時間：2022-08-08 05:57:15
序論：在您撰寫計算機輔助設計與制造時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
隨著計算機技術的飛速發展，口腔修復技術發生了由手工制作到數字化加工的革命性轉變。計算機輔助設計（ComputerAidedDesign，CAD）、計算機輔助制造（ComputerAidedManu-facture，CAM）技術（以下簡稱CAD/CAM技術）源于70年代末，法國蘇黎世大學牙科醫生Prof.W.Mormann和口腔醫學計算機專家M.Brandestini研發了用于口腔的CAD/CAM，開創性地將計算機輔助設計與制造技術引入口腔修復的設計與制作中[1～4]。計算機輔助設計與制造技術是將光電子技術、計算機微信息處理技術及數控機械加工技術集于一體的口腔修復技術，此技術的應用大大縮短了治療周期，提高了修復體的精密度，減少了患者就診時間和次數，提高了修復體的制作效率[4～6]。本文就幾種常用CAD/CAM系統的特點、數據采集、輸出方式、設計制作及臨床應用與數字化牙科的未來展望等方面進行綜述。
1幾種常用CAD/CAM系統的特點介紹
1.1Cerec系統
德國Sirona公司開發的CAD/CAM系統的數字化印模技術可追溯到1987年第一臺基于激光三角測量原理而推出的Cerec1系統，到2010年推出的基于短波藍光原理的第四代CerecAC系統，2012年8月推出的基于連續立體攝影技術的CerecOmnicam口內掃描系統以及最新的技工室inEosX5五軸系統，其帶有模型定位功能和開放式接口，特點是掃描速度快、操作范圍大，具備自動圖像捕獲功能[7]。
1.2Lava系統
由美國3MESPE公司研發，分為椅旁和技工室系統兩部分。LavaTM椅旁口內印模掃描儀是近年來由3MESPE公司研發的口內印模掃描系統[7]。該系統以激活波前采樣（activewav-efrontsampling，AWS）為原理，在牙齒上方挪動攝像探頭獲得牙齒的形狀，通過改變軸向位置，計算攝像探頭與牙齒的距離，利用單鏡頭圖像得到三維信息。技工室系統掃描儀由帶有白光的光柵投影采集模型上的數據，然后通過DentalWingsLavaDe-sign5.0軟件進行三維設計，最后運用自帶的LavaCNC500切削機設備進行加工[8]。
1.3Everest系統
該系統是德國Kavo公司專門針對技工室設計的CAD/CAM系統，掃描儀采用多角度光柵投影技術，可以對石膏和蠟型進行掃描，掃描特點是光柵從15個角度進行投射，然后用CCD傳感相機記錄并形成三維數據。軟件設計時可識別倒凹，配備了多種工具，如全冠三維層次等，具備多種功能，如模擬咬合功能等。Everest系統的CAM設備由五軸聯動裝置構成，具有運作距離長和操作角度大的特點。
1.4Wieland系統
該系統的掃描儀軟件系統源于DentalWings。其切削設備在國內市場最常用的是ZenotecMini和ZenotecSelect兩套設備。ZenotecSelect分為儲料倉和工作倉兩部分，五軸聯動，不需換盤，可實現全自動化操作，切削精度可達5μm。
1.5Procera系統
由瑞典的Andersson教授發明[9]。該掃描儀采用錐光偏振全息技術，可采集高精度的數據，而軟件中自動化的倒凹封堵工具和實時提醒功能能確保設計加工的修復體達到最佳精密度與準確度。Procera系統采用遠程終端的集約化加工方式，其加工單冠和貼面的特點是先復制耐火代型，然后采用超高壓方式將氧化鋁或氧化鋯材料均勻壓覆在代型表面，最后進行CAM切削加工。
2CAD/CAM系統的數據采集
2.1接觸式掃描系統
即掃描探頭與模型直接接觸的掃描方式，優點是具有較高的掃描精度，缺點是掃描效率較低、測量時間較長、成本較高[10]。目前這種系統已淡出市場，其代表系統是Procera的Piccolo和Forte。
2.2非接觸式（光學）掃描系統
包括三維激光掃描、光柵投影測量法、莫爾條紋法、云紋向移法、數字散斑相關測量法、立體攝影測量等[11，12]。光學掃描的優點是具有較高的掃描效率和精度，缺點是存在掃描盲區。目前CAD/CAM/RP掃描系統的主流仍然是非接觸式（光學）掃描系統。
3CAD/CAM系統的數據輸出方式
3.1封閉式系統
指CAD輸出的數據必須使用廠商提供的專用CAM數控加工設備和相應材料。目前市場上主流的封閉式系統有Cerec3、Procera、Cercon、Wol-ceram-epc、GN1、Lava、DCS、Dux等[13]。
3.2開放式系統
指系統只提供CAD程序和輸出STL通用格式的數據包，用戶可自行選擇所需的CAM設備和加工材料。目前市場上最常見的是3Shape系統，此外還有Digident、Etkon、Prefactory、Xawex、Dntalwings以及西諾德新開發的inEosX5系統等。
4CAD/CAM系統的設計制作
4.1計算機輔助設計
