任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法在注塑模具課程中的應(yīng)用

顏秉建 魏 超

（中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 江蘇徐州 221000）

一、教學(xué)改革背景

塑料工業(yè)近年來(lái)發(fā)展十分迅速，早在1995年塑料的年產(chǎn)量按體積計(jì)算就已經(jīng)超過(guò)鋼鐵和有色金屬年產(chǎn)量總和，2018年以來(lái)中國(guó)塑料總產(chǎn)量能夠占到全球總份額30%以上[1]。塑料制品在汽車、機(jī)電、儀表、航天航空等國(guó)家支柱產(chǎn)業(yè)及與人民日常生活相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用[2]。與此同時(shí)塑料成型工藝得到了長(zhǎng)足發(fā)展，其體系也被不斷完善，在這一背景下，模具行業(yè)對(duì)設(shè)計(jì)人員的要求日益提高，高校內(nèi)采用傳統(tǒng)辦法進(jìn)行注塑模具課程教學(xué)時(shí)存在的缺點(diǎn)被放大，各種教學(xué)改革方法應(yīng)運(yùn)而生?！端芰铣尚凸に嚰澳＞咴O(shè)計(jì)》是中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院材料科學(xué)與工程專業(yè)模具方向的一門(mén)專業(yè)核心課程。該課程對(duì)學(xué)生多學(xué)科綜合理解能力和動(dòng)手實(shí)踐能力要求較高，學(xué)習(xí)難度較大[3]。注塑工藝生產(chǎn)的制品在生活中很常見(jiàn)，如電腦、手機(jī)、臺(tái)燈底座、香皂盒等，若能在教學(xué)過(guò)程中將以上實(shí)例引入教學(xué)，同時(shí)對(duì)大綱內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化和整合，并設(shè)置任務(wù)要求學(xué)生分小組進(jìn)行討論、學(xué)習(xí)、實(shí)踐和設(shè)計(jì)，可以極大地激發(fā)學(xué)生的積極性，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，提高學(xué)習(xí)效率。

材料科學(xué)與工程專業(yè)旨在培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才，因此在材料科學(xué)與工程專業(yè)課程教學(xué)中，實(shí)踐教學(xué)環(huán)境顯得尤為重要。傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)一般為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，采用知識(shí)或理論為中心的實(shí)踐教學(xué)方法，給出較為明確的實(shí)踐步驟，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行觀察分析來(lái)驗(yàn)證某些知識(shí)或理論，并在此過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生基本的實(shí)踐技能。在這樣的教學(xué)方法下，學(xué)生按部就班完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，缺乏學(xué)習(xí)主動(dòng)性，不利于實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[4]。因此，筆者提出了任務(wù)驅(qū)動(dòng)式實(shí)踐教學(xué)方法，使學(xué)生在任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下開(kāi)展相應(yīng)實(shí)驗(yàn)。

二、傳統(tǒng)教學(xué)方法存在的問(wèn)題

注塑模具的傳統(tǒng)教學(xué)方法主要以多媒體演示講述為主，這種教學(xué)方法容易導(dǎo)致教學(xué)出現(xiàn)以下問(wèn)題。

1.講課時(shí)過(guò)于依賴書(shū)本和課件，教學(xué)方法缺少創(chuàng)新，對(duì)學(xué)生而言所學(xué)知識(shí)僅停留在書(shū)本上，學(xué)生只能夠有限地參與到課堂中，久而久之對(duì)課程內(nèi)容產(chǎn)生距離感，逐漸失去興趣，最終導(dǎo)致學(xué)生覺(jué)得課程內(nèi)容枯燥無(wú)趣，在后續(xù)的學(xué)習(xí)中更加被動(dòng)低效。

2.注塑成型過(guò)程中涉及到的注塑模具結(jié)構(gòu)及注塑成型原理都比較復(fù)雜，僅通過(guò)多媒體講述和動(dòng)畫(huà)展示難以使學(xué)生真正清楚注塑模具的不同系統(tǒng)間的配合方式和整個(gè)模具的工作方式，最終學(xué)生僅能將其當(dāng)做是知識(shí)點(diǎn)死記硬背，在面對(duì)具體模具設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)不能學(xué)以致用，缺少創(chuàng)新能力。

3.傳統(tǒng)課程評(píng)分方式過(guò)于單一，只注重考核學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握程度而忽略學(xué)生對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力，導(dǎo)致學(xué)生只注重背誦不注重實(shí)用。成績(jī)的評(píng)定主要以學(xué)生的實(shí)習(xí)報(bào)告質(zhì)量為依據(jù)，存在部分學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐環(huán)節(jié)敷衍，依賴網(wǎng)絡(luò)資源突擊完成實(shí)習(xí)報(bào)告的現(xiàn)象，違背了“理論和實(shí)踐相結(jié)合”的實(shí)習(xí)主旨。因此，傳統(tǒng)的成績(jī)?cè)u(píng)定方式不能客觀反映學(xué)生的實(shí)際情況，存在“以成敗論英雄”、方式單一粗暴的問(wèn)題。

