摘要將數字化產品開發技術涉及的各項單元技術，與機械設計制造及其自動化專業培養計劃中的相關課程進行有機的結合，并以新產品的數字化開發為主線，強化綜合性實訓環節，建立適宜于在數字化設計與制造環境下新的培養模式。 關鍵詞數字化設計與制造 課程體系 人才培養

1 數字化產品開發技術已成為現代制造業不可缺少的技術手段 制造業是一個國家的支柱產業，制造業的發展水平直接反映出國家經濟和科技的發展水平。以信息技術為主導的現代科學技術的迅速發展，推動了制造業和數字化產品開發技術的快速發展，使傳統的制造業面臨巨大挑戰。 傳統的產品開發過程采取串行設計模式，從產品設計、樣機試制到經過改進再投產，導致新產品開發的周期較長，缺乏市場競爭力。而現代制造業則借助數字化產品開發技術實現了從設計、制造全過程的并行設計模式，盡可能采用數字化三維數據模型取代原來的物理原型，從而縮短新產品開發周期，加快上市速度。 2 傳統教學模式與相關課程體系亟待改革 目前許多高校機械工程學科在數字化產品開發系列技術方面存在較多問題，主要表現在：原有的傳統教學模式是以常規機械設計制造流程為主線，課程體系的設置重理論輕實踐，各單元技術之間存在很大的脫節與重復現象，沒有形成完整的課程體系。 數字化設計與制造環境下的現代制造業，正逐步普及以三維CAD技術為核心的數字化產品開發模式，這便要求機械類專業的人才培養目標、課程體系設置與之相適應。在充分調研的基礎上，提出將原有課程體系調整為：“以綜合素質培養為核心、創新教育為主線、以數字化產品開發技術為手段、拓寬基礎、加強工程實踐能力培養”。 3 數字化產品開發技術涉及的主要內容 數字化產品開發技術集成了現代設計制造過程中的相關先進技術，可分為：數字化設計、數字化制造、數字化管理等三大模塊，各模塊涉及的單元技術如圖1所示。 圖1數字化設計技術相關單元技術 上述各項單元技術貫穿于產品設計、分析、制造、使用等全過程，是一項多學科的綜合技術。以三維CAD/CAE/CAM為核心的數字化產品開發技術已成為新產品開發不可缺少的現代技術手段。 4 數字化設計與制造環境下課程體系的設置 機械設計制造及其自動化專業屬于工程應用型專業，人才類型分成應用研究型和技術應用型。技術應用型人才主要是應用知識而非科學發現，其知識結構應圍繞現代制造業的實際需要進行設置，拓展基礎、注重實踐。在對重慶市眾多制造類企業（國營、民營；大、中、小型）進行廣泛調研的基礎上（涉及汽車整車制造廠、汽車零部件公司、摩托車制造企業、裝備制造業），并參照全國其他高等院校本專業的培養計劃，結合我校的實際情況，本專業方向人才培養目標為高素質應用型高級專門人才。 4.1 機械設計制造及其自動化專業課程體系 機械設計制造及其自動化專業課程體系的設置，應該建立在“機械設計技術基礎”、“機械制造技術基礎”以及“機電系統集成技術”三大平臺之上，并以數字化設計制造技術為特色、注重培養學生技術應用能力，強化綜合實踐與工程訓練。機械設計制造及其自動化課程體系框圖如圖2所示。 圖2機械設計制造及其自動化課程體系框圖 整個課程體系由理論教學、實踐環節以及課外社會活動實踐等三大部分構成，其中理論教學按課程的性質可分為：公共基礎課、學科基礎課、專業主干課以及專業方向選修課等四大類（圖2中只列出少部分課程）。 4.2 體現數字化設計與制造技術特色的實踐性環節 從課程體系中可以看出，綜合實踐性環節在整個課程體系中占有十分重要的地位，圖3為實踐性環節所涉及的主要內容，從中可以看出，數字化設計與制造技術在整個實踐環節中占有突出顯要的位置，并且四年不間斷。 在大一年級開設的“工程圖學課程實踐”、“計算機輔助繪圖（二維）”實訓中，要求學生用AutoCAD軟件完成減速器的測繪，使學生得到最基本的數字化設計基本訓練；在“金工實習”環節，除進行車、銑、磨、鉗工以及鑄造、焊接等常規的加工方式外，重點強調數控機床、加工中心、線切割機床等設備所采用的數字化制造方式給傳統制造業所帶來的巨大變革。 在大二年級開設的“三維CAD應用實訓”綜合實踐是數字化設計與制造技術最核心、最基礎的組成部分，通過高端三維CAD\CAE\CAM一體化軟件——UG NX5的學習，學生應掌握實體建模、曲面設計、鈑金設計、裝配、工程圖等模塊，為后續環節打下堅實基礎；在“機械設計基礎”課程設計環節中，除完成以齒輪減速器為主體的一般機械傳動裝置的設計過程外，同時要求學生必須完成該減速器的三維建模、虛擬裝配及簡單的機構運動分析；在“電子工藝實習”中，除完成收音機的裝配調試以外，同時要求學生用“protel電路圖繪制軟件”完成收音機的整張電路圖。 圖3集中性專業實踐環節 在大三年級開設的“機械制造技術基礎課程設計”中，除常規內容以外，同時要求學生采用CAPP軟件完成該零件的計算機輔助工藝規程編制，并且用三維CAD軟件采取自頂向下的裝配建模方法完成整套夾具的三維設計；在“計算機輔助制造實訓”綜合實踐環節中，要求學生掌握數控自動編程的原理、方法，并熟練運用UG NX5軟件中的CAM模塊，完成一個中等復雜程度帶異形曲面零件的數控銑削自動編程，并實際加工操作。在“計算機輔助工程分析”綜合實訓環節中，要求學生掌握有限元分析的基本原理、方法，并基本掌握利用ADAMS軟件對虛擬機械系統進行靜力學、運動學和動力學分析。 在大四年級開設的“逆向工程綜合實訓”，與其它實踐環節相比較，所涉及的范圍及綜合性則顯得更加突出，從概念設計到效果圖、油泥造型到三坐標掃描、點云數據處理到曲面設計及實體建模、快速原型制造，通過該實訓環節，強化學生在數字化設計與制造環境下進行新產品快速開發的實施流程。在“產品數據管理綜合實訓”實踐環節中，要求學生掌握數字化管理技術所涉及的領域，并熟練使用國產CAXA V5 PDM軟件的使用方法。在整個課程體系中，依據不同的專業方向特點設置了相應的“專業實訓環節”。諸如在模具設計與制造方向，其專業實訓環節則是“注塑模具CAD/CAE/CAM”綜合實訓，主要學習UG NX5軟件中的MoldWizard注塑模具設計模塊以及的Moldflow流動分析模塊的使用；在畢業設計環節，若畢業設計題目為工程設計類型，則要求學生必須完成一定工作量的三維設計。 5 近三年應用型人才培養的探索實踐 近三年來，機械工程學院在重視理論教學的同時強化實踐環節對學生能力的培養，學生的綜合素質得到顯著提高。并積極組織學生參加全國及重慶市的各種學科競賽，如：在第二屆全國機械創新設計大賽中獲得三等獎一項、第三屆全國大學生先進成圖技術與產品信息建模創新大賽榮獲四個單項二等獎、第一屆全國大學生工程訓練綜合能力競賽重慶賽區三等獎二項、2009年度全國三維數字化創新設計大賽（簡稱3D大賽）重慶賽區二等獎兩項等較好成績。與此同時，學院作為國家制造業信息化三維CAD教育培訓基地，近三年培訓學生達五百人。