基于工作過程中職塑料模具設(shè)計教學(xué)實踐研究

覃 曉

（北部灣職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣西欽州 535000）

1 引言

根據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，目前塑料模具占國內(nèi)模具總產(chǎn)值的45%，成為最主要的一種模具塑件。塑料模具生產(chǎn)最集中的地區(qū)在珠三角和長三角地區(qū)，約占全國塑料模具產(chǎn)值的2/3以上[1]。其中，浙江、江蘇、廣東塑料模具位于全國前列，其產(chǎn)值在全國模具總產(chǎn)值中的比例達到70%。隨著廣東省產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，機械、汽車、家電、電子信息等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，廣東省塑料模具行業(yè)規(guī)模還將持續(xù)增長[2]。因此，塑料模具行業(yè)對人才的需求量隨之增大，特別是專門設(shè)計模具的“灰領(lǐng)層”人才比較匱乏。我校模具設(shè)計與制造專業(yè)在三年級上學(xué)期開設(shè)了塑料工藝成型與模具設(shè)計的課程。三年級的學(xué)生對專業(yè)知識有一定的整體認知，但是，三年級學(xué)生因面臨畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計、中高職銜接考試和就業(yè)等任務(wù)，思想壓力大、對分散式的教學(xué)內(nèi)容不感興趣，教學(xué)效果不理想，導(dǎo)致學(xué)生的綜合職業(yè)能力不強，就業(yè)競爭力不突出。

塑料模具設(shè)計是一門專業(yè)核心課程，課程涉及的模具零件多、模具結(jié)構(gòu)和開模運動方式復(fù)雜，對整副模具各運動部件的空間想象力要求較高。教師采用傳統(tǒng)的講授講解方法傳授原理性的知識，學(xué)生想象和理解知識比較困難，導(dǎo)致學(xué)生職業(yè)能力不強，就業(yè)競爭力不強。因此，加強產(chǎn)學(xué)結(jié)合，合理選擇和排序項目內(nèi)容、選擇職業(yè)教育教法，提高中職學(xué)生興趣，從而提高中職學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)能力。

2 課程教學(xué)過程中存在的問題

（1）教學(xué)內(nèi)容載體與企業(yè)實際任務(wù)相關(guān)度低。

根據(jù)近年來的教學(xué)經(jīng)驗及與畢業(yè)生交談，反饋課程內(nèi)容與企業(yè)實際聯(lián)系不夠緊密，教學(xué)內(nèi)容的任務(wù)更新慢，教學(xué)內(nèi)容任務(wù)的選擇不具典型性。

（2）教學(xué)內(nèi)容的排序無規(guī)律。

教學(xué)內(nèi)容授課的進度安排參照學(xué)科邏輯知識的順序排序，獲得分散的知識和技能，學(xué)生對整套模具結(jié)構(gòu)的知識沒有系統(tǒng)性。教學(xué)內(nèi)容之間的聯(lián)系和銜接沒有按照學(xué)生的認知規(guī)律和職業(yè)成長規(guī)律進行排序。

（3）教學(xué)方法沿用傳統(tǒng)，效果不明顯。

以往的教學(xué)方法是從普通學(xué)科教育上移植過來的，多采用的是講授法、演示法。這種教學(xué)方式具有一定的局限性，按照教材照本宣科地講授注塑模具結(jié)構(gòu)原理性（分型面的選擇、推出機構(gòu)設(shè)計等）和設(shè)計方法的靜態(tài)知識，或者播放動畫視頻（展示模具開合模運動）使學(xué)生獲得瞬間知識，但學(xué)生學(xué)過之后還是不完全理解。

綜合分析，中職教育的教學(xué)內(nèi)容是學(xué)生對今后從事崗位所需的知識和技能，隨技術(shù)發(fā)展隨之變化，必須結(jié)合完成典型工作過程的需要選擇課程內(nèi)容，注重實用性、職業(yè)性。根據(jù)職業(yè)特征遴選參照系，根據(jù)參照系選擇教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合典型的工作過程，將課程內(nèi)容設(shè)計成3個以上具有系統(tǒng)性工作過程的學(xué)習(xí)情境。采用任務(wù)驅(qū)動法、普適性六步法組織課堂教學(xué)。

