集)、數(shù)據(jù)處理與CAD模型重構(gòu)、產(chǎn)品模型與模具的成型制造。為培養(yǎng)能滿足企業(yè)生產(chǎn)需求的人才,教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計思路要與企業(yè)實際工作過程對接,逆向工程工作流程如圖1所示。
圖1 工作流程
表1 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計
(3)教學(xué)內(nèi)容。為實現(xiàn)新環(huán)境下對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),教學(xué)內(nèi)容以企業(yè)實際項目為驅(qū)動,引入項目背景,將知識點分解融入各個項目中。每個項目的設(shè)計按照由淺入深、由易到難的原則進(jìn)行。本課程共設(shè)計了四個項目,分別是“維納斯石膏像逆向設(shè)計與3D打印”“三坐標(biāo)檢測標(biāo)準(zhǔn)件逆向設(shè)計與3D打印”“葉片逆向設(shè)計與3D打印”“遙控器逆向設(shè)計與3D打印”,如表1所示,每個項目具體教學(xué)過程按照圖1所示進(jìn)行開展。
創(chuàng)新是推動社會前進(jìn)發(fā)展的重要動力,在專業(yè)教育過程中融入創(chuàng)新教育,不斷提高學(xué)生的思辨能力、創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)能力,才能培養(yǎng)具有社會競爭力的高質(zhì)量人才。而機械制造專業(yè)更是承載著“智能制造”的重任,本門課程在專創(chuàng)融合方面做出的探索,對本專業(yè)其他課程也有一定借鑒意義。