淺談“1+3”教學(xué)法在模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)中的嘗試
【摘要】通過對(duì)模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的分析，在總結(jié)近年來(lái)教工作研究的基礎(chǔ)上，提出了“1+3”模式，對(duì)該教學(xué)法的具體內(nèi)容、實(shí)施過程、實(shí)施中注意的問題以及實(shí)施效果做了詳細(xì)闡述。
【關(guān) 鍵 詞】模具設(shè)計(jì)與制造|人才培養(yǎng)|教學(xué)方法|教學(xué)改革
Study and Practice on the“ One and Three "Teaching Method for Mold design and manufacturing——For example “plastic molding process and mold design
【Abstract】The“one and three”teaching method is proposed for Mold design and manufacturing based on research results of teaching andthe mold design and manufacturing of Training Objectives recently. The teaching strategies and key problems during the implementingof the method are presented in detail.
【Key words】Mold design and manufacturing|Cultivation of Talented Person |Teaching Method|Teaching Innovation
一 引言
技能型人才特別是高技能人才是國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要體現(xiàn)，是建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的重要因素，是人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的主要組成部分。在我國(guó)高等教育規(guī)模擴(kuò)張過程中，高等職業(yè)教育已經(jīng)成為我國(guó)高等教育的重要組成部分，為有中國(guó)特色的經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及社會(huì)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。特別是近年來(lái)，國(guó)家加大了對(duì)高等職業(yè)教育的扶持力度，進(jìn)一步明確了高等職業(yè)教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)，為高等職業(yè)教育事業(yè)的科學(xué)發(fā)展邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。因此如何實(shí)現(xiàn)高素質(zhì)、技能型人才的快速培養(yǎng)就是擺在高等職業(yè)教育面前的重要課題。模具技術(shù)發(fā)展及技術(shù)水平的高低直接影響著一個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展,而模具高技能人才的匱乏,正成為我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展的“軟肋”。為了適應(yīng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各類高等職業(yè)院校相繼成立了模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)。然而模具的教學(xué)是集理論、實(shí)踐、經(jīng)驗(yàn)、制造環(huán)境于一體的綜合學(xué)科�，F(xiàn)階段絕大部分大專院校對(duì)該課程的教學(xué)方法仍然是繼承著傳統(tǒng)的以理論教學(xué)為主，無(wú)法滿足對(duì)現(xiàn)代模具工業(yè)技術(shù)人員知識(shí)、技術(shù)、能力培養(yǎng)的目標(biāo)和要求。
二 創(chuàng)新課程建設(shè)理念、明確人才培養(yǎng)目標(biāo)
為了適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)高素質(zhì)、技能型人才的需求，縮小高職院校模具專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量與企業(yè)需求標(biāo)準(zhǔn)的差距。在人才培養(yǎng)過程中，不僅需要培養(yǎng)學(xué)生掌握基本理論知識(shí)與實(shí)際操作能力，能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的模具設(shè)計(jì)，而且要高度重視學(xué)生職業(yè)道德的教育和可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)，處理好規(guī)范與創(chuàng)新的關(guān)系、共性與個(gè)性的關(guān)系，提高思考和決策水平，形成能夠解決實(shí)際問題的能力，具體如下：
