时间：2022-08-08 05:57:15
序论：在您撰写计算机辅助设计与制造时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
随着计算机技术的飞速发展，口腔修复技术发生了由手工制作到数字化加工的革命性转变。计算机辅助设计（ComputerAidedDesign，CAD）、计算机辅助制造（ComputerAidedManu-facture，CAM）技术（以下简称CAD/CAM技术）源于70年代末，法国苏黎世大学牙科医生Prof.W.Mormann和口腔医学计算机专家M.Brandestini研发了用于口腔的CAD/CAM，开创性地将计算机辅助设计与制造技术引入口腔修复的设计与制作中[1～4]。计算机辅助设计与制造技术是将光电子技术、计算机微信息处理技术及数控机械加工技术集于一体的口腔修复技术，此技术的应用大大缩短了治疗周期，提高了修复体的精密度，减少了患者就诊时间和次数，提高了修复体的制作效率[4～6]。本文就几种常用CAD/CAM系统的特点、数据采集、输出方式、设计制作及临床应用与数字化牙科的未来展望等方面进行综述。
1几种常用CAD/CAM系统的特点介绍
1.1Cerec系统
德国Sirona公司开发的CAD/CAM系统的数字化印模技术可追溯到1987年第一台基于激光三角测量原理而推出的Cerec1系统，到2010年推出的基于短波蓝光原理的第四代CerecAC系统，2012年8月推出的基于连续立体摄影技术的CerecOmnicam口内扫描系统以及最新的技工室inEosX5五轴系统，其带有模型定位功能和开放式接口，特点是扫描速度快、操作范围大，具备自动图像捕获功能[7]。
1.2Lava系统
由美国3MESPE公司研发，分为椅旁和技工室系统两部分。LavaTM椅旁口内印模扫描仪是近年来由3MESPE公司研发的口内印模扫描系统[7]。该系统以激活波前采样（activewav-efrontsampling，AWS）为原理，在牙齿上方挪动摄像探头获得牙齿的形状，通过改变轴向位置，计算摄像探头与牙齿的距离，利用单镜头图像得到三维信息。技工室系统扫描仪由带有白光的光栅投影采集模型上的数据，然后通过DentalWingsLavaDe-sign5.0软件进行三维设计，最后运用自带的LavaCNC500切削机设备进行加工[8]。
1.3Everest系统
该系统是德国Kavo公司专门针对技工室设计的CAD/CAM系统，扫描仪采用多角度光栅投影技术，可以对石膏和蜡型进行扫描，扫描特点是光栅从15个角度进行投射，然后用CCD传感相机记录并形成三维数据。软件设计时可识别倒凹，配备了多种工具，如全冠三维层次等，具备多种功能，如模拟咬合功能等。Everest系统的CAM设备由五轴联动装置构成，具有运作距离长和操作角度大的特点。
1.4Wieland系统
该系统的扫描仪软件系统源于DentalWings。其切削设备在国内市场最常用的是ZenotecMini和ZenotecSelect两套设备。ZenotecSelect分为储料仓和工作仓两部分，五轴联动，不需换盘，可实现全自动化操作，切削精度可达5μm。
1.5Procera系统
由瑞典的Andersson教授发明[9]。该扫描仪采用锥光偏振全息技术，可采集高精度的数据，而软件中自动化的倒凹封堵工具和实时提醒功能能确保设计加工的修复体达到最佳精密度与准确度。Procera系统采用远程终端的集约化加工方式，其加工单冠和贴面的特点是先复制耐火代型，然后采用超高压方式将氧化铝或氧化锆材料均匀压覆在代型表面，最后进行CAM切削加工。
2CAD/CAM系统的数据采集
2.1接触式扫描系统
即扫描探头与模型直接接触的扫描方式，优点是具有较高的扫描精度，缺点是扫描效率较低、测量时间较长、成本较高[10]。目前这种系统已淡出市场，其代表系统是Procera的Piccolo和Forte。
2.2非接触式（光学）扫描系统
包括三维激光扫描、光栅投影测量法、莫尔条纹法、云纹向移法、数字散斑相关测量法、立体摄影测量等[11，12]。光学扫描的优点是具有较高的扫描效率和精度，缺点是存在扫描盲区。目前CAD/CAM/RP扫描系统的主流仍然是非接触式（光学）扫描系统。
3CAD/CAM系统的数据输出方式
3.1封闭式系统
指CAD输出的数据必须使用厂商提供的专用CAM数控加工设备和相应材料。目前市场上主流的封闭式系统有Cerec3、Procera、Cercon、Wol-ceram-epc、GN1、Lava、DCS、Dux等[13]。
3.2开放式系统
指系统只提供CAD程序和输出STL通用格式的数据包，用户可自行选择所需的CAM设备和加工材料。目前市场上最常见的是3Shape系统，此外还有Digident、Etkon、Prefactory、Xawex、Dntalwings以及西诺德新开发的inEosX5系统等。
4CAD/CAM系统的设计制作
4.1计算机辅助设计
