基于工作過程的《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》課程教學(xué)設(shè)計(jì)

于云程 陳劍鶴

(常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇常州 213164)

基于工作過程的《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》課程教學(xué)設(shè)計(jì)

于云程 陳劍鶴

(常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇常州 213164)

根據(jù)企業(yè)模具開發(fā)流程與崗位職能要求的分析，對(duì)課程進(jìn)行重新定位，進(jìn)行以工作過程為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)，并按照職業(yè)成長規(guī)律設(shè)計(jì)各學(xué)習(xí)情境的教學(xué)方法。

工作過程;模具;教學(xué)設(shè)計(jì)

1 課程教學(xué)設(shè)計(jì)的總體思路

《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》是模具專業(yè)核心課程，理論與實(shí)踐并重。借鑒德國“雙元制”課程開發(fā)理論［1］，對(duì)本課程學(xué)習(xí)領(lǐng)域的職業(yè)行動(dòng)能力進(jìn)行重新描述，將理論知識(shí)融入到工作實(shí)踐之中，設(shè)計(jì)以工作過程為導(dǎo)向的系統(tǒng)化課程教學(xué)方案。課程開發(fā)的總體思路如圖1所示。

圖1 課程開發(fā)的總體思路

2 課程定位

經(jīng)模具行業(yè)、企業(yè)與課題組的共同商討，根據(jù)沖模制造企業(yè)的生產(chǎn)流程，參照模具設(shè)計(jì)師及模具工的職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，確定該課程在課程體系中為設(shè)計(jì)類核心課程，是專業(yè)基礎(chǔ)課程中支持其他專業(yè)課程的關(guān)鍵課程。其在課程體系中的定位如圖2所示。

圖2 課程定位

3 行動(dòng)領(lǐng)域的確定

根據(jù)課程開發(fā)的總體思路，通過對(duì)具有地區(qū)性、代表性的模具制造企業(yè)的調(diào)研，以及對(duì)專家、畢業(yè)生的訪談，將該課程的行動(dòng)領(lǐng)域中工作崗位需要的職業(yè)能力與典型工作任務(wù)重新整理，提煉出普適性的行動(dòng)領(lǐng)域分析表。

3.1 行動(dòng)領(lǐng)域的職業(yè)能力

分析沖壓件的沖壓工藝性，并制定出最佳工藝方案及對(duì)應(yīng)的模具類型及主要結(jié)構(gòu)，繪制出相應(yīng)的模具裝配圖，進(jìn)行相應(yīng)的工藝計(jì)算和結(jié)構(gòu)分析;繪制各非標(biāo)模具零件的零件圖，整理設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，編寫工藝卡片等技術(shù)文檔。

3.2 行動(dòng)領(lǐng)域的典型工作任務(wù)

1)接受沖壓件圖紙，收集并了解其使用功能及性能要求，收集模具制造廠家的制造水平或使用廠家的生產(chǎn)水平等信息(信息的獲取利用);

2)根據(jù)沖壓工藝性要求進(jìn)行分析，可能修改沖件圖紙或根據(jù)材料特性重新選擇沖壓材料及修改其它技術(shù)要求;制定沖壓工藝方案，初步確定模具類型及結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行必要的計(jì)算(決策與計(jì)劃);

3)根據(jù)工藝方案和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等資料進(jìn)行排樣圖設(shè)計(jì)、模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其中要進(jìn)行相應(yīng)的工藝計(jì)算，如確定沖壓設(shè)備型號(hào)、刃口尺寸等(實(shí)施);

4)根據(jù)模具裝配圖分析模具結(jié)構(gòu)和工作過程的合理性，并做出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)調(diào)整或設(shè)計(jì)修改(檢查評(píng)估)。

4 學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)

按照工作過程系統(tǒng)化實(shí)施過程，重視專業(yè)能力、方法能力、社會(huì)能力的培養(yǎng)，將行動(dòng)領(lǐng)域的各工作對(duì)象(產(chǎn)品、工具、任務(wù)、要求等要素)轉(zhuǎn)換為適于開展教學(xué)、符合學(xué)生職業(yè)成長規(guī)律的學(xué)習(xí)領(lǐng)域，確定教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)地區(qū)、行業(yè)特點(diǎn)，考慮到自身教學(xué)條件等因素設(shè)計(jì)開發(fā)具體實(shí)施的學(xué)習(xí)情境。［2］

4.1 學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)思路

該課程的課程內(nèi)容涉及沖裁、彎曲、拉深、成形等工藝的模具設(shè)計(jì)，通過將行動(dòng)體系與技能知識(shí)點(diǎn)的重新構(gòu)建和優(yōu)化組合，重新設(shè)計(jì)合適的載體(優(yōu)化的企業(yè)產(chǎn)品)，建立若干個(gè)以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)、以項(xiàng)目為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)情境。［3］每個(gè)學(xué)習(xí)情境對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，符合學(xué)習(xí)的認(rèn)知規(guī)律(見圖3)。

圖3 學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)思路

學(xué)生在開始課程學(xué)習(xí)時(shí)，沒有任何沖模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)，在教師的不斷示范下，逐漸獲得設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，直至最后可以獨(dú)立進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)。因此6個(gè)學(xué)習(xí)情境的前2個(gè)采取四步教學(xué)法，第3～5個(gè)學(xué)習(xí)情境采取引導(dǎo)文教學(xué)法，最后1個(gè)學(xué)習(xí)情境采取項(xiàng)目式教學(xué)方法。(見圖4)各學(xué)習(xí)情境內(nèi)基于工作過程設(shè)計(jì)，各學(xué)習(xí)情境之間排序考慮到職業(yè)成長規(guī)律。

