基于工作過程的“塑料模具設(shè)計與加工”項(xiàng)目課程開發(fā)

戚德軍

深圳市賽雨易昊科技有限公司 廣東深圳 518000

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)市場的不斷進(jìn)步與發(fā)展，我國對于人才的需求量也越來越大，各個高校也隨之越來越重視人才的培養(yǎng)以及對其具有一定的嚴(yán)格要求。為了能夠有效培養(yǎng)出符合我國社會教育發(fā)展進(jìn)程的人才，我國教學(xué)效果的良好體現(xiàn)至關(guān)重要。近年來，我國各個高校越來越重視教學(xué)改革的研究，不斷通過創(chuàng)新的教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)手段培養(yǎng)出具有高技能的應(yīng)用型人才，提供較為持久發(fā)展的基本能力。因此，我國在一定吸收了國外部分課程項(xiàng)目開發(fā)的知識基礎(chǔ)上，通過工作過程的系統(tǒng)化理論分析，針對死對應(yīng)的項(xiàng)目課程進(jìn)行一定的教學(xué)課程改革，優(yōu)化創(chuàng)新教學(xué)過程設(shè)計，并且有效結(jié)合了當(dāng)前我國教學(xué)課程過程中的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，利用工作過程系統(tǒng)化理論進(jìn)行全面教學(xué)。而針對“塑膠模具設(shè)計與加工”的課程，基于工作過程系統(tǒng)化理論的基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行對應(yīng)的課程改革，以此提高教學(xué)效果的充分體現(xiàn)，幫助提升課程的有效改革與優(yōu)化。

1 工作過程的理論介紹

關(guān)于工作過程的理論分析，其指的是對于個體在進(jìn)行一項(xiàng)工作任務(wù)的完成并且同時獲取了一定的工作成果中所保持的一個較為完整的工作程序。其工作過程的系統(tǒng)化課程開發(fā)也必須要在有序性、整體性以及生成性的相關(guān)原則下，針對工作的實(shí)際需要以及高校教育需求等相關(guān)維度上進(jìn)行整體化設(shè)計。而且同時必須充分掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的認(rèn)知規(guī)律以及對應(yīng)的職業(yè)成長規(guī)律，在由簡入深的學(xué)習(xí)過程中，有效融合知識、技能和價值觀三方面的整體體現(xiàn)。而關(guān)于工作過程系統(tǒng)化理論的應(yīng)用應(yīng)該是針對其對應(yīng)的課程進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)，流程圖如圖1所示。在具有針對性的工作過程設(shè)計分析中，應(yīng)對其相關(guān)的工作過程進(jìn)行深入分析，即對應(yīng)工作過程的任務(wù)分析以及工作行動領(lǐng)域的分析。關(guān)于工作過程系統(tǒng)化的工作任務(wù)分析主要指的是在專業(yè)相對應(yīng)的工作崗位以及工作崗位群之間進(jìn)行電影的工作任務(wù)分析。而行動領(lǐng)域能力分析是根據(jù)實(shí)際工作情況以及自身的能力水平程度將一系列典型的任務(wù)形成綜合性領(lǐng)悟能力，并且同時進(jìn)行教學(xué)過程的準(zhǔn)確分析，依據(jù)其對應(yīng)的工作過程分析結(jié)果進(jìn)行學(xué)習(xí)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)換以及學(xué)習(xí)情境的相關(guān)設(shè)計。而學(xué)習(xí)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)換實(shí)際上指的是根據(jù)職業(yè)成長以及學(xué)習(xí)認(rèn)識規(guī)律，將行動領(lǐng)域轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的課程，以此構(gòu)成全新的課程體系。學(xué)習(xí)情境的設(shè)計則是根據(jù)相關(guān)的職業(yè)特征，利用較為完整的思維方式進(jìn)行學(xué)習(xí)領(lǐng)域的分解以及對應(yīng)學(xué)習(xí)單元的設(shè)計。