4.實(shí)習(xí)期間，每位教師負(fù)責(zé)一個(gè)教學(xué)班的學(xué)生（約30名）的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。在現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)環(huán)節(jié)，車間內(nèi)環(huán)境復(fù)雜，學(xué)生相對(duì)集中，教師同時(shí)承擔(dān)了“教師”和“管理者”的雙重角色，角色定位模糊，往往會(huì)顧此失彼，存在安全隱患。

5.生產(chǎn)實(shí)習(xí)以現(xiàn)場(chǎng)觀摩、教師集中授課的傳統(tǒng)授課形式進(jìn)行，教師作為教學(xué)的主體，學(xué)生處于被動(dòng)接受的角色，學(xué)習(xí)主動(dòng)性未被充分調(diào)動(dòng)，加之現(xiàn)場(chǎng)嘈雜，學(xué)生易出現(xiàn)走神分心情況，教學(xué)效果不好。

三、教學(xué)改革的依據(jù)

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是基于建構(gòu)主義理論，運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)，以任務(wù)為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的一種新型實(shí)踐教學(xué)方法。教師根據(jù)課程實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容，設(shè)計(jì)和提煉相應(yīng)的任務(wù)，學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成規(guī)定的任務(wù)，并在此過(guò)程中構(gòu)建屬于自己的知識(shí)與技能，培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法集理論學(xué)習(xí)、模具拆裝、模具設(shè)計(jì)為一體，以典型塑件的模具設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)任務(wù)為框架，重新對(duì)注塑模具課程的內(nèi)容進(jìn)行精煉和整合。并通過(guò)使學(xué)生完成相關(guān)任務(wù)讓學(xué)生對(duì)今后將要從事的工作內(nèi)容和流程進(jìn)行模擬，讓學(xué)生在寬容的氛圍和相對(duì)真實(shí)的實(shí)踐中完成對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，既鍛煉了學(xué)生將注塑模具的理論知識(shí)真正用于解決問(wèn)題的能力，同時(shí)使其對(duì)將來(lái)要從事的行業(yè)有一定的了解和準(zhǔn)備，又提高了他們的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法賦予了學(xué)生一個(gè)新的角色——實(shí)習(xí)模具設(shè)計(jì)工程師，在這一教學(xué)模式下，老師成為了下達(dá)任務(wù)的甲方，在教學(xué)過(guò)程中主要負(fù)責(zé)講解理論知識(shí)和引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行運(yùn)用。學(xué)生帶著任務(wù)聽(tīng)課，帶著任務(wù)學(xué)習(xí)，在了解某一概念里立即謀求對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，在完成理論課程學(xué)習(xí)的同時(shí)也完成了一個(gè)簡(jiǎn)單塑件的注塑模具設(shè)計(jì)工作[5]。加速了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的消化，深化了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，又調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀積極性，提高了學(xué)習(xí)效率。

四、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法的實(shí)施

（一）任務(wù)選擇

模塊化任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法就是把課程里的內(nèi)容分成幾個(gè)模塊，在每個(gè)模塊中制定教學(xué)內(nèi)容和要求，然后為學(xué)生講解相關(guān)的理論知識(shí)，最后給他們分配與之相關(guān)的實(shí)習(xí)任務(wù)，通過(guò)學(xué)生的不斷練習(xí)和老師的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，使他們能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)圓滿地完成實(shí)習(xí)任務(wù)。塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，必須采用一體化教學(xué)，即老師講授理論知識(shí)，學(xué)生動(dòng)手實(shí)際加工，老師現(xiàn)場(chǎng)巡視指導(dǎo)等都必須在車間現(xiàn)場(chǎng)完成，避免了分散教學(xué)，這樣才能達(dá)到良好的教學(xué)效果。模塊化任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法就是一體化教學(xué)的體現(xiàn)[6]。

在任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法中任務(wù)的選擇是十分重要的一環(huán)，選擇身邊常見(jiàn)的塑件作為案例更能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心。本課程選用香皂盒作為目標(biāo)塑件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，圍繞整個(gè)設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)13個(gè)任務(wù)模塊，同時(shí)將注塑模具課程的理論知識(shí)進(jìn)行重新整合編排，并分配到每一個(gè)任務(wù)當(dāng)中。

具體任務(wù)列表如表1所示。

表1 注塑模具課程任務(wù)設(shè)計(jì)

（二）教學(xué)過(guò)程

教學(xué)過(guò)程即是學(xué)生完成任務(wù)的過(guò)程，在這一過(guò)程中，教師主要負(fù)責(zé)起知識(shí)準(zhǔn)備和方法引導(dǎo)的作用，學(xué)生是完成任務(wù)的主體[7]。整個(gè)教學(xué)過(guò)程可分為下列幾個(gè)步驟：

