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摘要：
現階段，越來越多的高職院校開設了逆向工程這門課程。高職院校應開發適合本學校本課程的教學模式，并隨著現代化教學的不斷推進，不斷完善自己的課程建設與研究成果，從而培養出具有開放性和創新性的復合型高技能人才，推動社會發展，推動我國高職教育事業的發展。
關鍵詞：
逆向工程；3D大賽；實踐課程建設
當前，中國高職教育的規模越來越大，各高職院校的招生數量也在逐年增加，已成為我國高等教育中不可或缺的組成部分。盡管如此，我國的高職教育仍處于初級階段，高職院校的實踐教學研究還比較薄弱，主要體現在時間設備不夠、指導教師配比不足、實踐教學研究針對性不強等，針對這些問題進行深入研究，開發出切實可行、符合學院自身特征的可持續發展的實踐教學模式，并在實際教學中不斷完善創新，從而促進高職院校良性發展已成為高職教育面臨的首要任務。培養高素質技術應用型人才，并使他們適應生產、建設、管理、服務第一線的需要，是高職教育的根本任務。技術應用型人才不僅要擁有基本的理論知識，還要具備較強的職業綜合能力和解決實際問題的能力。因此，在人才培養的過程中，實踐能力的培養至關重要，綜合素質能力的培養也要兼顧。在校期間，學生主要還是通過實踐教學的途徑獲得實踐能力和職業綜合能力，因此實踐教學直接決定著高職教育培養出來的人才質量。逆向工程技術作為一項新興高端技術，是基于先進測量技術采集產品結構數據，然后利用CAD軟件進行三維數據重構，即數字化處理完成的，是利用先進技術完成新產品開發、改良設計過程的一種技術方法和手段。從2011年至今，參加全國逆向設計大賽的院校數量每年都在劇增，比賽的成果也是逐年提高。這引起了全國高職院校的高度重視，并開設了相應或相關的專業必修課或選修課程。東三省是工業大省，制造類企業眾多。從事新產品開發、策劃和設計的企業對于具有現代產品設計理念，掌握和綜合運用最新現代產品創意、產品設計、產品試制手段的技能型人才十分渴盼。高職院校快速培養出符合企業要求的優秀高效人才已成當務之急。遼寧經濟管理干部學院工業設計實訓中心（以下簡稱實訓中心）自成立以來，一直致力于逆向工程技術實踐教學研究，經過團隊所有成員的積極探索，不斷總結，不斷改良更新，形成了一套切實可行的實踐教學體系。
一、課程定位
逆向工程技術作為一種全新高效的開發設計技術手段在現代產品開發制造領域得以廣泛應用，成為了中國制造業堅實可靠的技術保障。利用該技術有效實現了從真實產品或樣品直接轉換為三維數據模型，其核心組成部分由3D測量、逆向設計、快速成型（3D打?。┤糠纸M成。逆向工程技術是一門應用性、實踐性較強的課程，教學過程依據全國三維數字化設計技能大賽的賽程標準進行，在賽中學，學中做，以賽促學，以賽促教。教學中通過仿真模擬，將學生分成若干個小組，小組成員間有分工有合作，共同完成項目任務。通過完成項目任務使學生熟悉逆向工程的整個工作流程，掌握產品逆向造型三維掃描技術、三維模型的重構技術及快速成型技術（3D打印技術），在完成產品或樣品的3D掃描、逆向造型及快速成型的過程中掌握其方法和技巧。本課程始終貫穿培養學生的動手能力和創新能力這一主線，理論和實踐相結合，培養具有開放性、實用性和創新性的綜合型高技能人才。
二、教學平臺建設