圖1 工作過程系統(tǒng)課程開發(fā)流程

2 工作過程的相關(guān)分析

關(guān)于“塑膠模具設(shè)計與加工”的相關(guān)課程項(xiàng)目開發(fā)，在其對應(yīng)的工作過程分析中，充分了解到塑料是質(zhì)地較輕、比強(qiáng)度較高、化學(xué)穩(wěn)定性好以及易于成型的特色材料，塑料在我國各個行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用都較為廣泛。而隨著我國社會經(jīng)濟(jì)市場以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，人們對于生產(chǎn)生活的要求，即對生活所需的產(chǎn)品外觀要求也在不斷提高。因此，近年來我國塑料產(chǎn)品的相關(guān)設(shè)計與制造越來越趨向復(fù)雜化，與往年傳統(tǒng)的簡單簡潔化不同，塑料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)化越來越復(fù)雜，其對塑膠模具的設(shè)計要求也越來越嚴(yán)格。為了能夠利用先進(jìn)的科學(xué)制造技術(shù)，通過數(shù)字化設(shè)計技術(shù)的充分利用，創(chuàng)新發(fā)展一種建全新的設(shè)計制造模式，以此有效推動制造技術(shù)在當(dāng)前我國科學(xué)發(fā)展水平上的不斷優(yōu)化與創(chuàng)新。關(guān)于塑料模具的設(shè)計教學(xué)應(yīng)根據(jù)教學(xué)形式，培養(yǎng)具有先進(jìn)制造技術(shù)的專業(yè)型和應(yīng)用型人才。

2.1 “塑料模具設(shè)計與加工”的項(xiàng)目課程任務(wù)分析

關(guān)于塑料模具的生產(chǎn)過程主要包括了產(chǎn)品的設(shè)計、模具的設(shè)計、模具的加工以及模具的試模等四個重要階段。其中，關(guān)于塑膠模具的產(chǎn)品設(shè)計階段，主要是針對概念設(shè)計進(jìn)行對應(yīng)的數(shù)字模型的轉(zhuǎn)換，或者是在已經(jīng)成型的產(chǎn)品模型基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)品的改型設(shè)計。產(chǎn)品的數(shù)字化模型設(shè)計出來后才可以通過對應(yīng)的專業(yè)軟件進(jìn)行相關(guān)模具模型的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并且生成模型各個部分零件的相關(guān)加工圖紙。再根據(jù)零件的加工圖紙進(jìn)行模具的數(shù)控加工，最后再進(jìn)行模具的試模，即將加工完成的模具放在注塑機(jī)上進(jìn)行試模，在試模成功后即可進(jìn)行生產(chǎn)。而整個塑膠模具的生產(chǎn)過程具有較為明確的生產(chǎn)流程以及要求，不能夠隨意進(jìn)行更改。因此，學(xué)生只有充分了解了這些內(nèi)容，才能夠真正投入到其塑膠模具的設(shè)計與加工課程的學(xué)習(xí)中，才能夠掌握系列學(xué)習(xí)內(nèi)容，從而能夠其基礎(chǔ)上融會貫通。

2.2 “塑料模具設(shè)計與加工”的工作領(lǐng)域能力分析

針對當(dāng)前“塑料模具設(shè)計與加工”對各個工作崗位的任務(wù)劃分，在其行動領(lǐng)域中所需要具備的能力包括塑料的成型工藝、模具設(shè)計與結(jié)構(gòu)、機(jī)械制造工藝、數(shù)控自動編程以及產(chǎn)品公差與檢測等能力。以此可得知，關(guān)于塑料模具產(chǎn)品的設(shè)計要求其對應(yīng)的產(chǎn)品設(shè)計師能夠較為熟悉地運(yùn)用二維、三維設(shè)計軟件以及云處理軟件，并且在模具分析的過程中，需要充分掌握作用模流分型軟件，以此利用對應(yīng)的分析結(jié)果設(shè)計一個最優(yōu)設(shè)計方案。在模具設(shè)計過程中，三維軟件的運(yùn)用主要是對其產(chǎn)品進(jìn)行各個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確設(shè)計，進(jìn)行其參數(shù)的快速詳細(xì)規(guī)劃，同時制定各個零件的加工工藝以及塑料成型工藝。而數(shù)控自動編程等技術(shù)的要求主要針對產(chǎn)品設(shè)計師編寫對應(yīng)加工程序的能力，要求其能夠加工出各種不同的零件實(shí)物。

3 “塑料模具設(shè)計與加工”的教學(xué)過程設(shè)計

3.1 “塑料模具設(shè)計與加工”的課程體系

關(guān)于“塑料模具的設(shè)計與分析”課程的教學(xué)過程以及工作過程系統(tǒng)化理論分析，其模具的設(shè)計與加工課程在對其實(shí)施教學(xué)前需要進(jìn)行一部分相關(guān)準(zhǔn)備課程的教學(xué)。其中包括呢基礎(chǔ)課程的教學(xué)、工具課程的教學(xué)以及專業(yè)課程的教學(xué)。而如圖2所示為其主要的課程分類，其中，基礎(chǔ)課程中主要是關(guān)于機(jī)械制圖、機(jī)械零件設(shè)計、機(jī)械制造工藝以及塑料成型工藝的教學(xué)。而專業(yè)課程主要是對其產(chǎn)品公差與檢測、數(shù)控自動編程等課程的教學(xué)。