3 教學(xué)實施

3.1 教學(xué)內(nèi)容的序化

基于工作過程課程的教學(xué)內(nèi)容必須與行業(yè)企業(yè)真實的工作過程密切相關(guān)，根據(jù)學(xué)生情況、課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)目標(biāo)、典型工作過程及結(jié)合實踐專家意見，確定了課程的教學(xué)內(nèi)容。依據(jù)典型工作過程的先后順序設(shè)計系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)情境[3]。根據(jù)中職學(xué)生的成長規(guī)律（見表1）和認知特點合理序化學(xué)習(xí)情境。參照系沒有具體的標(biāo)準(zhǔn)，但需根據(jù)同一范疇原則、遷移性、教育性、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟及教學(xué)條件等[4]。以塑件模具結(jié)構(gòu)的難易程度作為參照系由簡單到復(fù)雜設(shè)計了4個學(xué)習(xí)情境，如圖1所示，結(jié)合企業(yè)實際生產(chǎn)項目設(shè)置了4個典型的學(xué)習(xí)性工作任務(wù)，如表2所示。

表1 職業(yè)成長規(guī)律

表2 典型的學(xué)習(xí)性工作任務(wù)

圖1 學(xué)習(xí)情境設(shè)計的參照系

根據(jù)企業(yè)實際典型的塑件和生產(chǎn)過程，選擇和設(shè)計教學(xué)內(nèi)容的載體，使教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)真實塑件模具設(shè)計相對接、教學(xué)過程與生產(chǎn)過程相對接，教學(xué)內(nèi)容按照知識和技能的難易程度由簡單到復(fù)雜遞進方式進行排序，更好地使學(xué)生掌握操作性和程序性知識，提高職業(yè)能力[5～6]。

3.2 課堂教學(xué)設(shè)計

《塑料模具設(shè)計》共設(shè)計了4個學(xué)習(xí)情境和4個相對應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，以學(xué)習(xí)情境1“二板模結(jié)構(gòu)模具設(shè)計”為例，進行單元教學(xué)設(shè)計，采用職業(yè)教育領(lǐng)域中的項目教學(xué)法，把典型工作過程作為教學(xué)過程設(shè)計[7～10]，包括“資訊、決策、計劃、實施、檢查、評價”6步的過程，形成系統(tǒng)的思維過程，如圖2所示。教師按照知識和技能的難易程度，由易到難，使學(xué)生在已有的經(jīng)驗獲得正遷移,促進知識和技能的學(xué)生。

圖2 典型工作過程各個環(huán)節(jié)與普適性工作過程的耦合關(guān)系

選擇“柱塞塑件模具設(shè)計”為例進行單元教學(xué)設(shè)計，其中以典型工作環(huán)節(jié)3進行教學(xué)過程設(shè)計，如表3所示。

表3 “柱塞塑件模具設(shè)計”教學(xué)設(shè)計

3.3 任務(wù)驅(qū)動和項目教學(xué)法的實施

選擇學(xué)習(xí)情境1中的學(xué)習(xí)任務(wù)“柱塞塑件”模具設(shè)計為例，以項目為載體，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（1）明確項目任務(wù)。

教師課堂上展示“柱塞塑件”樣品、觀看塑件注射成型的工作過程，提出如何對“柱塞塑件”進行模具設(shè)計，提出塑件模具設(shè)計的要求，發(fā)放模具設(shè)計指導(dǎo)手冊、圖樣等資料。在塑件分析的基礎(chǔ)上，各小組成員討論分析，通過查找模具設(shè)計手冊資料，獲得模具設(shè)計相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)信息，確定塑件設(shè)計的任務(wù)。

（2）明確項目計劃、決策。

教師指導(dǎo)學(xué)生制定模具設(shè)計方案并解決學(xué)生疑難問題，學(xué)生根據(jù)目前的學(xué)習(xí)資料，小組討論，分析塑件，明確設(shè)計流程，明確分型面、澆注系統(tǒng)設(shè)計、冷卻系統(tǒng)設(shè)計等，明確最優(yōu)的模具設(shè)計方案。

（續(xù)表3）

（3）教學(xué)項目實施。

教師演示模流分析軟件的使用方法及注射仿真系統(tǒng)的使用方法，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合分析結(jié)果選擇合理的澆注方式。各小組按照組長的任務(wù)安排開展工作，對柱塞塑件進行成型工藝分析、合理設(shè)置模具參數(shù)、模具冷卻位置的設(shè)計、澆注結(jié)構(gòu)設(shè)計、應(yīng)用NX軟件進行模具三維設(shè)計、模具工作過程的演示，按照最優(yōu)的方案進行模具設(shè)計。教師巡回指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生積極探索，使學(xué)生在典型的工作過程中積累程序性知識和策略性知識，鍛煉操作技能和智慧技能。