即在视频模型上完成修复体的计算机蜡型。CAD研究较成熟的冠的设计，包括外表面、内表面及内外表面结合部分的设计。大多数系统带有标准牙数据库，并以此为依据进行外表面的设计。4.1.1生物再造根据剩余牙体组织的外形、邻牙外形和设计软件数据库来获得修复体的外形。其特点是简单易行，能获得较好的修复体外形，但受基牙剩余牙体组织的形态轮廓、邻牙形态和位置的影响，形态个性化程度较低，多用于后牙修复体形态的设计。4.1.2镜像复制将同一牙弓对侧同名牙的形态镜像复制来获取修复体的形态。相对于生物再造来说，其具有更好的个性化特征，但需要对侧同名牙形态完整、排列基本对称，可用于前、后牙修复体的形态辅助设计。4.1.3复制模式通过复制牙体预备前的形态或诊断蜡型来获得修复体的形态，其形态的个性化程度高，设计灵活，但是需要基牙牙体预备前形态完好或者事先制作诊断蜡型，可用于前、后牙修复体的形态辅助设计。
4.2计算机辅助制造
将计算机蜡型转换成修复体，替代包埋铸造或装盒充填热处理等工序。目前的CAD/CAM系统大多采用3.5～5.0自由度的精密数控机床，可铣削陶瓷或合金，加工嵌体、瓷贴面、全冠、固定桥等修复体。
5CAD/CAM全瓷修复技术的临床应用
5.1应用步骤
（1）数据采集（直接数字化印模或间接印模，模型扫描）；（2）对数据进行三维软件设计；（3）输出设计好的数据，并进行CAM加工。
5.2CAD/CAM全瓷修复适应证
可针对牙体缺损、牙列缺损、牙列缺失、前牙美观修复的患者。
5.3可制作的修复体种类
嵌体、高嵌体、部分冠、3/4冠、全冠、后牙、前牙、贴面、带有解剖形态的多单位聚合树脂桥体、二氧化锆瓷桥、蜡型等。
5.4CAD/CAM不同材料的适应证
（1）陶瓷类的适合做嵌体、高嵌体、贴面、全冠、部分冠、桩冠联合修复。（2）树脂类的适合做暂时多单位树脂桥体、树脂蜡型。（3）氧化锆、氧化铝类的适合做氧化锆全冠、内冠、精密附着体、种植个性化基台。
6数字化牙科的展望
针对计算机工程系的计算机辅助设计与制造专业，对2011届毕业生进行了调查，最终分析结果如下：
一、培养目标
本专业培养热爱社会主义祖国，拥护党的基本路线，适应生产、建设、管理、服务第一线需要的，德、智、体、美等方面全面发展的，具备计算机二维机械绘图、二维平面图像处理、三维效果图设计与制作、模具设计与制作知识，掌握二维平面绘图、三维效果图绘制、建筑效果表现、模具设计与制作能力，能从事建筑效果表现、模具设计与制作等工作的高素质高技能专门人才。
二、调查情况
（一）就业对口率，就业稳定性，适应性，毕业生薪酬水平分析
1、就业对口率分析
2011届计算机辅助设计与制造专业毕业生就业情况来看，本系毕业生就业岗位主要分布在家装设计、广告设计、印刷设计、模具设计及网站设计等方面，对口率较高。
从就业单位性质来看，主要集中在中小型私营企业公司，这也符合本专业定位于服务地方经济的思路。
从就业地区来看，主要集中在学校所在地潍坊、及济南、青岛、淄博等经济较发达地区。
2、薪酬待遇分析
通过对毕业生的调查分析，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％。根据我们对毕业生的访问，对于刚毕业1－2年的学生来讲，目前的薪酬水平基本符合学生的期望值。随着学生工作经验的增加及职称的上升，学生普遍看好未来的升职加薪。
（二）计算机辅助设计与制造专业毕业生就业特点总结
根据对近几年计算机辅助设计与制造专业毕业生就业情况的统计分析，就业具有如下特点：
1、就业率高、专业对口
统计显示，本专业的就业率为100%。本专业毕业生专业水平高、能吃苦耐劳、相对本科生薪资水平低，受到广大中小型企业的欢迎。本专业的专业设置符合当前企业要求，所以大部分毕业生都能对口就业。
2、薪资起点低、上升空间大
根据毕业生的薪资水平的调查显示，大部分集中在月薪1000—2000元的水平，与高职其他专业基本持平，但比本科毕业生低。根据对毕业生的跟踪调查，大部分毕业生能很快熟悉行业特点，积累经验，上升空间比较大。
3、稳定性较低
薪资水平较低、工作强度较大等特点，使得一部分毕业生经常更换工作，稳定性较差。
三、提高计算机辅助设计与制造专业毕业生就业率的建议
（一）完善专业设置、提高教学质量
计算机辅助设计与制造专业学生学习的软件比较多，更新换代较快，根据社会需要及时调整。同时加大学生掌握新技术的能力，学生毕业后能够快速适应单位要求。教师在讲授过程要多列举与实际密切相关的案例，运用各种教学手段提高教学质量。
（二）加强校企合作、实现双赢
加强与企业的合作培养，使学生能够了解到时下最流行的技术，有方向的提高自己的水平。同时企业也可以培养适应本企业的学生，减少双方的磨合时间，
（三）完善高校毕业生就业指导和服务体系
在就业指导工作中必须指导学生树立正确的就业观，分析当下的宏观就业形势，介绍行业、企业对人才需求的标准与要求，面试技巧与注意事项，择业的要素和优先次序等，通过专题报告会邀请企业人事干部、中介机构经理、优秀毕业生进行专题讲座，以案例分析的形式，介绍就业、从业、创业的艰苦经历和成功经验等；利用中介机构和媒体推荐，宣传学校办学特色和成功经验、毕业生的特点特长等为学生就业营造良好的社会舆论氛围，通过各种渠道为学生就业创造条件，通过实习就业和定单培养提高就业率，根据与企业达成的协议，部分优秀毕业生在实习实训时，实现预就业，通过与有意向性的大型企业签订人才培养合作计划，为企业定向培养专业人才，学生学习期满，达到毕业标准，到原定企业参加工作。