圖2 課程體系設(shè)置

3.2 “塑料模具設(shè)計與加工”的教學(xué)設(shè)計思路

針對當(dāng)前工作過程系統(tǒng)化理論基礎(chǔ)上的“塑膠模具設(shè)計與加工”課程的項(xiàng)目開發(fā)，其主要是根據(jù)對社會市場上具有較為數(shù)據(jù)實(shí)用性價值的相關(guān)企業(yè)進(jìn)行就業(yè)崗位的分析，在對應(yīng)的高校模具專業(yè)畢業(yè)生從事崗位為產(chǎn)品設(shè)計以及模具零件設(shè)計上出發(fā)，以此考慮當(dāng)前項(xiàng)目課程的開發(fā)與改革優(yōu)化。在當(dāng)前我國各個高校的模具專業(yè)課程教學(xué)中，其具有較為明確的教學(xué)目標(biāo)，即通過課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生充分了解塑膠模具的設(shè)計工藝，并且同時令其掌握基本的塑料成型工藝，熟悉塑料模具的基本結(jié)構(gòu)以及工作原理，為今后從事各個塑料產(chǎn)品設(shè)計以及模具設(shè)計的相關(guān)工作打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。同時，在確定了工作崗位的基礎(chǔ)上，應(yīng)對相應(yīng)工作任務(wù)進(jìn)行分析總結(jié)，對其每個工作的知識技能要求進(jìn)行歸納總結(jié)。以對應(yīng)的模具設(shè)計以及其他相關(guān)的專業(yè)工作任務(wù)能力分析為主要依據(jù)，確定其課程的教學(xué)內(nèi)容，從而進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。

3.3 “塑料模具設(shè)計與加工”的課程方案設(shè)計

對應(yīng)目前我國塑料相關(guān)產(chǎn)品的模具設(shè)計工作流程主要由接受產(chǎn)品設(shè)計任務(wù)、進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計、通過審核以及塑料模具的零件設(shè)計幾個部分組成。學(xué)校在充分結(jié)合現(xiàn)有的硬性資源以及軟件條件的情況下針對教學(xué)過程，選用UG軟件作為目前《塑膠模具設(shè)計與加工》教學(xué)過程所運(yùn)用的軟件。而對應(yīng)的塑料模具設(shè)計與加工的課程教學(xué)主要采用了“工作過程導(dǎo)向”的教學(xué)模式，全面模擬其對應(yīng)企業(yè)真實(shí)產(chǎn)品設(shè)計以及模具設(shè)計的過程。教師利用其“任務(wù)引入—工藝性分析—產(chǎn)品設(shè)計—模具設(shè)計”的教學(xué)過程中利用了典型的塑料制品作為相關(guān)的任務(wù)驅(qū)動，同時利用UG軟件向?qū)W生演示整個塑料產(chǎn)品、塑膠模具設(shè)計的整個流程。并且將《塑膠模具設(shè)計與加工》以及《UG模具設(shè)計》兩門課程安排在同一學(xué)期，以此能夠令學(xué)生在學(xué)習(xí)《UG模具設(shè)計》的過程中，根據(jù)教師的演示實(shí)驗(yàn)有效進(jìn)行塑料制品以及相關(guān)模具零件的設(shè)計。在其對應(yīng)的教學(xué)過程中，教師應(yīng)及時指出學(xué)生設(shè)計過程中的出錯點(diǎn)，并且及時指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行糾正，同時在《UG模具設(shè)計》的課程教學(xué)中補(bǔ)充《塑膠模具設(shè)計與加工》的相關(guān)知識，在課程教學(xué)期末，教師應(yīng)給每位學(xué)生布置一定的學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生根據(jù)課程知識，在進(jìn)行產(chǎn)品工藝分析上結(jié)合UG軟件和所學(xué)的專業(yè)知識對應(yīng)完成產(chǎn)品的設(shè)計以及塑膠模具的設(shè)計。并且教師應(yīng)對學(xué)生設(shè)計的模具進(jìn)行考核與評價。利用這種教學(xué)模式，充分提高學(xué)生對產(chǎn)品設(shè)計自己模具設(shè)計相關(guān)基礎(chǔ)知識的掌握與理解，并且能夠有效提高學(xué)生掌握塑膠模具設(shè)計的相關(guān)技能，能夠熟練運(yùn)用UG軟件進(jìn)行相關(guān)設(shè)計，以此有效保證學(xué)生在畢業(yè)后能夠掌握充分的專業(yè)知識，直接進(jìn)入相關(guān)企業(yè)進(jìn)行工作，以此充分實(shí)現(xiàn)塑膠模具設(shè)計與加工本課程學(xué)習(xí)與對應(yīng)就業(yè)崗位間的無縫銜接。

