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Teaching reform method of Mould design to Improve students' learning interest
【Abstract】 The paper introduces a teaching reform method of mold manufacture design. Change the traditional design with boring calculation drawing. It could make the drawings of book vivid and moving into real using the 3Dmax software. Improve students' learning interest, at the same time, the students could have a comprehensive understanding of to mold manufacture design. And They could master the skill of 3D animation ,also.
【Keywords】Improve students' learning interest, Mould design CNC, Teaching reform method
引言
高校机械类专业在现代工业发展中起着举足轻重的作用,目前,机械类专业又以其技术性强,就业前景好等优点广泛地被考生接受,招生前景看好。模具设计与制造这门课程是高校机械类专业开设的一门重要的专业课程,随着模具行业在国民经济中的地位不断加强,也使得企业对模具专业人才的需求不断扩大,就业前景广阔。目前各高校对于模具课程的培养方法主要是课堂教学、课程设计、现场实训等环节,但因为模具专业领域广阔,内容枯燥,不能引起学生的兴趣,学习效率低下,学习效果不好,很多学生由于没找到合理的学习方法,不能由浅入深循序渐进,学习每深入一步都困难重重,最终失去了学习兴趣,产生厌倦,最后只能放弃,毕业时也就无法掌握应有的技能知识,不能适用于用人单位的需求,即便能够进入企业工厂,也会经历很长的一段培训适用期,造成培训成本的浪费。
随着电脑的广泛使用,现在的大学生对计算机也普遍具有信赖性,我们可以利用这一点,将模具课程设计增加一部分电脑设计的内容,在理论课上有了相关知识积累,更深层次掌握软件也就水到渠成。如果方法正确,有教师指导,学习进展没有了障碍,设计作品流畅而出,学生们看到自己每天的进步,就会充满成就感,自然越学越入迷。再结合实际工程项目,妙趣横生,可以有效地提高学习兴趣。
1. 模具结构模型的创建
在实践教学活动中适当降低理论课学时,相应地增加实践课及课程设计的学时量,因前期的机械零件课程设计中已经有了手绘图和计算机二维AutoCAD绘图的训练,所以将学生由教室设计改为计算机机房,每个学生分配一张已成型的模型二维平面图,内容包括冲压模具、塑料模具等皆可。
学生在课堂教学中已经看到很多演示模具动作过程的动画,并且对动画有着很高的兴趣,我们可以通过课程设计,先让学生利用三维软件在计算机中建立起相应的模具模型,在建立三维模型的过程中对二维图纸就会有了透彻的理解,建模软件可以是ProE、UG,或是CAXA三维实体设计等。三维模型的建立是一项很精细的工作,需要对图纸有着透彻的了解,必要时还要进行计算和设计,如何将一张平面的图纸变成计算内的三维模型,将是考验学生耐性和设计能力的一项重要工作。模型创建完成后,检查各结构与图纸是否完全吻合,这一步骤很重要,避免后期制作过程中不必要的重复模型处理,可以将学生分成几个小组,以每一个小组为单位,分别对每一个学生所创建的模型进行集中校对检查,以激励的方法奖励找出问题的学生,既提高了所有学生对各个模具结构的理解能力,又增加了学生间的沟通,使得整个过程充满挑战性。
模型经过检查没有问题后,就可以通过输出功能转化成*.3ds文件,这是一个各软件通用的转化格式,然后再打开3dmax软件,将模型导入下一步也就是真正提高学生学习兴趣的工作了——让学生的模型动起来。
2. 三维动画设置
无论哪一种模具结构,其动作过程一般都比较简单,可以通过设置这些简单的动作过程,让模型在学生的手中“活”起来。
以一个简单的单分型面注塑模具为例,其动作过程包括:合模注射保压定型开模推出制品,最后,再设计一个5秒左右的产品展示放置的动画。由于设计时间有限,动画设置只是模具的动作过程,不包括注射机部分,这些动作对于强大的3dmax软件来说是最基本的设置,设计时间为20秒,以每秒30帧计算,总帧数为600,各时间段分配如下:
① 0~3秒,合模。
动模和定模分别设置移动的初始、终止位置。
② 3~6秒,注射。