参考文献：
[1]梅泉海．大学生就业形势探析．发展，2009，（6）．
［摘要］目的:对上颌中切牙内冠的计算机辅助设计与制造方法进行探讨和研究。方法:以右上中切牙为例，首先使用ATOS Ⅱ光学测量仪进行预备体表面数据采集；其次对所采集到的三角片数据进行处理，自动识别出颈缘线，重构预备体表面的曲面；然后利用生成的曲面分别针对无颈环内冠和半颈环内冠两种情况设计出所需内冠；最终利用3轴精雕机床进行数控铣削编程加工。结果:制作出的两种内冠均能够与预备体紧密贴合，整体设计精度均符合临床要求。结论:所选方法可行，具有临床实用价值，为进一步研究奠定了基础。
［关键词］口腔修复；切牙；内冠；计算辅助设计与制造
20世纪后期，CAD/CAM技术在口腔修复领域中的应用使得口腔修复技术取得了里程碑式的发展。我国口腔医学计算机的应用与研究开始于20世纪80年代，起步相对较晚，而且主要集中在理论方面。近几年在口腔修复CAD/CAM方面研究取得了实质性的进展，如高勃等［1］利用UG和二次开发软件研究了全冠的计算机辅助设计，吕培军等［2］初步实现了冠修复体的计算机辅助设计和制造，韩景芸等［3］研究了金属全冠的CAM工艺，张翔等［4］研究了烤瓷冠基底冠模型重构方法，戴宁等［5］研究了基于DFFD的牙齿修复冠约束设计方法；但是由于起步较晚，在理论研究和软、硬件水平方面与国外差距比较大。目前国内报道的研究主要集中在磨牙全冠的制作上，尚无关于制作上颌中切牙内冠的研究报道。采用CAD/CAM技术制作上颌中切牙内冠可以在虚拟的环境中完成上颌中切牙内冠的设计，与传统方法相比克服了纯手工雕塑蜡模的不稳定、不精确的问题，用数控铣削加工代替了铸造方法，可以避免铸造工艺固有的材料收缩和表面需要再次抛光的问题，具有效率高、精度高、加工方便的特点，有效地保证了修复体的质量。
1 材料与方法
11 材料与设备
111 标本 选择上颌中切牙修复病例，常规方法备牙、取模、灌注石膏模型。
112 硬件组成 德国ATOS Ⅱ光学测量仪。该测量仪具有1个激光发生器、2个CCD摄像头、1副移动旋转支架和1个回转工作台。主要参数：相机分辨率为1280×1024像素，7s最多可测定130万个点，照片精度为±002mm。测量采用投影光栅的原理，投射一束光线到被测物体上，CCD摄像头通过捕捉物体表面反射光角度的变化，计算物体表面三维坐标。通过旋转将物体表面所有信息采集完全后，自动完成各次扫描数据的拼合。微型计算机一台（基本配置：CPU P 26 G，内存256 M，硬盘80 G，显卡GeForce2 MX400 64 M）；北京精雕 (JDSign60)三轴高速数控铣削加工中心；试切材料为有机玻璃。
113 软件组成 操作系统Windows XP； Geomagic 80、UG NX、三维口腔修复CAD软件原形系统（自行研制）。
12 设计流程
121 预备体表面数据获取与处理 利用德国ATOS Ⅱ光学测量仪对预备体石膏模型进行测量。测量时，将石膏模型固定在专用工作台上，并在工作台上按照测量的需要粘贴分布均匀的参考点。一次扫描完成后，工作台自动按照固定方向旋转固定角度。每次旋转必须确保当前状态与前一次共享3个以上的参考点，以保证各次扫描数据可以准确拼合。测量完成后，系统自动完成各次扫描结果的拼合，输出数字模型。因为牙体表面形状复杂，所得三角片模型必然存在孔洞、噪音等缺陷，所以需要将测得的数据导入Geomagic软件处理，修补孔洞，去除表面噪音，平滑毛刺点。最终所得数据模型应保证表面完整、光滑（图1）。
图1 处理后的数据模型（略）
Fig 1 The model after fixed
122 预备体曲面重构 利用ATOS Ⅱ测量所得数据格式为STL文件，无法直接用于内冠重构，必须将其拟合为曲面后才能在该曲面的基础上进行设计。首先，自动提取并拟合颈缘线。利用测量数据在颈缘线处的曲率明显大于其它部位且成环状的特征，先对整个三角片模型的曲率进行计算，确定出颈缘线可能处于的大致区域，最后对该区域进行拟合，确定颈缘线的具置（图2）。
图2 颈缘线自动识别结果（略）
Fig 2 The automatically painted preparation line
其次，进行三角片切分，去除颈缘线以下的冗余数据，对剩余的预备体表面数据进行曲面拟合［6］。曲面拟合完成后，对曲面进行误差检测以保证曲面质量。如超出误差要求则返回前一步，调整拟合参数重新拟合。图3为拟合后的曲面。
图3 拟合后的曲面（略）
Fig 3 The surfaces after fitted