即在視頻模型上完成修復體的計算機蠟型。CAD研究較成熟的冠的設計，包括外表面、內表面及內外表面結合部分的設計。大多數系統帶有標準牙數據庫，并以此為依據進行外表面的設計。4.1.1生物再造根據剩余牙體組織的外形、鄰牙外形和設計軟件數據庫來獲得修復體的外形。其特點是簡單易行，能獲得較好的修復體外形，但受基牙剩余牙體組織的形態輪廓、鄰牙形態和位置的影響，形態個性化程度較低，多用于后牙修復體形態的設計。4.1.2鏡像復制將同一牙弓對側同名牙的形態鏡像復制來獲取修復體的形態。相對于生物再造來說，其具有更好的個性化特征，但需要對側同名牙形態完整、排列基本對稱，可用于前、后牙修復體的形態輔助設計。4.1.3復制模式通過復制牙體預備前的形態或診斷蠟型來獲得修復體的形態，其形態的個性化程度高，設計靈活，但是需要基牙牙體預備前形態完好或者事先制作診斷蠟型，可用于前、后牙修復體的形態輔助設計。
4.2計算機輔助制造
將計算機蠟型轉換成修復體，替代包埋鑄造或裝盒充填熱處理等工序。目前的CAD/CAM系統大多采用3.5～5.0自由度的精密數控機床，可銑削陶瓷或合金，加工嵌體、瓷貼面、全冠、固定橋等修復體。
5CAD/CAM全瓷修復技術的臨床應用
5.1應用步驟
（1）數據采集（直接數字化印模或間接印模，模型掃描）；（2）對數據進行三維軟件設計；（3）輸出設計好的數據，并進行CAM加工。
5.2CAD/CAM全瓷修復適應證
可針對牙體缺損、牙列缺損、牙列缺失、前牙美觀修復的患者。
5.3可制作的修復體種類
嵌體、高嵌體、部分冠、3/4冠、全冠、后牙、前牙、貼面、帶有解剖形態的多單位聚合樹脂橋體、二氧化鋯瓷橋、蠟型等。
5.4CAD/CAM不同材料的適應證
（1）陶瓷類的適合做嵌體、高嵌體、貼面、全冠、部分冠、樁冠聯合修復。（2）樹脂類的適合做暫時多單位樹脂橋體、樹脂蠟型。（3）氧化鋯、氧化鋁類的適合做氧化鋯全冠、內冠、精密附著體、種植個性化基臺。
6數字化牙科的展望
針對計算機工程系的計算機輔助設計與制造專業，對2011屆畢業生進行了調查，最終分析結果如下：
一、培養目標
本專業培養熱愛社會主義祖國，擁護黨的基本路線，適應生產、建設、管理、服務第一線需要的，德、智、體、美等方面全面發展的，具備計算機二維機械繪圖、二維平面圖像處理、三維效果圖設計與制作、模具設計與制作知識，掌握二維平面繪圖、三維效果圖繪制、建筑效果表現、模具設計與制作能力，能從事建筑效果表現、模具設計與制作等工作的高素質高技能專門人才。
二、調查情況
（一）就業對口率，就業穩定性，適應性，畢業生薪酬水平分析
1、就業對口率分析
2011屆計算機輔助設計與制造專業畢業生就業情況來看，本系畢業生就業崗位主要分布在家裝設計、廣告設計、印刷設計、模具設計及網站設計等方面，對口率較高。
從就業單位性質來看，主要集中在中小型私營企業公司，這也符合本專業定位于服務地方經濟的思路。
從就業地區來看，主要集中在學校所在地濰坊、及濟南、青島、淄博等經濟較發達地區。
2、薪酬待遇分析
通過對畢業生的調查分析，月薪在1000－2000元的占68％，月薪在2000－3000元的占27%，3000元以上的占5％。根據我們對畢業生的訪問，對于剛畢業1－2年的學生來講，目前的薪酬水平基本符合學生的期望值。隨著學生工作經驗的增加及職稱的上升，學生普遍看好未來的升職加薪。
（二）計算機輔助設計與制造專業畢業生就業特點總結
根據對近幾年計算機輔助設計與制造專業畢業生就業情況的統計分析，就業具有如下特點：
1、就業率高、專業對口
統計顯示，本專業的就業率為100%。本專業畢業生專業水平高、能吃苦耐勞、相對本科生薪資水平低，受到廣大中小型企業的歡迎。本專業的專業設置符合當前企業要求，所以大部分畢業生都能對口就業。
2、薪資起點低、上升空間大
根據畢業生的薪資水平的調查顯示，大部分集中在月薪1000—2000元的水平，與高職其他專業基本持平，但比本科畢業生低。根據對畢業生的跟蹤調查，大部分畢業生能很快熟悉行業特點，積累經驗，上升空間比較大。
3、穩定性較低
薪資水平較低、工作強度較大等特點，使得一部分畢業生經常更換工作，穩定性較差。
三、提高計算機輔助設計與制造專業畢業生就業率的建議
（一）完善專業設置、提高教學質量
計算機輔助設計與制造專業學生學習的軟件比較多，更新換代較快，根據社會需要及時調整。同時加大學生掌握新技術的能力，學生畢業后能夠快速適應單位要求。教師在講授過程要多列舉與實際密切相關的案例，運用各種教學手段提高教學質量。
（二）加強校企合作、實現雙贏
加強與企業的合作培養，使學生能夠了解到時下最流行的技術，有方向的提高自己的水平。同時企業也可以培養適應本企業的學生，減少雙方的磨合時間，
（三）完善高校畢業生就業指導和服務體系
在就業指導工作中必須指導學生樹立正確的就業觀，分析當下的宏觀就業形勢，介紹行業、企業對人才需求的標準與要求，面試技巧與注意事項，擇業的要素和優先次序等，通過專題報告會邀請企業人事干部、中介機構經理、優秀畢業生進行專題講座，以案例分析的形式，介紹就業、從業、創業的艱苦經歷和成功經驗等；利用中介機構和媒體推薦，宣傳學校辦學特色和成功經驗、畢業生的特點特長等為學生就業營造良好的社會輿論氛圍，通過各種渠道為學生就業創造條件，通過實習就業和定單培養提高就業率，根據與企業達成的協議，部分優秀畢業生在實習實訓時，實現預就業，通過與有意向性的大型企業簽訂人才培養合作計劃，為企業定向培養專業人才，學生學習期滿，達到畢業標準，到原定企業參加工作。