1 加強(qiáng)交流合作 培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力
現(xiàn)代的模具研發(fā)周期越來(lái)越短，產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程已無(wú)法滿足社會(huì)的要求。這就要求模具設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品工藝分析與模具設(shè)計(jì)上具有團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，通過合理的利用每一個(gè)人員的知識(shí)和技能協(xié)同工作，通過分析問題、解決問題，最終共同完成目標(biāo)。因此筆者認(rèn)為在教學(xué)中要注重培養(yǎng)學(xué)生的自主性、思考性、合作性，不僅要懂得尊重每一位學(xué)生，而且重點(diǎn)培養(yǎng)他們彼此學(xué)會(huì)包容、欣賞、尊重其他成員的個(gè)別差異性的能力，認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)協(xié)作在產(chǎn)品工藝分析、模具設(shè)計(jì)以及個(gè)人事業(yè)發(fā)展中的重要作用。
2 加強(qiáng)資源整合 培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用能力
積極強(qiáng)化資源的整合，其中包括理論教學(xué)資源和實(shí)踐教學(xué)資源。專業(yè)基礎(chǔ)課的開設(shè)為了專業(yè)課程的學(xué)習(xí)做鋪墊，專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)在專業(yè)教學(xué)中的運(yùn)用程度基本決定了專業(yè)課程教學(xué)效果。本課程與其他專業(yè)課程之間存在千絲萬(wàn)縷的關(guān)系。筆者認(rèn)為在教學(xué)過程中，理論方面，要注重學(xué)科之間的有機(jī)融合，將基礎(chǔ)學(xué)科的知識(shí)和內(nèi)容融入到專業(yè)課程教學(xué)中，做到相互促進(jìn)、相互補(bǔ)實(shí)、相互提高；實(shí)踐方面，要充分、合理地利用現(xiàn)有的教學(xué)資源，其中包括通過模擬生產(chǎn)企業(yè)的工作環(huán)境，創(chuàng)建模具流水生產(chǎn)線；改革和優(yōu)化模具制造車間，建立基于模具制造過程的教學(xué)制度等等，為增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力創(chuàng)設(shè)情境。
3 堅(jiān)持以人為本 培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展能力
本課程的靈活性非常強(qiáng)，相同的塑料產(chǎn)品在不同的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法下，設(shè)計(jì)出來(lái)的模具也具有各自不同的特點(diǎn)。因此在教學(xué)過程中，堅(jiān)持以學(xué)生的發(fā)展為根本，改變傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式，綜合運(yùn)用現(xiàn)代的教學(xué)方法和手段，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和個(gè)性化發(fā)展，積極探索和引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源、圖書館資源等主動(dòng)探尋獲取知識(shí)的能力和方法，為學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
三 積極探索實(shí)踐、構(gòu)建“1+3”教學(xué)體系
為了實(shí)現(xiàn)高素質(zhì)、技能型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，本課程團(tuán)隊(duì)對(duì)存在的問題，參照專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合“塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)”的具體內(nèi)容進(jìn)行模塊化配置，形成“1+3”配置模式 ，其中“1”指的是一個(gè)明確的目標(biāo)和任務(wù)；“3”指的是完成任務(wù)的三個(gè)基本過程：提出問題、分析問題、解決問題。在教學(xué)中合理配置教學(xué)資源，通過運(yùn)用項(xiàng)目式教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、教學(xué)做一體化等先進(jìn)教學(xué)手段和模式，提升學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握程度，同時(shí)提升自我學(xué)習(xí)的能力。
四 結(jié)合教學(xué)條件、制定實(shí)施方案
1 教學(xué)資料的準(zhǔn)備