3.4 “塑料模具設(shè)計與加工”的情景式教學(xué)

（1）情景式教學(xué)模式。關(guān)于“塑膠模具設(shè)計與加工”的項(xiàng)目課程開發(fā)，在其工作過程系統(tǒng)化理論的了解基礎(chǔ)上，應(yīng)進(jìn)行對應(yīng)的情景式教學(xué)設(shè)計。開展情景式教學(xué)設(shè)計，需要要求學(xué)生學(xué)習(xí)一個領(lǐng)域方向上的3個或者是3個以上的課程單元，以此保證情景學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)。在各個學(xué)習(xí)的情景之間都具有較強(qiáng)的邏輯性連接，即學(xué)習(xí)情景之間的關(guān)系可以是平行的、遞進(jìn)的，也可以是相互包容的。平行的學(xué)習(xí)情景指的是各個情景學(xué)習(xí)之間的難度較為一致，而遞進(jìn)呈現(xiàn)的情景則是層層遞增的難度教學(xué)，包容情景則指的是后續(xù)的相關(guān)情景包括了前導(dǎo)情景的相關(guān)內(nèi)容。而在“塑料模具設(shè)計與加工”的課程學(xué)習(xí)中，采用的是遞進(jìn)模式的情景教學(xué)設(shè)計方法，充分注意到教學(xué)思維過程的整體性。遞進(jìn)式情景教學(xué)模式的運(yùn)用，能夠保證學(xué)生在面對超出學(xué)習(xí)范疇的工作難度時，同樣能夠根據(jù)完整的學(xué)習(xí)思維從容面對工作，指導(dǎo)產(chǎn)生新行動，能夠及時適應(yīng)勝任新工作。

（2）“塑料模具設(shè)計與加工”課程的情景教學(xué)設(shè)計。而針對“塑料模具設(shè)計與加工”的課程情景設(shè)計，其主要是根據(jù)塑膠模具設(shè)計與加工相關(guān)知識領(lǐng)域的完整性，按照典型的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行兩板模、三板模結(jié)構(gòu)以及側(cè)抽芯模具結(jié)構(gòu)等進(jìn)行分類。在模具的設(shè)計過程中主要對其產(chǎn)品數(shù)字模型設(shè)計、模具成型分析、分模設(shè)計以及對應(yīng)的零件圖和配裝圖等內(nèi)容進(jìn)行情景式教學(xué)的設(shè)計方案建設(shè)。可以通過單元學(xué)習(xí)，將模具設(shè)計的知識領(lǐng)域分為多個知識單元。以此建設(shè)不同階段的模具設(shè)計分析過程，例如任務(wù)分析、相關(guān)基礎(chǔ)知識或者是缺陷檢查等部分，以此層層遞進(jìn)，展開由淺入深的遞進(jìn)式情景教學(xué)，體現(xiàn)教學(xué)個體思維過程的完整性。

4 結(jié)語

在工作過程的基礎(chǔ)上，充分理解工作過程的系統(tǒng)化理論，以此有效幫助“塑料模具設(shè)計與加工”項(xiàng)目課程的開發(fā)與教學(xué)改革。對于“塑料模具設(shè)計與加工”課程，其是當(dāng)前機(jī)械設(shè)計與制造專業(yè)中的核心課程之一，工作過程系統(tǒng)化理論在其教學(xué)設(shè)計過程中的應(yīng)用有效幫助其課程進(jìn)行了合理化分析與創(chuàng)新改革。其中對其工作任務(wù)進(jìn)行了嚴(yán)格分析，并且對其需要的工作領(lǐng)域能力進(jìn)行了總結(jié)性歸納，同時進(jìn)行了情景式課程設(shè)計。