參考文獻：
[1]梅泉海．大學生就業形勢探析．發展，2009，（6）．
［摘要］目的:對上頜中切牙內冠的計算機輔助設計與制造方法進行探討和研究。方法:以右上中切牙為例，首先使用ATOS Ⅱ光學測量儀進行預備體表面數據采集；其次對所采集到的三角片數據進行處理，自動識別出頸緣線，重構預備體表面的曲面；然后利用生成的曲面分別針對無頸環內冠和半頸環內冠兩種情況設計出所需內冠；最終利用3軸精雕機床進行數控銑削編程加工。結果:制作出的兩種內冠均能夠與預備體緊密貼合，整體設計精度均符合臨床要求。結論:所選方法可行，具有臨床實用價值，為進一步研究奠定了基礎。
［關鍵詞］口腔修復；切牙；內冠；計算輔助設計與制造
20世紀后期，CAD/CAM技術在口腔修復領域中的應用使得口腔修復技術取得了里程碑式的發展。我國口腔醫學計算機的應用與研究開始于20世紀80年代，起步相對較晚，而且主要集中在理論方面。近幾年在口腔修復CAD/CAM方面研究取得了實質性的進展，如高勃等［1］利用UG和二次開發軟件研究了全冠的計算機輔助設計，呂培軍等［2］初步實現了冠修復體的計算機輔助設計和制造，韓景蕓等［3］研究了金屬全冠的CAM工藝，張翔等［4］研究了烤瓷冠基底冠模型重構方法，戴寧等［5］研究了基于DFFD的牙齒修復冠約束設計方法；但是由于起步較晚，在理論研究和軟、硬件水平方面與國外差距比較大。目前國內報道的研究主要集中在磨牙全冠的制作上，尚無關于制作上頜中切牙內冠的研究報道。采用CAD/CAM技術制作上頜中切牙內冠可以在虛擬的環境中完成上頜中切牙內冠的設計，與傳統方法相比克服了純手工雕塑蠟模的不穩定、不精確的問題，用數控銑削加工代替了鑄造方法，可以避免鑄造工藝固有的材料收縮和表面需要再次拋光的問題，具有效率高、精度高、加工方便的特點，有效地保證了修復體的質量。
1 材料與方法
11 材料與設備
111 標本 選擇上頜中切牙修復病例，常規方法備牙、取模、灌注石膏模型。
112 硬件組成 德國ATOS Ⅱ光學測量儀。該測量儀具有1個激光發生器、2個CCD攝像頭、1副移動旋轉支架和1個回轉工作臺。主要參數：相機分辨率為1280×1024像素，7s最多可測定130萬個點，照片精度為±002mm。測量采用投影光柵的原理，投射一束光線到被測物體上，CCD攝像頭通過捕捉物體表面反射光角度的變化，計算物體表面三維坐標。通過旋轉將物體表面所有信息采集完全后，自動完成各次掃描數據的拼合。微型計算機一臺（基本配置：CPU P 26 G，內存256 M，硬盤80 G，顯卡GeForce2 MX400 64 M）；北京精雕 (JDSign60)三軸高速數控銑削加工中心；試切材料為有機玻璃。
113 軟件組成 操作系統Windows XP； Geomagic 80、UG NX、三維口腔修復CAD軟件原形系統（自行研制）。
12 設計流程
121 預備體表面數據獲取與處理 利用德國ATOS Ⅱ光學測量儀對預備體石膏模型進行測量。測量時，將石膏模型固定在專用工作臺上，并在工作臺上按照測量的需要粘貼分布均勻的參考點。一次掃描完成后，工作臺自動按照固定方向旋轉固定角度。每次旋轉必須確保當前狀態與前一次共享3個以上的參考點，以保證各次掃描數據可以準確拼合。測量完成后，系統自動完成各次掃描結果的拼合，輸出數字模型。因為牙體表面形狀復雜，所得三角片模型必然存在孔洞、噪音等缺陷，所以需要將測得的數據導入Geomagic軟件處理，修補孔洞，去除表面噪音，平滑毛刺點。最終所得數據模型應保證表面完整、光滑（圖1）。
圖1 處理后的數據模型（略）
Fig 1 The model after fixed
122 預備體曲面重構 利用ATOS Ⅱ測量所得數據格式為STL文件，無法直接用于內冠重構，必須將其擬合為曲面后才能在該曲面的基礎上進行設計。首先，自動提取并擬合頸緣線。利用測量數據在頸緣線處的曲率明顯大于其它部位且成環狀的特征，先對整個三角片模型的曲率進行計算，確定出頸緣線可能處于的大致區域，最后對該區域進行擬合，確定頸緣線的具置（圖2）。
圖2 頸緣線自動識別結果（略）
Fig 2 The automatically painted preparation line
其次，進行三角片切分，去除頸緣線以下的冗余數據，對剩余的預備體表面數據進行曲面擬合［6］。曲面擬合完成后，對曲面進行誤差檢測以保證曲面質量。如超出誤差要求則返回前一步，調整擬合參數重新擬合。圖3為擬合后的曲面。
圖3 擬合后的曲面（略）
Fig 3 The surfaces after fitted