流体的动画设置是比较难的,在3dmax中,可以用loft方法创建一个圆柱,在流道中充当粘流态的塑料液体,并设置这个圆柱从无到变长的动画(这个过程较为复杂,但是由于时间短暂,可以简单表示即可)。
③ 6~10秒,保压、定型。
这一过程在塑料的成型过程是非常重要的,但在这里却不用设置任何动作,只要复制前面的动作保等合模位置即可。
④ 10~12秒,开模。
动模和定模分别设置与①动作相反的位置。
⑤ 12~15秒,推出制品。
这一动作是所有动作中相对来说最复杂的,需要设置的组件相对多些,可以把同时动作的零件如推杆、推杆固定板、推板组合(group)在一起设置一次动作,制品设置移动动作。
⑥ 15~20秒,制件旋转展示。
这个动作在设置时,放置角度不能过大,否则旋转速度过快看不清楚。
这样,一个完整的动画演示过程就设置完成了,再输出动画即可。做得快的同学,可以设置相对复杂一些的背景作为练习。
3. 课程设计时间安排
整个课程设计时间为两周,第一周进行模型的建立,因前期学生们已经学习了相应的三维软件,所以内容的重点在模型与图纸的符合程度及模型的细节的创建上;第二周为动画的设计,机械不开设3d动画课程,因此前两天最主要的内容是熟悉3dmax软件,对导入的模型进行处理,分离开可动作和不可动作零件,赋予不同的材质以使动作更加明显,最后三天,设置、输出动画。
4. 总结
通过这样的课程设计,我们把一个枯燥的学习过程转化为活灵活现的设置过程,既让学生对模型有了透彻的理解,又使学生掌握了动画的设计过程,为以后的工作、学习打下了坚实的基础,提高学生兴趣的同时也为就业增加了一份动画技能,本项教学研究的广泛深入开展,提高了教师的业务水平和业务能力,更新、充实了教学内容,对模具课程建设和整个教学工作起到了极大的促进和提高作用。
【参考文献】
[1]李小海,王晓霞. 模具设计与制造. 电子工业出版社,2011.
[2]李集仁,翟建军. 模具设计与制造(第二版). 西安电子科技大学出版社,2011.
Abstract: Based on the features of higher vocational education and the constructing demand of state-grade model college, for mold manufacture technique curriculum as an example, the process of specialty construction and curriculum reform is introduced in this paper. The process consist of analysis of market needs, analysis of working post, analysis of working ability demand, curriculum development, curriculum design, put into practice the curriculum, summing up and improvement and so on. So we developed a method of teaching reform for training excellent talents.
关键词: 高等职业教育;模具制造技术;工作过程;课程设计
Key words: higher vocational education; mold manufacture technique; work process; curriculum design
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)13-0239-02
0 引言
高技能人才是国家核心竞争力的体现,是我国人才队伍的重要组成部分,是技术工人队伍的核心骨干,在加快产业优化升级、提高企业竞争力、推动技术创新和科技成果转化等方面具有重要的作用。“高等职业教育作为高等教育发展中的一个类型,肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命,在我国加快推进社会主义现代化建设进程中具有不可替代的作用”(教育部[2006]16号文件)。我国的高职教育走过了30年的发展历程,期间根据形式的发展进行过几次重要的改革,但随着改革开放的深入和经济形势快速发展,高职高技能人才培养还存在一些问题,主要表现在:课程体系不能自成一类,课程体系与职业教育目标脱节,是本科教育的缩影,是基于学科完整的学习;实训条件与高技能培养要求不匹配没有真实的情境,不参加真实的生产,无法练就企业需求的技能,高技能形成受到实训条件限制。本文以模具制造技术课程为例,在多年课程开发与建设的基础上,结合国家级示范校建设,进行高职教育课程改革的探索。
1 人才培养模式的改革