要想設(shè)計(jì)模具，首先要認(rèn)識(shí)模具。傳統(tǒng)的金屬模具由于其重量大、拆裝和調(diào)試時(shí)間長(zhǎng)、油污較多，同時(shí)無(wú)法準(zhǔn)確清晰的看到模具的結(jié)構(gòu)。以本院為例，在教學(xué)中以采用透明的教學(xué)模具為主，這不僅克服了的模具體積較大等問題，而且透明的教學(xué)模具通過和專用的模擬機(jī)配合使用，可以在課堂上展示模具的運(yùn)動(dòng)，并能清晰地觀察到模具的運(yùn)動(dòng)過程和塑料產(chǎn)品的制造過程。同時(shí)在模具的運(yùn)動(dòng)過程中，教師可以根據(jù)講解速度的快慢來(lái)調(diào)節(jié)模具運(yùn)動(dòng)的快慢，以利于學(xué)生看清模具 內(nèi)部結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)情況和產(chǎn)品成型情況。由于本課程是多學(xué)科綜合知識(shí)的運(yùn)用，因此在教學(xué)資源配置過程中，將多媒體教室、CADCAM 實(shí)驗(yàn)室、模具成列室融為一體，從而基本做到教室即為車間，車間即為教室。
2 教學(xué)過程的實(shí)施
本課程的教學(xué)課時(shí)為 80 課時(shí)。在教學(xué)過程中，將學(xué)生以宿舍為單位進(jìn)行劃分，一般為 4 人一組，以寢室長(zhǎng)為小組組長(zhǎng)。學(xué)期一開始就將相關(guān)產(chǎn)品的模具設(shè)計(jì)任務(wù)書下發(fā)到每個(gè)小組，明確每個(gè)小組本學(xué)期學(xué)習(xí)的具體目標(biāo)，然后通過任課老師指導(dǎo)小組內(nèi)部進(jìn)行分工協(xié)作，讓每個(gè)同學(xué)在整個(gè)學(xué)期都帶著目標(biāo)和任務(wù)進(jìn)行學(xué)習(xí)。
塑料模具設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括三部分：塑件的工藝分析、成型設(shè)備選擇和校核、塑料模具設(shè)計(jì)，其中塑料模具設(shè)計(jì)包括八個(gè)項(xiàng)目分別是：成型部分、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、支撐零部件。因此在教學(xué)中將教學(xué)內(nèi)容劃分為 10 個(gè)模塊進(jìn)行項(xiàng)目式教學(xué)。筆者以“澆注系統(tǒng)”設(shè)計(jì)為例，構(gòu)建“1+3”教學(xué)體系，具體教學(xué)方法和步驟如下：
�。�1）創(chuàng)設(shè)情境、明確問題
教師按照課程內(nèi)容來(lái)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，在一體化教室中采用項(xiàng)目式、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式。通過對(duì)若干種塑料制品（以飲水機(jī)支架為例）的結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察和認(rèn)知，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度分析若干種飲水機(jī)支架產(chǎn)品結(jié)構(gòu)之間的差異，同時(shí)通過分別提問和共同討論的形式來(lái)深入了解學(xué)生對(duì)問題分析的合理程度。授課教師結(jié)合項(xiàng)目教學(xué)的教學(xué)目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生來(lái)分析引起產(chǎn)品外觀差異的主要影響因素，從而引入“澆注系統(tǒng)”的概念，同時(shí)結(jié)合塑料模具實(shí)例提出“澆注系統(tǒng)”塑料模具設(shè)計(jì)中的重要作用，最后明確在本項(xiàng)目操作中的具體教學(xué)目標(biāo)。構(gòu)建“1+3”教學(xué)體系中的“1”____“澆注系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)。
�。�2）團(tuán)隊(duì)協(xié)作、制定方案
教師通過對(duì)上述飲水機(jī)支架產(chǎn)品的分析，明確了“澆注系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)的重要組成部分。通過授課教師的指導(dǎo)，每個(gè)小組在組長(zhǎng)的統(tǒng)籌下，充分利用周邊的資源（例如：圖書館資源、網(wǎng)絡(luò)資源、專業(yè)雜志……）來(lái)分析和完成在本組產(chǎn)品的澆注系統(tǒng)討論、分析和設(shè)計(jì)。在此過程中授課教師要充分發(fā)揮和調(diào)動(dòng)每個(gè)學(xué)生的積極性，組織學(xué)生展開課堂討論，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)造能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。最后在小組成員的共同論證的基礎(chǔ)上，各小組為本組的產(chǎn)品設(shè)計(jì)出一個(gè)合理的“澆注系統(tǒng)”方案。在任課教師的指導(dǎo)下，結(jié)合其他相關(guān)專業(yè)知識(shí)撰寫該設(shè)計(jì)方案在生產(chǎn)實(shí)際操作中的可行性論證報(bào)告。
（3）分組討論、優(yōu)化設(shè)計(jì)