實踐教學是高職教育培養技能型人才的主要途徑，而教學平臺建設是影響教學效果的重要條件之一。實踐教學體系建設是教學平臺建設的重中之重，其建設情況直接關系到高職院校的整體教學質量與教學水平，決定著學校培養出的應用型技術人才能否適應社會經濟發展的需要。實訓中心自2001年組建以來，不斷增加新設備為實踐教學服務。學生依靠這些設備進行逆向三維掃描儀的操作使用、三維數據的還原和CAD模型重建方面的實踐及新產品開發的拓展訓練。學生通過逆向設計手段或創新設計完成作品設計，運用3D打印機進行產品樣件三維制作，通過對照，驗證設計作品的美觀性、合理性等。學生的實踐能力和創新能力得到了很好的培養和提高。逆向工程技術作為一種新興的專業前沿技術，無論是硬件設備還是軟件都在不斷升級之中，新技術、新問題不斷出現。通過與沈陽航空航天大學RP中心、沈陽工業大學創新設計服務中心技術聯合、資源共享，構筑逆向工程技術網絡體系，建立逆向工程技術協作平臺，并致力于研究其專業教學中面臨的重大問題，使該系統更加完善。技術來源于實踐，還要回歸于企業，只有通過企業實踐驗證，技術才能得以應用。實訓中心與幾家逆向工程設備企業結成了伙伴關系，及時調用企業強大的技術服務力量，通過交流分享和協作研究，形成逆向工程技術問題的解決方案，同時依托相關生產力促進中心將骨干網絡延伸到遼寧地區乃至全國的中小企業，從而使案例設計教學、教材編寫、全國大賽訓練等得以保證。
三、課程安排多元化
興趣是學生獲取知識的源泉和動力，通過采用多種教學方式手段來豐富課堂教學，在傳統的教學方式中穿插問題式和啟發式教學模式，豐富課堂內容，增強課堂的互動性，讓學習由被動變主動，提高學習的效果。問題式教學模式打破了課堂以教師主講為主的格局，教師從課堂的主導者變為了輔助者，調動了學生學習的積極性和主動性，提高了學生對基礎知識的運用能力和水平。問題式教學模式的實施主要分為三個階段：首先是問題的提出。教師根據該項目的教學內容歸納總結出本次教學的重難點及要點，以此提出對學生有一定吸引力的相關問題，既激發學習動機，又能通過解決問題使學生掌握教學的重難點。學生在解決問題的過程中有可能發現新的問題，教師輔導幫助其解決問題，共同完成整個教學過程。其次是問題的解決。學生通過自己的努力自學或是同學之間的討論及師生之間的交流來找到并解決上一階段中的問題。整個環節中，學生是主導者，可以通過小組合作討論，共同分析，共同有針對性地查找材料、分析問題、查找解決問題的方法。通過解決問題，完成了教學內容的重難點及要點的提煉，同時團隊成員間的協作精神也得到了鍛煉和提高。針對個別難解決的問題，教師應及時進行輔助解答或是提示、統一示范等。最后是反思提升，這個過程是最關鍵的階段，是學生對知識點、技能掌握的體現，更是一種提升。一般情況下，大多數學生找到了教師提出的問題的答案，這樣只是完成了基本教學，學生本身沒有得到根本性的提高。因此，這一階段不但要求學生解決問題，同時也要解決自己在解決問題過程中和之后遇到的新問題，并且要拓展尋找新的解決方案，一種更優化的解決方案。最后，由教師總結、點評、修正，并將自身相關的技能經驗輸導給學生，讓學生的知識技能得到進一步的鞏固和提升。啟發式教學模式。通過該模式教學可以激發學生學習的主動性，改變學生對待學習活動的態度。課堂教學的互動性得到了很大改善，學生的基本理論知識、實踐技能，分析問題和解決問題的能力也得到了相應的培養和提高。教學過程中學生的學習興趣被充分調動，在愉悅的氣氛中完成教學，實現預期的教學效果。學生以小組或組與組之間互相討論、交流，并以報告書的形式提交個人或小組的研究成果，教師最后總結，將知識系統化、規范化。以上兩種模式的教學案例也都是來自實際生產的項目案例或是科研課題項目，通過對實際項目工程的問題分析和問題解決，學生的實踐能力和綜合素質都得到了很好的培養和提高。