基于OBE 教學(xué)理念的《沖壓工藝與模具設(shè)計》教學(xué)探索與實踐＊

郭小汝，張俊喜，陳百明

(蘭州工業(yè)學(xué)院 材料工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730050)

材控專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)工作與專業(yè)相符合程度由低到高依次為：①非機械行業(yè)工作；②不含模具相關(guān)工作的機械行業(yè)；③讀材料類研究生及與模具設(shè)計相關(guān)工作。蘭州工業(yè)學(xué)院材控17 屆、18 屆畢業(yè)生專業(yè)對口第三類的占比（含考研學(xué)生）均低于45%。分析原因有：（1）就業(yè)環(huán)境因素[1]；（2）學(xué)生對所學(xué)專業(yè)知識的不自信、不感興趣。

成果導(dǎo)向OBE 教學(xué)理念是一種強調(diào)“產(chǎn)出”的、以結(jié)果為導(dǎo)向的教育理念[2]。根據(jù)模具行業(yè)的發(fā)展情況及職業(yè)崗位的要求，分解蘭州工業(yè)學(xué)院材控專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，確定各課程的任務(wù)與要求，并通過課程教學(xué)，以實現(xiàn)提高學(xué)生職業(yè)競爭力與專業(yè)自信?！稕_壓工藝與模具設(shè)計》課程是材料成型及控制工程專業(yè)的主要專業(yè)核心課之一，課程理論性及實踐性較強，職業(yè)崗位對該課程的要求較高，探索《沖壓工藝與模具設(shè)計》課程教學(xué)改革，對縮短企業(yè)需求與學(xué)生所學(xué)知識間的差距，提高學(xué)生分析與解決沖壓工藝分析、模具設(shè)計的工程實踐能力，提高學(xué)生職業(yè)競爭力與專業(yè)自信具有重要意義。

1 明確目標(biāo)

對照沖壓行業(yè)對職業(yè)崗位的要求及模具工業(yè)協(xié)會的模具設(shè)計師認證標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合蘭州工業(yè)學(xué)院材控專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，確定課程目標(biāo)：

課程目標(biāo)1：掌握沖壓生產(chǎn)三要素（材料、模具、設(shè)備）的基礎(chǔ)知識。

課程目標(biāo)2：掌握運用相關(guān)知識對沖壓成形過程進行分析的方法，能夠?qū)Τ尚芜^程中制件質(zhì)量的控制和提高提出可行性措施。

課程目標(biāo)3：培養(yǎng)在相關(guān)約束條件下進行板料沖壓工藝方案設(shè)計，對方案分析并進行可行性論證的能力。

課程目標(biāo)4：掌握在約束條件下實現(xiàn)既定沖壓工藝需求，進行模具設(shè)計與計算的方法與步驟。

課程目標(biāo)5：熟悉本專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、了解相關(guān)法律法規(guī)和行業(yè)政策。

課程目標(biāo)6：培養(yǎng)學(xué)生認真負責(zé)、踏實敬業(yè)的工作態(tài)度和嚴謹求實、一絲不茍的工作作風(fēng)，樹立遠大理想和愛國主義情懷。

2 教改實施

2.1 工匠精神為魂

工匠精神是的內(nèi)涵是敬業(yè)、精益、專注、創(chuàng)新，這正是材控人才所具備的精神[3]。根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計》課程具體內(nèi)容和特點，深入挖掘提煉課程所蘊含的政治元素和承載的德育功能。課程中將模具工業(yè)的發(fā)展和國家強盛民族復(fù)興相聯(lián)系，提升學(xué)生的政治意識和社會榮譽感；通過模具質(zhì)量影響、產(chǎn)品的品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生精于工、匠于心、品于行的大國工匠精神。

2.2 循序漸進的教學(xué)原則

課程采取“循序漸進”的教學(xué)原則，使知識點在鞏固中穩(wěn)步推進、提高[4]，以落料件模具刃口尺寸計算為例，首先使學(xué)生獲取所需的知識載體，講解如圖1（a）落料件凹模刃口磨損尺寸變大的刃口計算方法；其次在落料件凹模刃口磨損尺寸變大刃口計算的基礎(chǔ)上，疊加講解落料件凹模刃口磨損尺寸不變部分的刃口計算方法，如圖1（b）中的C 尺寸部分；第三，在凹模刃口磨損尺寸變大與不變的基礎(chǔ)上，講解落料件凹模刃口磨損尺寸變小的刃口尺寸計算方法，如圖1（c）的B 尺寸部分；最后，在圖1（c）基礎(chǔ)上變化圖形得圖1（d），以現(xiàn)場提問、作業(yè)等形式鞏固知識點，提高學(xué)生專業(yè)知識的掌握程度。