123 内冠的内表面与外表面设计 预备体表面重构完成之后，就可以在该曲面的基础上进行内冠设计。本研究分别针对无颈环和半颈环两种样式进行设计［7］。（1）将内颈缘线以上的曲面向外等距005mm生成等距曲面，这样粘固时可为填充粘结剂留出空间，同时也能防止因拟合和加工的误差导致内冠的内表面与预备体不匹配而无法佩戴的发生。（2）按照临床要求，对生成的等距曲面向外增厚04mm，形成上颌中切牙内冠外表面阶台以上的部分。（3）在外表面底部曲线环与外颈缘线之间，根据无颈环内冠和半颈环内冠的不同要求，生成外形轮廓线，通过扫描得到阶台部分，从而形成一个完整的内冠外表面。（4）根据患者颌牙的情况对内冠外表面形态作微小调整，确保内冠设计的精确性。图4为设计完成的无颈环内冠与半颈环内冠。
图4 无颈环内冠与半颈环内冠（略）
Fig 4 The non collor coping crowns on maxillary incisor（略）
13 加工流程采用北京精雕三轴高速数控铣削加工中心对设计完成的模型进行加工。加工材料可选取钯银合金、不锈钢等，本研究采用有机玻璃进行试切。加工时，机床主轴转速为20000r・min-1，粗加工采用2平底铣刀，走刀方式为等高线型，进给速度1m・s-1；精加工选用1球头铣刀，采用Z字型刀轨，进给速度为04m・s-1。加工采用内外表面分别加工的方法，首先加工精度要求较高的内表面，完成后填充石膏，加强内表面强度，打定位销，再翻面利用定位销将毛坯精确定位于原位完成外表面的加工。
2 结果
根据设计出的模型利用数控精雕铣床加工出的实物（图5）符合设计要求，加工质量稳定，精度高，与预备体的贴合程度较好（图6）。利用CAD/CAM技术设计制作上颌中切牙内冠，与传统方法相比具有省时、省力、精确的特点，具有很高的临床实用价值。
图5 半颈环内冠内外表面（略）
Fig 5 The inner and outer surfaces of the half collor coping crowns
图6 半颈环内冠佩戴图（略）
Fig 6 The half collar coping crown fits the model
3 讨论
CAD/CAM技术在口腔修复领域的应用使口腔修复学取得了革命性的发展，大大缩短了治疗周期，减少了病人的痛苦，提高了修复体的制作效率和质量。德、日等国已经推出多种商品化的齿科CAD/CAM软硬件系统。我国相关研究开展较晚，在设计、制造等方面与国外还有相当大的差距。引进国外设备存在价格过高等问题，所以开发具有自主知识产权的齿科CAD/CAM系统是十分必要的。本研究内冠又称烤瓷金属基底冠，是制作烤瓷熔附金属全冠的金属基底，通常由镍铬、钯银等合金制成，通过在其表面覆盖与天然牙相似的低熔瓷粉，再在真空高温瓷炉中烧结熔附得到烤瓷金属全冠。根据是否具有颈环特征，内冠可以分为无颈环内冠、半颈环内冠和全颈环内冠。我们采用通用CAD软件与自行开发的三维口腔修复CAD软件原形系统相结合的方法设计了上颌中切牙内冠，并利用高速精雕铣床加工出实物，大大提高了设计和加工过程的自动化程度。整个设计和加工过程可以在2h内完成。设计阶段:（1）所采用的简单、可靠的虚拟可视化设计方法完全避免了手工雕塑蜡模的过程，缩短了治疗时间，降低了医生的工作量。（2）颈缘线采用计算机自动提取，使得颈缘线的提取精度相对手工提取大大提高，保证了内冠的密合度，提高了修复体质量。（3）外表面设计完成后可以针对患者对颌牙的情况对其进行微小变形调整，进一步满足了患者的个性化要求。制造阶段:采用的三轴数控精雕铣床加工的方式精度很高，而且材料不受热，所以可以完全避免铸造带来的材料收缩问题。所用刀具很细，刀轨也很细密，所以加工后的表面比较光滑，完全可以直接佩戴，省去了再次抛光的过程。加工时间和简易程度均明显优于传统铸造方法。目前自主开发的三维口腔修复CAD软件原形系统在制作上颌中切牙内冠的过程中发挥了重要的作用，但还有一些设计模块需要进一步完善功能和改进算法。曲面拟合的精度虽然已经满足临床要求，但仍需进一步提高。加工过程中采用的定位销定位方法，精度虽然可以满足要求，但是增加了加工步骤，使得加工的不确定因素增多，所以在今后的工作中还应对夹具做进一步改进，以减少内外表面的定位误差，提高加工效率。随着患者对口腔修复体制作质量、效率等要求的不断提高，在口腔修复领域应用CAD/CAM的数字化快速设计技术将是今后我国口腔修复技术研究发展的重点。本研究使用自主开发的三维口腔修复CAD软件原形系统，通过模型测量、预备体表面拟合、内冠设计和数控加工等步骤，设计、制作上颌中切牙内冠的方法高效、简单、精确，为上颌中切牙内冠的数字化设计和制造提供了新的思路，为研制国产口腔修复CAD系统提供了第一手的资料。
［参考文献］
［1］高勃，王忠义，施长溪 下颌磨牙全冠计算机辅助设计初步［J］. 实用口腔医学杂志，1999，4:304305.
［2］吕培军，李彦生，王勇 国产口腔修复CAD/CAM系统的研究与开发［J］. 实用口腔医学杂志，2002，5:367370.
［3］韩景芸，费仁元，李彦生 金属全冠的CAM工艺技术研究［J］. 现代制造工程， 2004，10:1012.
［4］张翔，廖文和，俞青，等 烤瓷冠基底冠模型重构方法研究［J］. 东南大学学报：医学版，2006，25(1):15.
［5］戴宁，程筱盛，俞青，等 基于DFFD的牙齿修复冠约束设计方法的研究［J］. 东南大学学报：医学版，2005，24(1):2832.