圖4 教學(xué)設(shè)計(jì)基于學(xué)生職業(yè)成長規(guī)律與工作過程

最后1個(gè)學(xué)習(xí)情境的項(xiàng)目載體取自校企合作企業(yè)——榮威模具常州分公司正在開發(fā)的產(chǎn)品，學(xué)生的項(xiàng)目設(shè)計(jì)與企業(yè)的模具制造具有同步性。學(xué)生在進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)的同時(shí)，要求參與企業(yè)和學(xué)院共同組織的《典型模具制作》實(shí)訓(xùn)，在此過程中可親自進(jìn)行該項(xiàng)目的模具制作，在零件加工、模具裝配過程中逐步分析、檢討、對(duì)比與企業(yè)的模具設(shè)計(jì)，找出設(shè)計(jì)差距。學(xué)生在獲得模具制作技能的同時(shí)，不斷修正設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，加深模具設(shè)計(jì)與制造的整體認(rèn)識(shí)。［4］

4.2 學(xué)習(xí)情境方案設(shè)計(jì)

該課程的學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)按照資訊、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評(píng)價(jià)的六階段進(jìn)行。圖5為以某接插件的沖壓級(jí)進(jìn)模為載體的學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)方案。

圖5 學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)方案

4.3 單元設(shè)計(jì)

該課程考慮到初學(xué)者沒有模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，故設(shè)計(jì)了典型沖模分析與測(cè)繪單元(見表1)，重在通過模具拆裝實(shí)訓(xùn)，加強(qiáng)學(xué)生的模具基礎(chǔ)。

表1 單元設(shè)計(jì)

根據(jù)沖壓模具教學(xué)的多樣性和適用性，將教學(xué)要素按照其類型、方式或方法進(jìn)行劃分和準(zhǔn)備資源庫，采用“優(yōu)選組合法”進(jìn)行教學(xué)組織設(shè)計(jì)(見表2)。在教學(xué)過程中根據(jù)初始情境分析(學(xué)生特點(diǎn)、面向?qū)ο蟮?進(jìn)行優(yōu)化組織，提高教學(xué)的靈活性。同時(shí)，也可以組合成為新的項(xiàng)目作為學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)內(nèi)容。

表2 單元教學(xué)組織的優(yōu)化組合

5 教學(xué)方法

5.1 宏觀教學(xué)法的運(yùn)用

在宏觀教學(xué)方法中，采用“項(xiàng)目導(dǎo)向教學(xué)法”。課程按照職業(yè)目標(biāo)和崗位能力的要求分解成若干具有邏輯關(guān)系的“學(xué)習(xí)情境”，每一個(gè)學(xué)習(xí)情境包含若干學(xué)習(xí)項(xiàng)目和自主項(xiàng)目。教師與學(xué)生在一個(gè)真實(shí)的模具設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)施過程中，完成整個(gè)模具的設(shè)計(jì)工作過程，并通過任務(wù)分解法幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)的鏈接和技能的提升，進(jìn)而能根據(jù)在項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程中所掌握的知識(shí)與技能完成自主項(xiàng)目。

5.2 微觀教學(xué)法的運(yùn)用

《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》以模具設(shè)計(jì)和零件加工工藝編制為課程的最終目標(biāo)任務(wù)，因此采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)法”使得學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中目標(biāo)明晰，從而調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，為達(dá)到任務(wù)的完成，每個(gè)人都會(huì)發(fā)揮其個(gè)人的能動(dòng)作用。本課程的學(xué)習(xí)情境按照工作任務(wù)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的順序進(jìn)行組織，因此最初的項(xiàng)目教學(xué)中，教師會(huì)廣泛采用“示范性教學(xué)法”;為了配合學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與討論，采用了“引導(dǎo)文教學(xué)法”;此外要求以組為單位進(jìn)行過程性學(xué)習(xí)及設(shè)計(jì)結(jié)果的展示與答辯，由教師和其它組長擔(dān)任評(píng)委，對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià)，教師可根據(jù)各組的實(shí)際情況以及共性問題進(jìn)行單獨(dú)的輔導(dǎo)，此時(shí)便引入了“分組教學(xué)法”。通過這些教學(xué)方法的綜合運(yùn)用，加強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，教學(xué)效果得到顯著的提高。

［1］ 姜大源.論高等職業(yè)教育課程的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)［J］.中國高教研究，2009(4):66-70.

［2］ 趙志群.對(duì)高等職業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo)、課程模式和課程開發(fā)方法的一些思考［J］.武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008(2):24-27.

［3］ 劉建超，等.《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》精品課程建設(shè)實(shí)踐［J］.成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006(3):4-6.

［4］ 王翠鳳，林李霞.以工作過程為導(dǎo)向的《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》課程教學(xué)改革研究［J］.高等職業(yè)教育，2009(4):48-51.

Stamping Forming and Die Design＆Manufacture Course Design Based on Working Process

YU Yun-cheng CHEN Jian-he
(Changzhou College of Information Technology，Changzhou 213164，China)

By discussing development process of die and enterprise＇s required post ability，the course is re-located.Learning context and teaching are designed based on working process and the principle of career growth.

working process;die;teaching design

book=36,ebook=36

TG 385.2-4

B

1672-2434(2010)03-0025-03

2010-01-30

于云程(1978-)，男，講師，碩士，從事研究方向:沖壓模具設(shè)計(jì)與制造、CAD/CAM