授課教師組織各組學(xué)生按照一定的順序通過多媒體設(shè)備來(lái)展示和解釋本小組產(chǎn)品的“澆注系統(tǒng)”設(shè)計(jì)的類型、優(yōu)缺點(diǎn)以及在設(shè)計(jì)過程中遇到的問題和分析、解決問題的方法和思路。同時(shí)鼓勵(lì)全體同學(xué)對(duì)各小組的設(shè)計(jì)結(jié)果和設(shè)計(jì)的思維方式展開分析和討論，取長(zhǎng)補(bǔ)短。最后授課教師點(diǎn)評(píng)每組設(shè)計(jì)結(jié)果的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，并指導(dǎo)學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)而形成更加合理的設(shè)計(jì)方案。
�。�4）強(qiáng)化認(rèn)知、構(gòu)建知識(shí)體系
通過利用模具虛擬設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行三維仿真設(shè)計(jì)與加工，同時(shí)結(jié)合相關(guān)教學(xué)模具展示模具澆注系統(tǒng)的存在真實(shí)形式，任課教師選擇具有代表性的項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)例加工，組織學(xué)生對(duì)加工的結(jié)果進(jìn)行比較、分析、討論，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)。最后授課教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行全面的分析和總結(jié)，幫助學(xué)生構(gòu)建和形成完整的知識(shí)體系。由此學(xué)生不僅能夠充分地理解和掌握教學(xué)的主要內(nèi)容，而且能夠熟練準(zhǔn)確地運(yùn)用已掌握的知識(shí)去分析和實(shí)際解決實(shí)際問題�；緦�(shí)現(xiàn)工學(xué)結(jié)合、學(xué)以致用的教學(xué)目標(biāo)。
五 建立基于重能力、求創(chuàng)新的考核評(píng)價(jià)體系
本課程是高職模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的核心課程。筆者認(rèn)為傳統(tǒng)的考核方式已不能引導(dǎo)學(xué)生全方面的發(fā)展。高職教育以培養(yǎng)高技能人才為根本任務(wù)，以適應(yīng)社會(huì)需要為基本目標(biāo)。為了能更好地考核出學(xué)生的專業(yè)技能水平，引導(dǎo)學(xué)生全面可持續(xù)發(fā)展，為此建立了新的考核模式�？己擞伞捌綍r(shí)成績(jī)（20分）+模具設(shè)計(jì)說明書（40 分）+模具實(shí)例（40 分）”組成。具體如下：
平時(shí)成績(jī)。學(xué)生的平時(shí)成績(jī)由討論問題的表現(xiàn)和平時(shí)的學(xué)習(xí)態(tài)度來(lái)共同確定。
模具設(shè)計(jì)說明書。設(shè)計(jì)說明書包括兩個(gè)方面：第一，合理的模具設(shè)計(jì)要能充分體現(xiàn)學(xué)生對(duì)產(chǎn)品分析、總體方案論證、設(shè)計(jì)理念以及特殊部位的處理技巧；第二，一副模具的設(shè)計(jì)過程應(yīng)充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)、創(chuàng)新精神及信息化環(huán)境下對(duì)模具設(shè)計(jì)崗位和能力的思考。
模具實(shí)例。在二維設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合虛擬模具設(shè)計(jì)平臺(tái)完成模具的三維實(shí)體設(shè)計(jì)，重點(diǎn)考察學(xué)科交叉知識(shí)的運(yùn)用能力，以及模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)一步體現(xiàn)學(xué)生運(yùn)用實(shí)際知識(shí)解決問題的能力和創(chuàng)新思維。
六 結(jié)束語(yǔ)
經(jīng)過近幾年的教學(xué)改革實(shí)踐與探索，極大的提高了模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)教學(xué)效率、激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，既培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力、知識(shí)檢索能力、交流溝通與表達(dá)能力，也培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)的協(xié)作精神，得到了用人單位給予的肯定和好評(píng)，特別是在當(dāng)前金融危機(jī)的背景下，依然保持了良好的就業(yè)形勢(shì)。在今后高高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)過程中，我們將繼續(xù)努力，完善和推進(jìn)教學(xué)改革，為培養(yǎng)高素質(zhì)、技能型人才貢獻(xiàn)自己的力量。
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