【关键词】CAD/CAM 课程改革 项目设计与开发
一、“UG计算机辅助设计与制造”课程项目设计的思路
（一）以能力为本位，突出“能力目标”
“UG计算机辅助设计与制造”课程是高职机械、机电、模具、数控等制造类专业课程体系中的核心课程，本课程的能力目标旨在培养学生构建三维实体造型的产品开发能力、自动编程和数控加工的应用能力，课程目标充分体现了现代高等职业教育人才的培养规格和要求。
（二）以项目课程为载体，突出“任务训练”
在新的项目教学模式中，应突出任务训练，让学生尽快进入实践操作，体验工作效果，以预先设置的一系列项目或任务为载体，让学生在做中学，边学边做。这样既可以提高学生的学习兴趣，又能培养学生在工作中不断学习的良好习惯，使学生在工作岗位上可持续发展。
（三）以学生训练为主线，突出“学生主体”
一门课程的学习效果，绝不能只看教师上课教了些什么东西，而要看学生到底学到了多少东西，学生才是学习的主体。在课程项目设计中应充分认识到这一点，最好是将学生未来职业岗位上和本课程相关的内容作为训练项目，让学生能积极主动地参与到这些项目中来，自己动手、动脑跟随教师去完成项目，通过训练使学生学到知识、掌握技能、提升能力。
二、“UG计算机辅助设计与制造”课程项目开发的实施
根据上述课程项目的设计思路，“UG计算机辅助设计与制造”课程项目开发流程如下图所示。
（一）企业岗位对学生的职业能力要求
根据对企业职业岗位的调研，“计算机辅助设计与制造”课程对学生的职业能力要求主要有以下几方面：1.了解计算机辅助设计基础理论和发展方向；2.掌握UG软件的安装、使用方法；3.具有对一般复杂程度的机械零部件（包括曲面零件）进行实体建模的能力；4.具有绘制工程图的能力；5.具有装配建模的能力；6.具有一定模具设计、平面铣削和钣金设计能力；7.能对一般模具零件进行自动编程。
（二）制定适合岗位需求的课程标准
依据“数控专业工作任务与职业能力分析表”中的典型工作所需职业能力设置课程内容，实现教学内容与生产过程衔接。其总体设计思路是打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以工作任务为中心组织课程内容，让学生在完成具体项目的实施过程中学会完成相应工作任务，并构建相关理论知识，发展职业能力。本课程的设计是以三维零件的建模及加工为线索来进行，通过对常见机械零件（包括曲面零件）的实体建模、装配、仿真加工等训练，培养学生对相关职业岗位的适应能力。
（三）项目化课程的设计与开发
基于项目训练的“UG计算机辅助设计与制造”课程设计与开发是以“能力本位，任务训练，学生主体”为思路，将一个典型的工作任务转化为一系列的学习任务而形成的教学项目式训练。以工作过程为主线，以学生训练为主体，以培养学生职业能力为目的，真正使职业能力的培养融于平时的教学训练中。在课程设计与开发中应着重做好以下几方面：
确定本课程的整体目标，深刻理解项目化设计的内涵。精心做好项目设计，开发编制《UG计算机辅助设计与制造》，整体化设计校本教材。
具体操作中，在广泛调研的基础上，根据“UG计算机辅助设计与制造”的实施性课程标准，梳理了知识目标和技能要求，我们决定选择台虎钳的设计与加工为本课程的贯穿综合项目，主要通过零件二维草图的绘制和三维模型的造型和加工，培养学生的CAD/CAM能力。同时考虑到知识的全面性，还增加了水杯、手机、印章等零件模型设计与制造作为能力训练的辅助项目，以使学生更全面地掌握该课程的知识及应用。具体见下表：
三、课程项目开发和实施的几点思考
（一）训练项目的选择要有代表性
在本例中，选择台虎钳的设计为贯穿课程的大项目。其中前十个任务为设计模块的基础知识，“任务十一”部分由学生自行改造设计台虎钳，可以从外形上改造，也可以从结构原理上改造，训练学生对所学知识的综合应用能力。后面四个任务是对前面大项目的补充，补充课程职业能力要求中曲面建模和数控加工自动编程的相关知识。
（二）训练项目的选择要有时代性
关键词：计算机辅助设计与制造；高技能人才；家电；机械装备
中图分类号：G715文献标识码：A文章编号：1005-1422（2015）11-0032-03
一、实施背景
佛山是世界重要的制造业基地，家用电器和机械装备产业是佛山市优势产业和支柱产业，计算机辅助设计与制造专业群发源于珠江三角洲地区的机械装备、家用电器等产业的人才需求，并随着产业的发展、壮大和升级而快速成长。
家用电器是佛山市传统优势产业，是第二大支柱产业，拥有美的、科龙、格兰仕、万和、万家乐、志高等一批优秀的白色家电制造企业。佛山是广东省最大的家电产业基地和全国最重要的家电产业基地之一，也是全球重要的白色家电产业基地。根据珠三角地区改革发展规划纲要（2008-2020年）和佛山市“3+9”特色产业基地实施方案，白色家电产业将是佛山市未来3个世界级产业之一。
机械装备产业是佛山市第三大支柱产业。佛山市被广东省委省政府确定为全省三大装备制造业基地之一，拥有国家火炬计划佛山精密制造产业基地、国家火炬计划佛山自动化机械及设备产业基地、中国医疗器械（佛山）产业基地。在佛山市“3+9”特色产业基地实施方案中，机械装备产业将是佛山市未来9个国家级产业之一。
目前珠江三角洲地区制造业从业人员数量相当大，对专业技术人员和高技能人才的需求越来越大。根据《佛山市中长期人才发展规划纲要（2010―2020年）》文件预测，到2015年，机械装备产业技术人才需求为8.24万人，从事白色家电产品研发和生产的技术人员需求达5.37万多人；到2020年，人才需求则分别为13.86万人、8.14万人。
