一体化教学在模具设计软件实训中的应用

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彭荣利

(武汉职业技术学院湖北武汉430074)

摘要:通过对企业模具设计制造人才能力需求的分析,结合高职院校人才培养模式和教学方法改革,以模具设计软件实训课程为例,对一体化教学模式进行了探索与实践。


关键词:一体化教学;模具;计算机辅助设计

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727( 2014) 02-0111-03

模具是工业生产中极其重要的基础工艺装备,其生产过程集精密制造、计算机技术、智能控制和绿色制造为一体,被广泛应用于机械、电子、汽车、轻工、建材、医疗、生物、能源等制造领域,在经济发展中具有十分重要的支撑作用.模具工业发展状况已经成为衡量一个国家制造业水平高低的重要指标。计算机辅助设计(Computer Aided Design,简称CAD)将计算机科学与工程科学相互结合,使传统的设计和制造方法发生了深刻的变化。随着计算机技术的发展,模具制造企业广泛应用三维设计软件进行产品开发。

高等职业院校坚持“以服务为宗旨,以就业为导向”的办学方针,服务区域经济和社会发展,普遍开设了模具设计与制造专业。高等职业教育的培养目标为专业知识扎实、实际操作能力强、创新意识浓厚的技能型人才。为了达到培养目标,高职院校广泛采取以工作过程为导向,工学结合的人才培养模式,将提高学生的职业能力放在突出的位置,以职业能力为本位构建培养方案。

具体措施是:对职业岗位进行能力分解,以技术应用能力和岗位工作技能为支撑,明确专业领域核心能力,并围绕核心能力的培养形成有效的专业课程体系。在实施人才培养方案的过程中,职业教育必须以职业活动为导向,以素质为基础,突出能力目标,以学生为主体,以项目为载体,以实训为手段,开展知识、理论与实践一体化的课程教学,使学生在学习过程中逐步具备相应的岗位能力,成为企业迫切需要的技能型、应用型人才。

下面以模具设计软件实训为例,对一体化教学方法进行探讨。

一体化教学课程整体设计

教学设计是依据对学习需求的分析,提出解决教学问题的最优方案,使教学效果最优化的系统决策过程。为确保课程教学质量达到专业教学总目标的要求,必须从宏观(整体)和微观(单元)两方面进行课程设计:应用系统科学的观点和方法,调查、分析教学中的问题和需求,确定课程目标,构建教学过程,选择教学策略和教学资源,从而使教学效果达到最优化。

(一)以职业岗位需求为根据确定课程的整体目标

通过深入企业和人才市场进行广泛调研,模具设计与制造职业岗位能力需求可以概括为两个方面:一是良好的职业素质,包括工作态度、责任心和持续发展能力:二是熟练的职业技能,包括应用软件进行模具设计、模具加工机床操作、模具装配调试、模具产品营销。

按照职业岗位需要的综合能力来构建模具专业课程体系并设置课程,模具设计软件实训属于课程体系中的后期综合课程,课程的整体能力目标为熟练应用计算机辅助设计软件,完成中等复杂程度的模具设计。课程的详细能力目标包括设计软件的基本操作技能:对产品模型进行工艺分析并提出解决方法的能力:根据产品类型特点设计合理的模具结构的能力:在团队中与人沟通协作的能力:自我学习和持续发展的能力。

在模具设计软件实训课程中,选择企业应用广泛的美国PTC公司的Pro/ENGINEER作为教学软件。该软件提供了模具设计的常用功能,可以完成以下任务:产品模型的输入与数据诊断、对产品模型进行分析检测、设置模型的收缩率、创建各种分型面、自动分割成型零件、型腔布局、浇注系统和冷却水道的创建、标准模架的加载、充模和开模仿真、工程图的生成等。结合注塑模具设计和模具制造工艺学等相关课程,将模具理论与CAD软件教学融合,理论与实践一体化,使学生快速地掌握现代化的模具设计知识与技能。

(二)以职业活动为导向选择设计教学项目载体

职业教育课程的内容必须以职业活动为导向。课程的实例、实训,都要紧紧围绕职业能力目标的实现,尽可能取材于职业岗位活动和实际工作流程。课程内容以项目任务为能力训练的载体。项目的选择要点是实用性、典型性、覆盖性、综合性、趣味性、挑战性、可行性,项目设计的好坏对课程教学的效果有重要影响。