123 內冠的內表面與外表面設計 預備體表面重構完成之后，就可以在該曲面的基礎上進行內冠設計。本研究分別針對無頸環和半頸環兩種樣式進行設計［7］。（1）將內頸緣線以上的曲面向外等距005mm生成等距曲面，這樣粘固時可為填充粘結劑留出空間，同時也能防止因擬合和加工的誤差導致內冠的內表面與預備體不匹配而無法佩戴的發生。（2）按照臨床要求，對生成的等距曲面向外增厚04mm，形成上頜中切牙內冠外表面階臺以上的部分。（3）在外表面底部曲線環與外頸緣線之間，根據無頸環內冠和半頸環內冠的不同要求，生成外形輪廓線，通過掃描得到階臺部分，從而形成一個完整的內冠外表面。（4）根據患者頜牙的情況對內冠外表面形態作微小調整，確保內冠設計的精確性。圖4為設計完成的無頸環內冠與半頸環內冠。
圖4 無頸環內冠與半頸環內冠（略）
Fig 4 The non collor coping crowns on maxillary incisor（略）
13 加工流程采用北京精雕三軸高速數控銑削加工中心對設計完成的模型進行加工。加工材料可選取鈀銀合金、不銹鋼等，本研究采用有機玻璃進行試切。加工時，機床主軸轉速為20000r?min-1，粗加工采用2平底銑刀，走刀方式為等高線型，進給速度1m?s-1；精加工選用1球頭銑刀，采用Z字型刀軌，進給速度為04m?s-1。加工采用內外表面分別加工的方法，首先加工精度要求較高的內表面，完成后填充石膏，加強內表面強度，打定位銷，再翻面利用定位銷將毛坯精確定位于原位完成外表面的加工。
2 結果
根據設計出的模型利用數控精雕銑床加工出的實物（圖5）符合設計要求，加工質量穩定，精度高，與預備體的貼合程度較好（圖6）。利用CAD/CAM技術設計制作上頜中切牙內冠，與傳統方法相比具有省時、省力、精確的特點，具有很高的臨床實用價值。
圖5 半頸環內冠內外表面（略）
Fig 5 The inner and outer surfaces of the half collor coping crowns
圖6 半頸環內冠佩戴圖（略）
Fig 6 The half collar coping crown fits the model
3 討論
CAD/CAM技術在口腔修復領域的應用使口腔修復學取得了革命性的發展，大大縮短了治療周期，減少了病人的痛苦，提高了修復體的制作效率和質量。德、日等國已經推出多種商品化的齒科CAD/CAM軟硬件系統。我國相關研究開展較晚，在設計、制造等方面與國外還有相當大的差距。引進國外設備存在價格過高等問題，所以開發具有自主知識產權的齒科CAD/CAM系統是十分必要的。本研究內冠又稱烤瓷金屬基底冠，是制作烤瓷熔附金屬全冠的金屬基底，通常由鎳鉻、鈀銀等合金制成，通過在其表面覆蓋與天然牙相似的低熔瓷粉，再在真空高溫瓷爐中燒結熔附得到烤瓷金屬全冠。根據是否具有頸環特征，內冠可以分為無頸環內冠、半頸環內冠和全頸環內冠。我們采用通用CAD軟件與自行開發的三維口腔修復CAD軟件原形系統相結合的方法設計了上頜中切牙內冠，并利用高速精雕銑床加工出實物，大大提高了設計和加工過程的自動化程度。整個設計和加工過程可以在2h內完成。設計階段:（1）所采用的簡單、可靠的虛擬可視化設計方法完全避免了手工雕塑蠟模的過程，縮短了治療時間，降低了醫生的工作量。（2）頸緣線采用計算機自動提取，使得頸緣線的提取精度相對手工提取大大提高，保證了內冠的密合度，提高了修復體質量。（3）外表面設計完成后可以針對患者對頜牙的情況對其進行微小變形調整，進一步滿足了患者的個性化要求。制造階段:采用的三軸數控精雕銑床加工的方式精度很高，而且材料不受熱，所以可以完全避免鑄造帶來的材料收縮問題。所用刀具很細，刀軌也很細密，所以加工后的表面比較光滑，完全可以直接佩戴，省去了再次拋光的過程。加工時間和簡易程度均明顯優于傳統鑄造方法。目前自主開發的三維口腔修復CAD軟件原形系統在制作上頜中切牙內冠的過程中發揮了重要的作用，但還有一些設計模塊需要進一步完善功能和改進算法。曲面擬合的精度雖然已經滿足臨床要求，但仍需進一步提高。加工過程中采用的定位銷定位方法，精度雖然可以滿足要求，但是增加了加工步驟，使得加工的不確定因素增多，所以在今后的工作中還應對夾具做進一步改進，以減少內外表面的定位誤差，提高加工效率。隨著患者對口腔修復體制作質量、效率等要求的不斷提高，在口腔修復領域應用CAD/CAM的數字化快速設計技術將是今后我國口腔修復技術研究發展的重點。本研究使用自主開發的三維口腔修復CAD軟件原形系統，通過模型測量、預備體表面擬合、內冠設計和數控加工等步驟，設計、制作上頜中切牙內冠的方法高效、簡單、精確，為上頜中切牙內冠的數字化設計和制造提供了新的思路，為研制國產口腔修復CAD系統提供了第一手的資料。
［參考文獻］
［1］高勃，王忠義，施長溪 下頜磨牙全冠計算機輔助設計初步［J］. 實用口腔醫學雜志，1999，4:304305.
［2］呂培軍，李彥生，王勇 國產口腔修復CAD/CAM系統的研究與開發［J］. 實用口腔醫學雜志，2002，5:367370.
［3］韓景蕓，費仁元，李彥生 金屬全冠的CAM工藝技術研究［J］. 現代制造工程， 2004，10:1012.
［4］張翔，廖文和，俞青，等 烤瓷冠基底冠模型重構方法研究［J］. 東南大學學報：醫學版，2006，25(1):15.
［5］戴寧，程筱盛，俞青，等 基于DFFD的牙齒修復冠約束設計方法的研究［J］. 東南大學學報：醫學版，2005，24(1):2832.