我院计算机辅助设计与制造专业群包括计算机辅助设计与制造、模具设计与制造、数控技术、机械制造与自动化专业，主要面向佛山家用电器和机械装备产业，培养高技能人才。本文阐述了计算机辅助设计与制造专业群培养高技能人才的具体措施和方法，以期为其它专业提供借鉴和指导作用，同时为高技能人才培养提供实践经验。
二、岗位能力和职业能力分析
根据家用电器和机械装备企业用人需求，深入佛山市三水合成电器实业有限公司、佛山海尔电冰柜有限公司、广东新N电业科技股份有限公司、佛山市富惟汽配有限公司等企业调研，进行了充分广泛的企业行业调研，围绕家用电器和机械装备企业岗位用人标准，分析了岗位能力和职业能力要求，如表1所示。
服务佛山产业的计算机辅助设计与制造专业群高技能人才培养研究与实践
三、人才培养途径、具体措施
根据家用电器和机械装备企业岗位能力和职业能力要求，计算机辅助设计与制造专业群开展了形式多样、内容丰富的高技能人才培养方式，更好服务佛山产业。
（一）成人订单班
针对家用电器和机械装备企业高技能人才培训的实际需求，面向企业员工，经统考，组成成人教育订单班，进行培养，系统完成各科学习，并考核合格后，取得大专学历证书。
（二）现代学徒制
面向高职学生，进行现代学徒制人才培养模式的实践。选好区域内与学校有良好合作并且有强烈人才需求的企业。由企业与学校共同对学生进行面试，通过者按现代学徒制进行培养。确定培养对象后，签好三份协议（学校与企业、学生与企业、学生与学校签订协议），确认好学生的学徒身份。例如，计算机辅助设计与制造专业与三水合成电器实业有限公司合作实施现代学徒制培养，以厨用搅拌机、碎肉机、曲奇机等家电产品为载体，企业工程师“一对一”指导学生进行产品设计，进行手板制作。
（三）三二分段中高职衔接
基于中高职衔接，进行“3+2”中高职贯通五年一体化培养，有利于系统培养高技能人才。计算机辅助设计与制造专业2013年与顺德陈村职业技术学校、南海信息技术学校、三水工业中专三所对口中职学校共同参与专业试点工作，实行三二分段中高职五年贯通分段培养。2013年9月合计正式招收3个班的学生，共150人，按一体化的人才培养方案和课程体系正式培养。2014年9月，模具设计与制造专业与高明区职业技术学校、三水工业中专开展专业试点；数控技术专业与南海信息技术学校、顺德陈村职业技术学校开展专业试点。
（四）快速制造国家工程研究中心新技术应用佛山推广基地
计算机辅助设计与制造专业群所在的现代制造技术实训基地，拥有快速制造国家工程研究中心新技术应用佛山推广基地，全面多方位为佛山家用电器、机械装备等产业提供反求、数字化建模、模型再造创新、快速成型、快速模具等技术服务，培养大批数字化制造技术高技能人才。
（五）协会
为了更好丰富学生的课外活动，同时培养专业技能，计算机辅助设计与制造专业群成立了CAD/CAM协会、快速成型协会、模具协会、数控协会等。协会成立了学生工作小组，配备了协会指导教师，开展了丰富多彩的协会活动，包括协会技能比赛、技能大赛培训、企业参观、参与企业项目、企业专家指导等活动，更好培养学生的专业技能和综合素质。
四、人才培养效果
计算机辅助设计与制造专业群通过多种培养方式并举，进行学历教育培训、岗位技能提升培训、就业培训、技能鉴定培训等，为高技能人才的成长搭建立交桥，更好服务佛山产业，培养取得了显著的成绩。自2013年以来，获得“工业产品造型设计与快速成型”广东省赛1等奖2次、2等奖2次，国赛3等奖2次；获得“三维建模数字化设计与制造”省赛1等奖4次，国赛1等奖2次；获得“注塑模具CAD/CAE与主要零件加工”省赛1等奖1次，2等将2次，国赛3等奖1次。获得2014年“挑战杯-彩虹人生”全国职业学校创新创效创业大赛一等奖1次。毕业生广受社会欢迎，2014届毕业生的就业率99.68%，名列全省高校前茅。
2014年7月，计算机辅助设计与制造专业与佛山市三水合成电器实业有限公司合作实施“现代学徒制”培养8名学生。同时与广东新N电业科技股份有限公司成立成人订单班，合作培养企业员工。模具设计与制造、数控技术专业进行“2+1”改革与实践，与广东富惟汽配有限公司、广东新N电业科技股份有限公司、一汽大众佛山工厂等合作培养学生。培养的学生、企业员工得到了企业的高度赞赏，为佛山家用电器、机械装备企业培养了大批高技能人才，解决用人招聘难、用工培训、用工稳等难题，服务区域产业转型升级高技能人才培养需要。
五、结语
围绕高技能人才培养的经验和做法，2014年，“基于‘三位一体’校企合作教育平台的高职课程改革与实践”获得第七届广东教育教学成果奖（高等教育）二等奖。“计算机辅助设计与制造专业群‘创新型技能竞赛社团培养现代制造高技能人才’实践与研究”、“基于‘园区协同育人联盟’的现代学徒制人才培养模式研究与实践”获批为2014年广东省教育教学成果奖培育项目。
实践证明，计算机辅助设计与制造专业群开展的高技能人才培养措施和方法，行之有效，为佛山家用电器、机械装备企业培养了大批高技能人才，服务了佛山产业需要，可以为其它专业提供借鉴和指导作用。
参考文献：
关键词：职业素养;计算机辅助设计与制造专业;课程改革
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）46-0116-02
《教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》（教职成）〔2011〕12号文强调：高等职业学校要把社会主义核心价值体系、现代企业优秀文化理念融入人才培养全过程，强化学生职业道德和职业精神培养，加强实践育人，提高思想政治教育工作的针对性和实效性。重视学生全面发展，推进素质教育，增强学生自信心，满足学生成长需要，促进学生人人成才。《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》（国发）〔2014〕19号文指出，对高职学生要健全“文化素质+职业技能”培养。以上文件明确了国家在新时期高职教育的政策，高职院校要以服务为宗旨，以就业为导向，以高级技术技能型人才培养为目标，加强对学生职业素养的培养与提升。