根据模具设计职业岗位的典型工作任务,从企业大量生产实际中选择典型实例,模具设计软件实训课程设置了七个实训项目,另外对应配置若干训练任务。每个实训项目融合一定的软件操作技能、模具设计与制造工艺的知识和理论、课程能力目标,实现了以项目为载体,知识、理论、能力训练和实践一体化。以职业活动的工作过程为依据,七个实训项目内容由浅入深,难度由简到繁,最后的项目是一个大型复杂的综合项目。所选项目任务内容上整体覆盖了课程能力目标,来源于生产生活实际,生动实用,吸引学生积极参与项目实践。经过多个项目任务多次循环,用项目对岗位能力进行反复累积训练。课程实训项目整体设计如表1所示。

一体化教学单元设计

一体化的课程教学方式是高效率的职业教育课程教学方式,“教学做”一体化,理论与实践紧密结合,相互支持,相互促进。模具设计软件实训在CAD实训机房进行,时间集中为两周,机房配备多媒体网络教学系统、CAD/CAM软件、教师精心编写的教学课件、与实训项目相关的实物、模型等教学资源。

以“项目一:含靠破孔结构的模具设计(玩具塑料盖)”为例,一体化教学单元设计如下。

项目引入展示玩具实物及相关玩具生产的多媒体资料,引入项目任务——应用模具设计软件进行玩具塑料盖的模具设计。

示范训练分阶段演示讲解软件的应用操作,引导学生结合模具设计理论知识,对产品进行工艺性分析,完成塑料盖的模具设计。学生同步训练,在做中教,做中学,“教学做”一体化。

思维拓展 引导学生灵活地应用相关知识技能,开拓思维,提出完成项目的不同方法。在此过程中,注重培养学生的创新能力。

讨论总结按小组分析讨论含靠破孔结构的模具设计方法,并进行小组展示,教师进行归纳总结。在此环节中,团队协作、沟通能力得到训练。

举一反三学生独立完成项目配置的训练任务,强化解决相同类型问题的能力。通过举一反三的任务训练,培养学生的自学能力。

在一体化教学过程中.以学生为主体,以能力提高为目标,教师在操作示范中讲解知识,引导学生在项目实践中应用知识、训练能力。教师根据学生学习情况进行分层次指导,要求学生认真规范地进行训练,多思考,多创新,并在训练中对课程学习情况进行考核。考核是相对目标而言的,模具设计软件实训课程突出体现能力考核的要求,以项目任务为考核依据,是多元化的、动态的过程考核,贯穿整个实训期间,学生在完成任务训练的过程中体现出来的专业技能、职业素质、创新意识、持续发展能力都是考核指标,体现了职业教育的特点。

关于一体化教学的思考

模具设计软件实训以职业岗位活动为依据对课程内容进行整体设计编排,围绕职业能力目标的实现组织课程的单元教学,以学生为主体,理论与实践一体化,“教学做”一体化,符合职业教育的目标和高职学生的学习特点,能激发学生的学习兴趣,培养学生的综合能力,近几年的教学实践已取得较好效果。

在教学的实践过程中,也有一些问题需要继续深入思考。

第一,一体化教学要求教师有极强的课堂管理能力,在实训过程中既要掌握每个学生的特点及学习进展,提供个性化的指导,使其能力得到相应的训练和提高,又要从宏观上协调实训的进度。从教学组织形式来讲,以小班教学为佳.

第二,作为能力训练的载体,项目的选择设计必须体现职业活动领域的最新动态,紧跟企业生产发展趋势。因此,应聘请企业技术人员参与课程开发、教学改革,组织教师进入企业实践学习,通过学校与企业的双向交流提升高职课程的教学效果。

第三,教学过程中尽可能建立企业化的实训环境,以仿真的职业岗位活动过程来进行任务训练,锻炼学生的综合职业能力。

第四,教无定法,学无止境,教学相长,教师在教学过程中要积极探索创新教学方法,提高教学能力。

(责任张维佳)