（4）過程檢查與評價。

教師對學(xué)生的指導(dǎo)、巡回檢查和考核貫穿于“柱塞塑件”模具設(shè)計的始終。教師觀察每個小組的模具設(shè)計項目的各個環(huán)節(jié)，及時解答學(xué)生的疑難問題，給學(xué)生正確的引導(dǎo)和示范，保證學(xué)生完成模具設(shè)計項目，達到課程教學(xué)預(yù)期的目標(biāo)。學(xué)生小組互相討論完成模具設(shè)計工作頁及考核表等。

各小組組長總結(jié)匯報本小組模具設(shè)計的經(jīng)驗，分享“柱塞塑件”模具設(shè)計的經(jīng)驗和不足。教師總結(jié)各小組“柱塞塑件”模具設(shè)計的項目完成情況，分析每個小組模具設(shè)計的優(yōu)點和不足。學(xué)生最終的考核評價結(jié)合各工作環(huán)節(jié)的評價形成雷達分析圖表，每個小組在每個環(huán)節(jié)的表現(xiàn)都一目了然，客觀公正地評價學(xué)生。

4 教學(xué)效果分析

（1）學(xué)生學(xué)習(xí)效果。學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要從專業(yè)能力、專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力3個方面分析。專業(yè)能力主要從模具設(shè)計過程考核的掌握程度來看，18級模具制造與設(shè)計1班共有學(xué)生41人，過程考核成績在良好以上的學(xué)生占比80.49%，優(yōu)秀率達46.34%，這說明大部分學(xué)生掌握了塑料模具設(shè)計的知識和技能，提高了專業(yè)能力。但在排氣系統(tǒng)設(shè)計上，大部分學(xué)生設(shè)計的排氣槽過多、過深，有的學(xué)生與分析面連通，會導(dǎo)致漏膠的現(xiàn)象，在今后的教學(xué)中會重點講解排氣系統(tǒng)的設(shè)計。

專業(yè)素養(yǎng)主要選擇項目考核表中的團隊合作、規(guī)范設(shè)計、“7S”管理3個方面，對數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，有87.8%的學(xué)生具有團隊合作意識、82.93%的學(xué)生可以做到規(guī)范設(shè)計、全部學(xué)生完成“7S”管理的要求，有9.76%的學(xué)生缺乏與小組成員、教師的溝通交流，學(xué)生總體上都可以做好這3個方面，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。

創(chuàng)新能力（成型工藝優(yōu)化）方面只有21.95%，中職學(xué)生對模具成型工藝優(yōu)化能力比較欠缺，在后續(xù)的項目教學(xué)中著重提高學(xué)生的模具設(shè)計參數(shù)優(yōu)化的能力。

（2）企業(yè)反饋。通過與實習(xí)單位溝通，反饋在模具設(shè)計助理崗位的學(xué)生，熟悉多種結(jié)構(gòu)的模具設(shè)計流程，模具設(shè)計知識扎實，一周適應(yīng)新崗位后能直接上崗，實習(xí)后都有意愿留在企業(yè)，提高了學(xué)生的就業(yè)競爭力。

（3）學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的滿意度分析。通過對18模具制造與設(shè)計1班的問卷調(diào)研，85.37%的學(xué)生反饋教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)實際項目相關(guān)度高，7.80%的學(xué)生反饋教學(xué)內(nèi)容的排序合理，由簡單到復(fù)雜、循序漸進的知識和技能更容易吸收，90.24%的學(xué)生對項目教學(xué)法表示非常滿意。

5 結(jié)束語

教學(xué)實踐表明，結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)特點，選擇典型的學(xué)習(xí)性工作任務(wù)為載體，根據(jù)中職學(xué)生的成長規(guī)律和認知特點對教學(xué)內(nèi)容進行重構(gòu)。采用項目教學(xué)法和模擬仿真教學(xué)法組織課堂教學(xué)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和興趣，根據(jù)典型工作過程與普適性工作過程的耦合，提高學(xué)生獲得操作性與程序性知識的能力，更好的應(yīng)用于企業(yè)崗位中，增強學(xué)生的就業(yè)質(zhì)量。