一、高职学生职业素养培养与课程的关系
职业素养指的是职业内在的规范和要求，是职业人在职业过程中表现出来的综合品质，包含职业道德、职业思想（意识）、职业行为习惯、职业技能等方面。[1]“素质冰山”理论认为，职业素养有显性和隐性之分，显性素养是指人在工作中必须掌握的专业理论知识、专业技能以及相关的专业创新能力，也称为专业素养;隐性素养是指在较长时间范围内形成的包括社会能力、学习能力、职业态度、职业道德和职业情感等方面的综合素养，称为非专业素养。[2]职业素养的培养和提高，是全面提升人才培养质量，培养出受用人单位欢迎的职业人的关键。
高等职业教育承担着培养千百万生产、建设、管理、服务第一线需要的高级技术技能型人才的重任，高职学生职业素养的高低关系着未来社会经济的和谐稳定和发展。高职教育是为学生今后职业活动持续发展奠定职业素养基础和职业技术基础的教育，隐形素养和显性素养的培养都十分重要。
课程是教育目标和教育理念的具体载体。深化课程改革、培养具备比较高的职业素养、受单位欢迎的技术技能型人才，就成为高等职业教育人才培养目标能否实现的关键。
二、我国高职教育课程改革的现状
职业教育最重要的任务是为学生走入“工作世界”奠定基础[3]，越来越多的人意识到，如果不能建立以“职业素养培养与提升”的高职教育理念，就不能培养出真正意义的“高职学生”，也难以真正实现专业与企业的对接。
目前的高职课程概括如下：
1.高职教育的“职业性”不鲜明。高职课程中职业性不足，问题具体表现为：课程结构模式普遍具有学科教育特征，课程缺乏职业性的总体设计。
2.高职教育的“隐性职业素养培养”被忽视。为了便于学生就业，目前很多高职院校课程设置通常着重围绕“培养学生的岗位技能”，只注重职业岗位所需要的技术技能等显性职业素养的培养，忽视了对学生的职业意识、职业情感和职业道德等隐性职业素养的培养。
高职教育本质上首先是“育人”，应把追求人的自身发展要求与社会发展要求统一到高职教育课程构建中，以培养全面发展的“健全的人”为目标，从素质教育的理念出发，以职业能力培养为核心，设计融知识、技能、品德于一体的职业素养视角下的课程体系。
3.隐形职业素养和显性职业素养的割裂培养。目前，为了提升学生的职业素养，不少高职院校设置了专门的“职业素养”课程，如《大学生创业创新教育》、《大学生就业与创业指导》、《职业素质养成》等课程，把隐形职业素养的养成寄希望于简单的几门职业素养课程。正确的做法是：除了专门的素养课程之外，为基础课、专业平台课、专业课及实践课等每一门课增设隐性职业素养的目标和要求，并将其融入职业技能等显性职业素养培养的过程中。
三、职业素养视角下的计算机辅助设计与制造专业课程改革内容及成效
1.企业需求调研与职业能力分析。本专业教师和佛山市机械装备、家电行业、企业专家组成课程开发小组，通过深入人才市场调研，确定了计算机辅助设计与制造专业的职业岗位主要为产品设计工程师、产品制造工程师、品质工程师等，对以上职业岗位能力进行了分析，并分析出完成典型工作任务所需要的职业素养。
2.职业素养视角下的课程体系构建。课程开发小组将岗位群的实际工作凝练成典型工作，遵循职业成长规律和教育规律，构建了基于职业素养视角下的计算机辅助设计与制造专业课程体系。
职业素养视角下的计算机辅助设计与制造专业课程体系构建过程如图1所示。
职业素养视角下的计算机辅助设计与制造专业课程体系应包含第一课堂（校内课程）、第二课堂（素质拓展）、第三课堂（校外实践课程），各个课堂又包含不同的课程模块，其结构图如图2所示。
职业素养视角下的计算机辅助设计与制造专业课程体系构建，就是要正确处理三个课堂各个课程（或模块）之间的关系，将职业素养的培养贯穿到三年高职教育的全过程，在第一课堂和第三课堂的教学实施过程中，将职业道德、职业思想（意识）、职业行为等隐性职业素养的培养融入到专业知识、专业技能等显性职业素养的培养中。
3.职业素养视角下的专业核心课程开发。根据专业核心能力的要求，本专业注重学生的产品数字化设计能力和产品数字化制造能力的培养，确定了《家电产品结构设计》等5门课程为本专业的核心课程。
借鉴国内外先进的课程开发理念，本专业老师对5门专业核心课进行了职业素养视角下的课程改革。根据学生的认知规律和职业素养养成规律，分析每门课程所对应的典型工作任务，将典型工作任务转化为学习性工作任务，实现专业课程内容与职业标准对接。
在课程开发的基础上，编写了对应的课程标准，作为指导老师和学生教与学的纲领性文件。以适当的载体按照由简单到复杂的原则构建学习情境，按照工作过程组织教学，有利于促进教学过程与生产过程对接。
本专业核心课中，《快速制造技术及应用》等2门课申报为广东省精品资源共享课，《家电产品结构设计》等3门课申报为校级精品资源共享课。
4.工学结合的教材编写。在课程开发的基础上，编写了《快速制造技术及应用》等4本工学结合的教材并已经公开出版，扩大课程改革受益面。
佛山职业技术学院计算机辅助设计与制造专业在广泛进行企业人才需求分析和职业素养分析的基础上，进行职业素养视角下的课程体系构建和专业课程改革探究，有利于促进本专业与广东省特别是佛山市家电和装备制造企业岗位对接，本专业课程内容与家电、机械装备行业的职业标准对接、课程的教学过程与生产过程对接，有利于确保本专业高级技术技能型人才培养目标的实现，全面提升学生的职业素养，促使学生职业生涯的和谐、持续发展。
参考文献：
[1]伍大勇.大学生职业素养[M].北京理工大学出版社，2011.