1.下達(dá)任務(wù)書(shū)，明確教學(xué)目標(biāo)。教師可利用塑件實(shí)物引入本次任務(wù)要求

2.任務(wù)分析，知識(shí)準(zhǔn)備。結(jié)合任務(wù)書(shū)，由教師對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行分析講解。

3.小組討論，完成任務(wù)。根據(jù)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的把握能力進(jìn)行分組，每組控制4-6人，小組內(nèi)展開(kāi)討論，并在教師的引導(dǎo)下利用剛剛學(xué)到的知識(shí)完成任務(wù)。

4.任務(wù)完成，教師點(diǎn)評(píng)。任務(wù)完成后，各小組將結(jié)論在課堂內(nèi)進(jìn)行展示匯報(bào)，接受教師和其他小組同學(xué)的點(diǎn)評(píng)，并通過(guò)小組成員互評(píng)，獲得最終個(gè)人成績(jī)。

在學(xué)生掌握了基本知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上完成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，達(dá)到知識(shí)內(nèi)化。傳統(tǒng)教學(xué)模式中，課內(nèi)教學(xué)教師是主導(dǎo)，由教師完全掌控教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)節(jié)奏。采用翻轉(zhuǎn)課堂后，教師在課堂教學(xué)中不必過(guò)多考慮課堂理論知識(shí)的講授和實(shí)踐操作的教學(xué)演示等問(wèn)題，而是組織學(xué)生利用課前所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)完成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，關(guān)注實(shí)驗(yàn)進(jìn)展情況，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的積極性，并對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的問(wèn)題進(jìn)行答疑、交流、點(diǎn)評(píng)[8]。學(xué)生運(yùn)用自己課前所學(xué)的基本知識(shí)，完成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，通過(guò)完成實(shí)驗(yàn)及與老師同學(xué)共同討論來(lái)解決疑難問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化。

（三）考核評(píng)價(jià)

傳統(tǒng)教學(xué)方法大多采用閉卷考試的方式進(jìn)行結(jié)課考核，最終學(xué)生的總成績(jī)中試卷成績(jī)占70%，平時(shí)成績(jī)占30%，這種考試方式只注重學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的背誦能力，而輕視學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用能力，往往促使學(xué)生采用考前突擊的方式進(jìn)行復(fù)習(xí)，考后很快就忘掉所學(xué)的知識(shí)。本課程將考核方案確定為期末考試占60%，平時(shí)成績(jī)占40%。平時(shí)成績(jī)由階段性考核和過(guò)程性考核兩部分構(gòu)成，學(xué)生完成一個(gè)任務(wù)給定一個(gè)成績(jī)作為階段性考核結(jié)果，對(duì)學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中的教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)定作為過(guò)程性考核結(jié)果。

五、改革效果

與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》課程采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法后，取得了如下教學(xué)效果：

1.學(xué)生對(duì)待學(xué)習(xí)的積極性很高，能夠主動(dòng)參與到課堂中，在學(xué)習(xí)課程內(nèi)容時(shí)，可以從模具設(shè)計(jì)工程師的視角快速進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的理解和整理。在應(yīng)用新知識(shí)的過(guò)程中產(chǎn)生問(wèn)題后，能夠詳細(xì)向同組其他成員描述，展開(kāi)討論，進(jìn)而解決問(wèn)題，極大地提高了學(xué)習(xí)效果。

2.鍛煉了學(xué)生活學(xué)活用的能力，學(xué)生以用促學(xué)、學(xué)以致用，學(xué)習(xí)理論內(nèi)容的過(guò)程就是簡(jiǎn)單模具的設(shè)計(jì)過(guò)程，學(xué)生能夠深入理解書(shū)本上的每一個(gè)表格每一個(gè)公式在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中的意義和使用方法，很好地完成了理論與實(shí)踐的相互印證，使知識(shí)點(diǎn)不僅僅停留在書(shū)面上，而是深入到了模具設(shè)計(jì)的每一個(gè)細(xì)節(jié)當(dāng)中。

3.在完成任務(wù)的同時(shí)，學(xué)生需要不間斷地搜集資料，并將新的資料描述給同組成員，然后小組對(duì)其價(jià)值進(jìn)行判斷并擇優(yōu)使用，進(jìn)而解決模具設(shè)計(jì)過(guò)程中的各種問(wèn)題。這一過(guò)程使學(xué)生查閱資料、解決問(wèn)題、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力均得到極大提高。

六、結(jié)束語(yǔ)

基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法進(jìn)行塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)課程的教學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、自學(xué)能力、研究能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和塑料模具設(shè)計(jì)能力都得到較大的提高，與傳統(tǒng)的注入式的教學(xué)法相比，教師的教學(xué)效果也獲得了較大的提高。