【關鍵詞】CAD/CAM 課程改革 項目設計與開發
一、“UG計算機輔助設計與制造”課程項目設計的思路
（一）以能力為本位，突出“能力目標”
“UG計算機輔助設計與制造”課程是高職機械、機電、模具、數控等制造類專業課程體系中的核心課程，本課程的能力目標旨在培養學生構建三維實體造型的產品開發能力、自動編程和數控加工的應用能力，課程目標充分體現了現代高等職業教育人才的培養規格和要求。
（二）以項目課程為載體，突出“任務訓練”
在新的項目教學模式中，應突出任務訓練，讓學生盡快進入實踐操作，體驗工作效果，以預先設置的一系列項目或任務為載體，讓學生在做中學，邊學邊做。這樣既可以提高學生的學習興趣，又能培養學生在工作中不斷學習的良好習慣，使學生在工作崗位上可持續發展。
（三）以學生訓練為主線，突出“學生主體”
一門課程的學習效果，絕不能只看教師上課教了些什么東西，而要看學生到底學到了多少東西，學生才是學習的主體。在課程項目設計中應充分認識到這一點，最好是將學生未來職業崗位上和本課程相關的內容作為訓練項目，讓學生能積極主動地參與到這些項目中來，自己動手、動腦跟隨教師去完成項目，通過訓練使學生學到知識、掌握技能、提升能力。
二、“UG計算機輔助設計與制造”課程項目開發的實施
根據上述課程項目的設計思路，“UG計算機輔助設計與制造”課程項目開發流程如下圖所示。
（一）企業崗位對學生的職業能力要求
根據對企業職業崗位的調研，“計算機輔助設計與制造”課程對學生的職業能力要求主要有以下幾方面：1.了解計算機輔助設計基礎理論和發展方向；2.掌握UG軟件的安裝、使用方法；3.具有對一般復雜程度的機械零部件（包括曲面零件）進行實體建模的能力；4.具有繪制工程圖的能力；5.具有裝配建模的能力；6.具有一定模具設計、平面銑削和鈑金設計能力；7.能對一般模具零件進行自動編程。
（二）制定適合崗位需求的課程標準
依據“數控專業工作任務與職業能力分析表”中的典型工作所需職業能力設置課程內容，實現教學內容與生產過程銜接。其總體設計思路是打破以知識傳授為主要特征的傳統學科課程模式，轉變為以工作任務為中心組織課程內容，讓學生在完成具體項目的實施過程中學會完成相應工作任務，并構建相關理論知識，發展職業能力。本課程的設計是以三維零件的建模及加工為線索來進行，通過對常見機械零件（包括曲面零件）的實體建模、裝配、仿真加工等訓練，培養學生對相關職業崗位的適應能力。
（三）項目化課程的設計與開發
基于項目訓練的“UG計算機輔助設計與制造”課程設計與開發是以“能力本位，任務訓練，學生主體”為思路，將一個典型的工作任務轉化為一系列的學習任務而形成的教學項目式訓練。以工作過程為主線，以學生訓練為主體，以培養學生職業能力為目的，真正使職業能力的培養融于平時的教學訓練中。在課程設計與開發中應著重做好以下幾方面：
確定本課程的整體目標，深刻理解項目化設計的內涵。精心做好項目設計，開發編制《UG計算機輔助設計與制造》，整體化設計校本教材。
具體操作中，在廣泛調研的基礎上，根據“UG計算機輔助設計與制造”的實施性課程標準，梳理了知識目標和技能要求，我們決定選擇臺虎鉗的設計與加工為本課程的貫穿綜合項目，主要通過零件二維草圖的繪制和三維模型的造型和加工，培養學生的CAD/CAM能力。同時考慮到知識的全面性，還增加了水杯、手機、印章等零件模型設計與制造作為能力訓練的輔助項目，以使學生更全面地掌握該課程的知識及應用。具體見下表：
三、課程項目開發和實施的幾點思考
（一）訓練項目的選擇要有代表性
在本例中，選擇臺虎鉗的設計為貫穿課程的大項目。其中前十個任務為設計模塊的基礎知識，“任務十一”部分由學生自行改造設計臺虎鉗，可以從外形上改造，也可以從結構原理上改造，訓練學生對所學知識的綜合應用能力。后面四個任務是對前面大項目的補充，補充課程職業能力要求中曲面建模和數控加工自動編程的相關知識。
（二）訓練項目的選擇要有時代性
關鍵詞：計算機輔助設計與制造；高技能人才；家電；機械裝備
中圖分類號：G715文獻標識碼：A文章編號：1005-1422（2015）11-0032-03
一、實施背景
佛山是世界重要的制造業基地，家用電器和機械裝備產業是佛山市優勢產業和支柱產業，計算機輔助設計與制造專業群發源于珠江三角洲地區的機械裝備、家用電器等產業的人才需求，并隨著產業的發展、壯大和升級而快速成長。
家用電器是佛山市傳統優勢產業，是第二大支柱產業，擁有美的、科龍、格蘭仕、萬和、萬家樂、志高等一批優秀的白色家電制造企業。佛山是廣東省最大的家電產業基地和全國最重要的家電產業基地之一，也是全球重要的白色家電產業基地。根據珠三角地區改革發展規劃綱要（2008-2020年）和佛山市“3+9”特色產業基地實施方案，白色家電產業將是佛山市未來3個世界級產業之一。
機械裝備產業是佛山市第三大支柱產業。佛山市被廣東省委省政府確定為全省三大裝備制造業基地之一，擁有國家火炬計劃佛山精密制造產業基地、國家火炬計劃佛山自動化機械及設備產業基地、中國醫療器械（佛山）產業基地。在佛山市“3+9”特色產業基地實施方案中，機械裝備產業將是佛山市未來9個國家級產業之一。
目前珠江三角洲地區制造業從業人員數量相當大，對專業技術人員和高技能人才的需求越來越大。根據《佛山市中長期人才發展規劃綱要（2010―2020年）》文件預測，到2015年，機械裝備產業技術人才需求為8.24萬人，從事白色家電產品研發和生產的技術人員需求達5.37萬多人；到2020年，人才需求則分別為13.86萬人、8.14萬人。