关键词：数控机床 计算机辅助设计与制造（CAD/CAM） 自动编程
中图分类号：G712 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.13.154
计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）是机械系所有专业必修的一门专业课，也是从事机械设计与制造的高级技术应用型人才必须掌握的一门课程。计算机辅助设计与制造课程是利用计算机软件（CAD）设计出机械模型，再通过计算机软件（CAM）模拟加工出零件模型的过程，在设计与加工的过程中还可以通过软件分析模型的结构合理性，考虑加工过程中的工艺问题等，再通过后处理生成数控加工程序，传到数控机床直接加工零件。因此学好这门课对从事机械加工与设计人员是非常重要的。
Unigraphics NX简称UG，是当今工程应用中最普遍使用的计算机辅助设计与制造软件之一。该软件不仅具有强大的实体建模、曲面造型、虚拟装配、生成工程图等设计功能，还具有设计过程中的有限元分析、机构运动分析、加工仿真模拟等功能。本文以UG为设计软件，讲述一种“讲练实操相结合”的计算机辅助设计与制造专业课程的教学实施的方法。
1 为什么要学这门课，这门课与手工编程有何关系
当今社会科技迅速发展，在机械加工中，由于普通机床不能完全满足生产的需要，因此数控机床到了广泛应用，从而数控编程是操作人员必须掌握的内容。数控编程分为手工编程和自动编程。所谓手工编程，就是先分析零件图，确定加工方案和加工路线和工艺参数，通过手工编写程序清单后输入数控系统，再经程序校验后方可加工出零件的过程。对于由直线圆弧构成的简单轮廓图形，由手工编程，效率高且节约生产成本。但对于复杂零件，手工编程的程序段很容易出错，或者是由一些空间曲面组成的零件，如果采用手工编程，数据计算量很大且很繁琐困难，这种情况下，必须采用计算机自动编程。计算机自动编程不需人工计算一些中间数据，只需按照一定的操作步骤，通过电脑软件分析加工过程，最后由软件生成加工程序。手工编程和自动编程各有优缺点，操作人员在加工过程中应根据零件的特点，采用经济高效率的编程方法。但是，不管是手工编程还是自动编程，设计与操作人员都需要掌握数控编程和机床操作知识。
2 “教好”和“学好”这门课的方法
2.1 “死记硬背”操作步骤
由于现在高职类学生的学习自主性相对较差且学习不用心，不能把知识灵活应用，如果总结出一些操作的关键步骤，让学生背下来，再通过做几个同类型零件加工的练习，直到学生能熟练掌握为止。比如对于平面类零件的加工步骤。
2.1.1 设置加工环境
此操作是确定所使用的数控机床类型和让系统调入适合本项加工操作可能用到的各种设计操作模版。
2.1.2 创建几何体
创建几何体的操作主要包括三部分。分别是设置加工坐标系、设置工件几何体和设置毛坯（简称三个设置）。
2.1.3 创建刀具
编程之前应该分析零件的工艺分析，确定加工过程中所使用的刀具，事先将刀具设定好，在加工操作时就能直接调用。
2.1.4 创建加工操作
创建的加工操作内容有，设定铣削边界、设定切削方式、设定切削参数、设定避让参数、生成刀具轨迹和模拟加工。
2.1.5 生成数控加工程序
加工程序是应用后处理命令，将创建的加工操作生成程序段，其中包括选择机床类型，再经过必要的修改和编辑，传输到数控机床。
2.2 “活用”加工操作
通过几个相似实例的练习后，能熟练背诵上面步骤后，接下来再通过几个实例操作，领悟每一操作步骤的含义，多想几个“为什么”，当轮廓线形状修改后，操作的方法是否改变，切实做到“活学活用”。
2.3 阶段性考核
学完一单元或一章节后，需要及时考核学生。考核的方法是让学生“当老师”，让每个学生在“教师机”上边操作边讲解，这样不但能巩固所学知识，也能增强他们的自信心，锻炼他们的处事能力，同时也避免了“抄袭”的作弊现象，使学生的学习从被动变主动。
3 机床实训
学习这门课的最终目的是让学生能够在数控机床上加工出图纸要求的零件。把程序传输到数控系统后，首先要根据工件坐标系位置对刀；其次是安装所需的刀具，启动机床后加工工件。
4 证书鉴定
高等院校是提供给科研院所、现代化企业人才的摇篮，学生具有扎实的理论基础和较强的实践技能，再通过相关的职业资格培训，获取职业资格认证证书是达到实用型、科技型人才的重要保证。与计算机辅助设计与制造课程相关证书主要有数控机床和加工中心操作员资格证书以及CAD/CAM证书等。
5 结论
计算机辅助设计与制造是一门多学科交叉课程，即软件/硬件知识和理论/实践内容相结合。教与学的方法也具有灵活多样性，教学方法不仅要考虑学生的实际情况又要考虑社会发展的需要。本文讨论的“死记硬背到活学活用”和“机床实操演练”相结合的教与学方法，提高了教学效果和教学质量，增强了学生的学习积极性和主动性，达到了预期的教学目的。
参考文献：
[1]聂子俊.加强数控技术课程的实验教学，培养素质现代数控人才[J].CAXA通讯，2002，（11）.
[2]吴恩启，陈彩凤，杜宝江.《计算机辅助设计》教学方法探索[J].中国教育导刊，2008，（5）：72-73.