改進考核方式?？己耸菍虒W成果的一種檢驗方法，也是對學生綜合素質能力的考驗，如何通過改進考核方式提升學生學習的動力格外重要。傳統閉卷考試的考核方法形式比較局限，不適合應用性、實踐性比較強的課程，體現不出實際效果。因此，應將考核分為平時上課考勤、回答問題及報告情況，占20%；實踐操作占30%；期末考核占50%。，無論是平時的上機操作，還是期末考核，都是以3D技能大賽的賽程為標準，將學生分為若干小組，每組成員在3～5人之間，組內成員每人有不同分工（分別承擔產品的結構還原設計、創新設計、產品說明書設計制作、誤差分析報告、作品提交答辯考核等工作），同學們通過協同合作，共同完成產品的結構還原設計和創新設計。改進考核形式能夠激發學生學習興趣、提升實踐操作能力、分析和解決實際項目工程問題的能力及團隊成員的協同作業能力。
四、課程設計
本課程的教學體系由基礎教學、項目驅動教學及能力拓展提升訓練三部分組成。通過選擇難易程度不同的教學案例由淺入深、循序漸進，通過基礎教學、綜合實訓及參加技能大賽等多種方式，逐步提升學生的實踐技能。圍繞人才培養方案，以企業行業需求為導向，以實際項目工作流程為標準，將學生的職業能力作為重點培養目標。結合課程授課大綱，選擇由簡單到復雜的項目典型案例，根據課程目標任務調整安排授課內容，科學合理地進行課程設計。整個課程中，每一個項目案例均是來自企業具有代表性的項目產品，要求每一組學生通過操作三維掃描設備獲取產品結構數據，利用CAD軟件完成產品結構的還原設計和創新設計，并將設計結果導入3D打印設備中進行產品樣件快速制作及后期的快速模具制作，最后提交整個產品設計結果、制作樣件及產品說明書。通過一系列的實踐操作，增強了學生對教學內容的理解和鞏固，分析解決實際項目問題的能力及綜合素質也得到很大的提高。通過選用不同難易程度的典型案例，使學生在使用UG軟件三維造型的基礎上順利掌握該項技術的方法與能力。與多家企業深度聯合，根據不同企業對人才培養的要求，分別制定、調整人才培養方案和課程教學內容，并根據項目的實際要求將來自企業的典型項目的教學案例進行適當調整，科學合理地將實踐操作技能與教學的技術難點要點充分融合統一，使每一次教學都像真正地開展項目一樣，最大限度地讓學生在校期間學習掌握更多的基礎理論知識和實踐操作技能，并加強學生職業素質和職業技能的培養和提高。同時，在基礎教學和考核中，把學生分成若干小組，以全國3D大賽模式為標準，真實模擬，小組成員進行成員討論，提出問題，解決問題，不斷改進創新，并以報告書的形式將這些內容體現出來；科學分工，在規定的時間內完成項目任務要求，最后提交作品，待審核評定。評定組成員可由指導教師、每隊代表或其他專任教師組成。通過對提交作品的答辯說明進行點評、評定，給出小組的整體綜合成績，后由指導教師根據每組成員的分工情況及完成情況適當地給予增減分值，得出個人成績。這樣有助于全面提升學生的操作技能和實踐能力及協同作業的能力。
五、結語
逆向工程技術作為一種全新高效的開發設計技術手段在現代產品開發與制造領域得以廣泛應用，加快了企業新產品開發的速度，使市場的競爭變得更加激烈。企業要生存，人才必須得到更新和補充換代，這就需要一大批掌握先進技術、先進設計理念的實用型人才，這是高職教育的機遇和挑戰。因此，逆向工程技術這門課程的開設，符合新時代的發展要求。
作者：何永喜 單位：遼寧經濟管理干部學院信息工程系
參考文獻：
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