我院計算機輔助設計與制造專業群包括計算機輔助設計與制造、模具設計與制造、數控技術、機械制造與自動化專業，主要面向佛山家用電器和機械裝備產業，培養高技能人才。本文闡述了計算機輔助設計與制造專業群培養高技能人才的具體措施和方法，以期為其它專業提供借鑒和指導作用，同時為高技能人才培養提供實踐經驗。
二、崗位能力和職業能力分析
根據家用電器和機械裝備企業用人需求，深入佛山市三水合成電器實業有限公司、佛山海爾電冰柜有限公司、廣東新N電業科技股份有限公司、佛山市富惟汽配有限公司等企業調研，進行了充分廣泛的企業行業調研，圍繞家用電器和機械裝備企業崗位用人標準，分析了崗位能力和職業能力要求，如表1所示。
服務佛山產業的計算機輔助設計與制造專業群高技能人才培養研究與實踐
三、人才培養途徑、具體措施
根據家用電器和機械裝備企業崗位能力和職業能力要求，計算機輔助設計與制造專業群開展了形式多樣、內容豐富的高技能人才培養方式，更好服務佛山產業。
（一）成人訂單班
針對家用電器和機械裝備企業高技能人才培訓的實際需求，面向企業員工，經統考，組成成人教育訂單班，進行培養，系統完成各科學習，并考核合格后，取得大專學歷證書。
（二）現代學徒制
面向高職學生，進行現代學徒制人才培養模式的實踐。選好區域內與學校有良好合作并且有強烈人才需求的企業。由企業與學校共同對學生進行面試，通過者按現代學徒制進行培養。確定培養對象后，簽好三份協議（學校與企業、學生與企業、學生與學校簽訂協議），確認好學生的學徒身份。例如，計算機輔助設計與制造專業與三水合成電器實業有限公司合作實施現代學徒制培養，以廚用攪拌機、碎肉機、曲奇機等家電產品為載體，企業工程師“一對一”指導學生進行產品設計，進行手板制作。
（三）三二分段中高職銜接
基于中高職銜接，進行“3+2”中高職貫通五年一體化培養，有利于系統培養高技能人才。計算機輔助設計與制造專業2013年與順德陳村職業技術學校、南海信息技術學校、三水工業中專三所對口中職學校共同參與專業試點工作，實行三二分段中高職五年貫通分段培養。2013年9月合計正式招收3個班的學生，共150人，按一體化的人才培養方案和課程體系正式培養。2014年9月，模具設計與制造專業與高明區職業技術學校、三水工業中專開展專業試點；數控技術專業與南海信息技術學校、順德陳村職業技術學校開展專業試點。
（四）快速制造國家工程研究中心新技術應用佛山推廣基地
計算機輔助設計與制造專業群所在的現代制造技術實訓基地，擁有快速制造國家工程研究中心新技術應用佛山推廣基地，全面多方位為佛山家用電器、機械裝備等產業提供反求、數字化建模、模型再造創新、快速成型、快速模具等技術服務，培養大批數字化制造技術高技能人才。
（五）協會
為了更好豐富學生的課外活動，同時培養專業技能，計算機輔助設計與制造專業群成立了CAD/CAM協會、快速成型協會、模具協會、數控協會等。協會成立了學生工作小組，配備了協會指導教師，開展了豐富多彩的協會活動，包括協會技能比賽、技能大賽培訓、企業參觀、參與企業項目、企業專家指導等活動，更好培養學生的專業技能和綜合素質。
四、人才培養效果
計算機輔助設計與制造專業群通過多種培養方式并舉，進行學歷教育培訓、崗位技能提升培訓、就業培訓、技能鑒定培訓等，為高技能人才的成長搭建立交橋，更好服務佛山產業，培養取得了顯著的成績。自2013年以來，獲得“工業產品造型設計與快速成型”廣東省賽1等獎2次、2等獎2次，國賽3等獎2次；獲得“三維建模數字化設計與制造”省賽1等獎4次，國賽1等獎2次；獲得“注塑模具CAD/CAE與主要零件加工”省賽1等獎1次，2等將2次，國賽3等獎1次。獲得2014年“挑戰杯-彩虹人生”全國職業學校創新創效創業大賽一等獎1次。畢業生廣受社會歡迎，2014屆畢業生的就業率99.68%，名列全省高校前茅。
2014年7月，計算機輔助設計與制造專業與佛山市三水合成電器實業有限公司合作實施“現代學徒制”培養8名學生。同時與廣東新N電業科技股份有限公司成立成人訂單班，合作培養企業員工。模具設計與制造、數控技術專業進行“2+1”改革與實踐，與廣東富惟汽配有限公司、廣東新N電業科技股份有限公司、一汽大眾佛山工廠等合作培養學生。培養的學生、企業員工得到了企業的高度贊賞，為佛山家用電器、機械裝備企業培養了大批高技能人才，解決用人招聘難、用工培訓、用工穩等難題，服務區域產業轉型升級高技能人才培養需要。
五、結語
圍繞高技能人才培養的經驗和做法，2014年，“基于‘三位一體’校企合作教育平臺的高職課程改革與實踐”獲得第七屆廣東教育教學成果獎（高等教育）二等獎。“計算機輔助設計與制造專業群‘創新型技能競賽社團培養現代制造高技能人才’實踐與研究”、“基于‘園區協同育人聯盟’的現代學徒制人才培養模式研究與實踐”獲批為2014年廣東省教育教學成果獎培育項目。
實踐證明，計算機輔助設計與制造專業群開展的高技能人才培養措施和方法，行之有效，為佛山家用電器、機械裝備企業培養了大批高技能人才，服務了佛山產業需要，可以為其它專業提供借鑒和指導作用。
參考文獻：
關鍵詞：職業素養;計算機輔助設計與制造專業;課程改革
中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）46-0116-02
《教育部關于推進高等職業教育改革創新引領職業教育科學發展的若干意見》（教職成）〔2011〕12號文強調：高等職業學校要把社會主義核心價值體系、現代企業優秀文化理念融入人才培養全過程，強化學生職業道德和職業精神培養，加強實踐育人，提高思想政治教育工作的針對性和實效性。重視學生全面發展，推進素質教育，增強學生自信心，滿足學生成長需要，促進學生人人成才。《國務院關于加快發展現代職業教育的決定》（國發）〔2014〕19號文指出，對高職學生要健全“文化素質+職業技能”培養。以上文件明確了國家在新時期高職教育的政策，高職院校要以服務為宗旨，以就業為導向，以高級技術技能型人才培養為目標，加強對學生職業素養的培養與提升。