圖1 循序漸進教學(xué)案例1

2.3 “五化”教學(xué)方式

為避免課程理論學(xué)習(xí)難以理解、實驗環(huán)節(jié)設(shè)計較少、生產(chǎn)工藝不能實現(xiàn)等教學(xué)中存在的問題，采用“五化”教學(xué)方式，即形象化、直觀化、多樣化、互動化、系統(tǒng)化，基于教師收集的三維動畫、視頻資料、實際工件與工序條料、沖壓模具等教具實施啟發(fā)式教學(xué)，引入思維導(dǎo)圖，進行知識點立體梳理，如圖2 所示，提高學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的理解程度與興趣。理論教學(xué)與實驗訓(xùn)練相結(jié)合，理論知識立體化。以鞏固所學(xué)內(nèi)容，強化學(xué)生工程觀點的建立和工程分析能力的培養(yǎng)。

圖2 思維導(dǎo)圖形式梳理知識點

2.4 工作過程為導(dǎo)向的教學(xué)模式

采用工作過程為導(dǎo)向教學(xué)模式[5]，針對課程工藝分析內(nèi)容松散、零碎、繁雜的特點，以真實工作任務(wù)為載體開發(fā)項目式案例，結(jié)合案例分析、工程案例討論，避免各知識點以孤島形式存在，培養(yǎng)學(xué)生理清課程內(nèi)容系統(tǒng)性和邏輯性的學(xué)習(xí)能力。例如，沖壓工藝分析與計算模塊采用工作過程為導(dǎo)向，結(jié)合案例式的教學(xué)模式，如圖3 所示。

圖3 《沖壓工藝與模具設(shè)計》工藝分析模塊課程任務(wù)設(shè)計

2.5 課后鞏固

1）作業(yè)。采用思維導(dǎo)圖形式的章節(jié)內(nèi)容梳理作業(yè)，部分學(xué)生完成的思維導(dǎo)圖對課程內(nèi)容歸納較完整，條理清晰。同傳統(tǒng)作業(yè)相比較，學(xué)生對課程課后復(fù)習(xí)更為認真。

2）綜合作業(yè)。在以工作過程為授課順序的前提下，學(xué)生完成沖裁、拉深模具典型結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)后，分別布置綜合性作業(yè)，要求學(xué)生完成給定制件的沖壓工藝分析、計算及模具設(shè)計，并完成裝配圖，題目難度應(yīng)以較簡單為原則。制件可取外形較簡單的落料件、不超過三次拉深件的首次拉深件，學(xué)生根據(jù)上課內(nèi)容，可有序的進行知識點的練習(xí)與鞏固，有助于學(xué)生梳理模具設(shè)計過程。結(jié)果顯示，綜合作業(yè)是加強學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探索的有力舉措。

2.6 課程考核

傳統(tǒng)課程考核以分數(shù)為最終評定指標(biāo)，忽視過程考核對學(xué)生的引導(dǎo)作用，教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題不能及時發(fā)現(xiàn)并調(diào)整，對學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣有負面導(dǎo)向作用，同時考核也不全面。為避免以上不足，課程建設(shè)中加強了過程考核，以考察學(xué)生知識和能力培養(yǎng)目標(biāo)的達成為主要目的[6]，形成多元化考核評價體系來衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，如圖4 所示。

圖4 多元化考核評價體系

3 實踐成效

圖5 材控各級課程成績比較

通過實踐《沖壓工藝與模具設(shè)計》課程教學(xué)改革，比較材控專業(yè)14 級、15 級、16 級《沖壓工藝與模具設(shè)計》課程成績，如圖5 所示，16 級學(xué)生《沖壓工藝與模具設(shè)計》課程平均成績、課程綜合成績優(yōu)秀占比、中等占比最高，同時，學(xué)生作業(yè)、綜合作業(yè)質(zhì)量明顯提高。這說明采用的課程改革對提高學(xué)生分析與解決沖壓工藝分析、模具設(shè)計能力，提高學(xué)生職業(yè)競爭力與專業(yè)自信具有正面影響。

但課程改革中仍有一定不足：作業(yè)采用思維導(dǎo)圖梳理章節(jié)內(nèi)容，對知識點的應(yīng)用考核深度不足，在后續(xù)教學(xué)中值得思考。