一、高職學生職業素養培養與課程的關系
職業素養指的是職業內在的規范和要求，是職業人在職業過程中表現出來的綜合品質，包含職業道德、職業思想（意識）、職業行為習慣、職業技能等方面。[1]“素質冰山”理論認為，職業素養有顯性和隱性之分，顯性素養是指人在工作中必須掌握的專業理論知識、專業技能以及相關的專業創新能力，也稱為專業素養;隱性素養是指在較長時間范圍內形成的包括社會能力、學習能力、職業態度、職業道德和職業情感等方面的綜合素養，稱為非專業素養。[2]職業素養的培養和提高，是全面提升人才培養質量，培養出受用人單位歡迎的職業人的關鍵。
高等職業教育承擔著培養千百萬生產、建設、管理、服務第一線需要的高級技術技能型人才的重任，高職學生職業素養的高低關系著未來社會經濟的和諧穩定和發展。高職教育是為學生今后職業活動持續發展奠定職業素養基礎和職業技術基礎的教育，隱形素養和顯性素養的培養都十分重要。
課程是教育目標和教育理念的具體載體。深化課程改革、培養具備比較高的職業素養、受單位歡迎的技術技能型人才，就成為高等職業教育人才培養目標能否實現的關鍵。
二、我國高職教育課程改革的現狀
職業教育最重要的任務是為學生走入“工作世界”奠定基礎[3]，越來越多的人意識到，如果不能建立以“職業素養培養與提升”的高職教育理念，就不能培養出真正意義的“高職學生”，也難以真正實現專業與企業的對接。
目前的高職課程概括如下：
1.高職教育的“職業性”不鮮明。高職課程中職業性不足，問題具體表現為：課程結構模式普遍具有學科教育特征，課程缺乏職業性的總體設計。
2.高職教育的“隱性職業素養培養”被忽視。為了便于學生就業，目前很多高職院校課程設置通常著重圍繞“培養學生的崗位技能”，只注重職業崗位所需要的技術技能等顯性職業素養的培養，忽視了對學生的職業意識、職業情感和職業道德等隱性職業素養的培養。
高職教育本質上首先是“育人”，應把追求人的自身發展要求與社會發展要求統一到高職教育課程構建中，以培養全面發展的“健全的人”為目標，從素質教育的理念出發，以職業能力培養為核心，設計融知識、技能、品德于一體的職業素養視角下的課程體系。
3.隱形職業素養和顯性職業素養的割裂培養。目前，為了提升學生的職業素養，不少高職院校設置了專門的“職業素養”課程，如《大學生創業創新教育》、《大學生就業與創業指導》、《職業素質養成》等課程，把隱形職業素養的養成寄希望于簡單的幾門職業素養課程。正確的做法是：除了專門的素養課程之外，為基礎課、專業平臺課、專業課及實踐課等每一門課增設隱性職業素養的目標和要求，并將其融入職業技能等顯性職業素養培養的過程中。
三、職業素養視角下的計算機輔助設計與制造專業課程改革內容及成效
1.企業需求調研與職業能力分析。本專業教師和佛山市機械裝備、家電行業、企業專家組成課程開發小組，通過深入人才市場調研，確定了計算機輔助設計與制造專業的職業崗位主要為產品設計工程師、產品制造工程師、品質工程師等，對以上職業崗位能力進行了分析，并分析出完成典型工作任務所需要的職業素養。
2.職業素養視角下的課程體系構建。課程開發小組將崗位群的實際工作凝練成典型工作，遵循職業成長規律和教育規律，構建了基于職業素養視角下的計算機輔助設計與制造專業課程體系。
職業素養視角下的計算機輔助設計與制造專業課程體系構建過程如圖1所示。
職業素養視角下的計算機輔助設計與制造專業課程體系應包含第一課堂（校內課程）、第二課堂（素質拓展）、第三課堂（校外實踐課程），各個課堂又包含不同的課程模塊，其結構圖如圖2所示。
職業素養視角下的計算機輔助設計與制造專業課程體系構建，就是要正確處理三個課堂各個課程（或模塊）之間的關系，將職業素養的培養貫穿到三年高職教育的全過程，在第一課堂和第三課堂的教學實施過程中，將職業道德、職業思想（意識）、職業行為等隱性職業素養的培養融入到專業知識、專業技能等顯性職業素養的培養中。
3.職業素養視角下的專業核心課程開發。根據專業核心能力的要求，本專業注重學生的產品數字化設計能力和產品數字化制造能力的培養，確定了《家電產品結構設計》等5門課程為本專業的核心課程。
借鑒國內外先進的課程開發理念，本專業老師對5門專業核心課進行了職業素養視角下的課程改革。根據學生的認知規律和職業素養養成規律，分析每門課程所對應的典型工作任務，將典型工作任務轉化為學習性工作任務，實現專業課程內容與職業標準對接。
在課程開發的基礎上，編寫了對應的課程標準，作為指導老師和學生教與學的綱領性文件。以適當的載體按照由簡單到復雜的原則構建學習情境，按照工作過程組織教學，有利于促進教學過程與生產過程對接。
本專業核心課中，《快速制造技術及應用》等2門課申報為廣東省精品資源共享課，《家電產品結構設計》等3門課申報為校級精品資源共享課。
4.工學結合的教材編寫。在課程開發的基礎上，編寫了《快速制造技術及應用》等4本工學結合的教材并已經公開出版，擴大課程改革受益面。
佛山職業技術學院計算機輔助設計與制造專業在廣泛進行企業人才需求分析和職業素養分析的基礎上，進行職業素養視角下的課程體系構建和專業課程改革探究，有利于促進本專業與廣東省特別是佛山市家電和裝備制造企業崗位對接，本專業課程內容與家電、機械裝備行業的職業標準對接、課程的教學過程與生產過程對接，有利于確保本專業高級技術技能型人才培養目標的實現，全面提升學生的職業素養，促使學生職業生涯的和諧、持續發展。
參考文獻：
[1]伍大勇.大學生職業素養[M].北京理工大學出版社，2011.
關鍵詞：數控機床 計算機輔助設計與制造（CAD/CAM） 自動編程
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.13.154
計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）是機械系所有專業必修的一門專業課，也是從事機械設計與制造的高級技術應用型人才必須掌握的一門課程。計算機輔助設計與制造課程是利用計算機軟件（CAD）設計出機械模型，再通過計算機軟件（CAM）模擬加工出零件模型的過程，在設計與加工的過程中還可以通過軟件分析模型的結構合理性，考慮加工過程中的工藝問題等，再通過后處理生成數控加工程序，傳到數控機床直接加工零件。因此學好這門課對從事機械加工與設計人員是非常重要的。
Unigraphics NX簡稱UG，是當今工程應用中最普遍使用的計算機輔助設計與制造軟件之一。該軟件不僅具有強大的實體建模、曲面造型、虛擬裝配、生成工程圖等設計功能，還具有設計過程中的有限元分析、機構運動分析、加工仿真模擬等功能。本文以UG為設計軟件，講述一種“講練實操相結合”的計算機輔助設計與制造專業課程的教學實施的方法。
1 為什么要學這門課，這門課與手工編程有何關系
當今社會科技迅速發展，在機械加工中，由于普通機床不能完全滿足生產的需要，因此數控機床到了廣泛應用，從而數控編程是操作人員必須掌握的內容。數控編程分為手工編程和自動編程。所謂手工編程，就是先分析零件圖，確定加工方案和加工路線和工藝參數，通過手工編寫程序清單后輸入數控系統，再經程序校驗后方可加工出零件的過程。對于由直線圓弧構成的簡單輪廓圖形，由手工編程，效率高且節約生產成本。但對于復雜零件，手工編程的程序段很容易出錯，或者是由一些空間曲面組成的零件，如果采用手工編程，數據計算量很大且很繁瑣困難，這種情況下，必須采用計算機自動編程。計算機自動編程不需人工計算一些中間數據，只需按照一定的操作步驟，通過電腦軟件分析加工過程，最后由軟件生成加工程序。手工編程和自動編程各有優缺點，操作人員在加工過程中應根據零件的特點，采用經濟高效率的編程方法。但是，不管是手工編程還是自動編程，設計與操作人員都需要掌握數控編程和機床操作知識。
2 “教好”和“學好”這門課的方法
2.1 “死記硬背”操作步驟
由于現在高職類學生的學習自主性相對較差且學習不用心，不能把知識靈活應用，如果總結出一些操作的關鍵步驟，讓學生背下來，再通過做幾個同類型零件加工的練習，直到學生能熟練掌握為止。比如對于平面類零件的加工步驟。
2.1.1 設置加工環境
此操作是確定所使用的數控機床類型和讓系統調入適合本項加工操作可能用到的各種設計操作模版。
2.1.2 創建幾何體
創建幾何體的操作主要包括三部分。分別是設置加工坐標系、設置工件幾何體和設置毛坯（簡稱三個設置）。
2.1.3 創建刀具
編程之前應該分析零件的工藝分析，確定加工過程中所使用的刀具，事先將刀具設定好，在加工操作時就能直接調用。
2.1.4 創建加工操作
創建的加工操作內容有，設定銑削邊界、設定切削方式、設定切削參數、設定避讓參數、生成刀具軌跡和模擬加工。
2.1.5 生成數控加工程序
加工程序是應用后處理命令，將創建的加工操作生成程序段，其中包括選擇機床類型，再經過必要的修改和編輯，傳輸到數控機床。
2.2 “活用”加工操作
通過幾個相似實例的練習后，能熟練背誦上面步驟后，接下來再通過幾個實例操作，領悟每一操作步驟的含義，多想幾個“為什么”，當輪廓線形狀修改后，操作的方法是否改變，切實做到“活學活用”。
2.3 階段性考核
學完一單元或一章節后，需要及時考核學生?？己说姆椒ㄊ亲寣W生“當老師”，讓每個學生在“教師機”上邊操作邊講解，這樣不但能鞏固所學知識，也能增強他們的自信心，鍛煉他們的處事能力，同時也避免了“抄襲”的作弊現象，使學生的學習從被動變主動。
3 機床實訓
學習這門課的最終目的是讓學生能夠在數控機床上加工出圖紙要求的零件。把程序傳輸到數控系統后，首先要根據工件坐標系位置對刀；其次是安裝所需的刀具，啟動機床后加工工件。
4 證書鑒定
高等院校是提供給科研院所、現代化企業人才的搖籃，學生具有扎實的理論基礎和較強的實踐技能，再通過相關的職業資格培訓，獲取職業資格認證證書是達到實用型、科技型人才的重要保證。與計算機輔助設計與制造課程相關證書主要有數控機床和加工中心操作員資格證書以及CAD/CAM證書等。
5 結論
計算機輔助設計與制造是一門多學科交叉課程，即軟件/硬件知識和理論/實踐內容相結合。教與學的方法也具有靈活多樣性，教學方法不僅要考慮學生的實際情況又要考慮社會發展的需要。本文討論的“死記硬背到活學活用”和“機床實操演練”相結合的教與學方法，提高了教學效果和教學質量，增強了學生的學習積極性和主動性，達到了預期的教學目的。
參考文獻：
[1]聶子俊.加強數控技術課程的實驗教學，培養素質現代數控人才[J].CAXA通訊，2002，（11）.
[2]吳恩啟，陳彩鳳，杜寶江.《計算機輔助設計》教學方法探索[J].中國教育導刊，2008，（5）：72-73.