1.1 人才培养模式 要培养高素质技能型人才首先要确定人才培养模式。人才培养模式强调要在实践教学、校企合作、工学结合、顶岗实习、双证书制度、订单式培养等各方面创新,其中最重要的是强化学生实践能力的培养。而人才培养模式改革与创新的重点是教育教学过程的开放性和职业性,这就必须重视校内学习与实际工作的一致性,校内评价与企业评价相结合,探索课堂与实习地点的一体化。以笔者所在学校模具专业为例,学习德国的“双元制”模式,以模具专业的就业市场为导向,确定模具专业对应的岗位群,界定岗位的核心能力,形成专业培养的核心能力和核心课程,从而构建课程体系。在人才培养过程中,积极推行“订单式”培养,探索任务驱动、项目导向等教学模式,强调企业不但提供场地和设备,还派专业技术骨干参与实践教学及管理评价。
1.2 人才培养方案 人才培养方案是学校实现人才培养目标和总体计划的实施方案,是学校组织和管理教育教学过程的主要依据,是学校对教育教学质量进行监控和评价的基础性文件,是各种人才培养模式的具体体现。人才培养方案的制订步骤:①在充分调研的基础上,界定本专业的毕业生就业范围和就业岗位。②根据就业岗位,借助于企业工程技术人员的力量,界定这些岗位所需要的能力。③针对以上技能要求,将技能分解为形成技能构成要素,也就是说针对一个技能,通过怎样的知识点才能形成。④将以上的知识点归纳,形成课程,并将这些课程进行有机整合,形成课程体系。⑤根据课程体系的衔接关系和学校资源情况,编写教学进程表,从而形成最终人才培养方案。在人才培养方案制定过程中,应根据专业课程的性质和完成这些课程所需要的条件,确定实践教学、校企合作、工学结合、顶岗实习、双证书制度、订单式培养等各方面的灵活运用。
2 课程体系的构建
高职课程不是系统化的学科知识,也不是简单化的学科知识应用,而是依靠工作过程串联起来的源于实际工作、高于实际工作的应用性知识系统或工作过程系统化的知识体系。高职课程体系本质上是一个开放的系统,并由理念、模式和技术三个关键要素构成。在新的课程体系中,将过去知识储备的学习过程改变为基于工作过程的完整学习过程。其特点如下:
2.1 以就业为导向,突出针对性 以就业为导向,就是针对地区、行业经济和社会发展的需要,按照技术领域和职业岗位(群)的实际要求设置课程。以笔者所在学校模具专业为例,专业教师到天津及周边地区的模具行业企业开展模具设计与制造专业就业岗位及核心能力的广泛调研,了解模具行业人才结构现状、专业发展趋势、人才需求状况,工作过程、岗位对知识能力的要求、相应的职业资格、学生就业去向等,取得模具专业就业岗位及核心能力需求的第一手资料,为确定教学改革思路,制定更加贴近就业市场的课程大纲和人才培养方案提供可靠的依据与基础。调研表明,模具设计与制造专业所对应的岗位,主要可分为三大类:模具设计,模具制造,模具装配。对应的工作任务包括:模具设计,模具加工设备操作,模具装配、安装、调试等。应具备的职业能力包括:机械制图,设计软件使用,加工工艺编制,数控机床操作,钳工技能等。
2.2 以国家职业标准为依据,突出技能性 国家职业标准是以职业活动为导向、以职业技能为核心的国家职业标准体系,是实施职业资格证书制度的基础,是开展职业教育培训和职业技能鉴定的依据,反映了企业和用人单位的用人要求。高职院校培养的是高素质技能型人才,课程体系必须以国家职业标准为依据。
2.3 以服务为宗旨,突出工作过程完整性 职业教育是要教会学生如何工作,课程体系构建必须基于工作过程。模具设计与制造专业课程体系构建以模具设计与制造过程为纲,以模具设计和加工技能为主线,将岗位、标准及工作过程结合进行课程的解构与重构。
3 模具制造技术课程设计
3.1 课程设计的方法 第一步,工作任务分析。从工作岗位或岗位群出发,对其进行工作任务分析,并在此基础上确定典型工作任务。常采用问卷调查、现场访谈、案例分析等方法。第二步,行动领域归纳。在对典型工作任务做进一步分析的基础上,通过能力整合,将典型工作加以归纳形成能力领域,或叫行动领域。它是工作过程系统化课程开发的平台,是与本专业紧密相关的职业情境中构成职业能力的工作任务的总和。第三步,学习领域转换。所谓学习领域即课程,它包括:由职业能力描述的学习目标、工作任务陈述的学习内容和实践理论综合的学习时间(学时)三部分。由学习领域构成的职业教育课程体系,其排序必须遵循两个规律:一个是认知学习的规律;一个是职业成长的规律。第四步,学习情境设计。学习领域的课程要通过多个学习情境来实现。所谓学习情境,是在工作任务及其工作过程的背景下,将学习领域中的能力目标及其学习内容进行基于教学论和方法论转换后,在学习领域框架内构成的多个主题学习单元。学习情境的设计必须遵循两个原则:一是具有典型的工作过程特征,要凸显工作的对象、内容、手段、组织、产品和环境六要素特征;二是实现完整的思维过程训练,要完成资讯、决策、计划、实施、检查、评价的六步法训练。
情境设计需要课程载体,课程载体是学习情境的具体化。课程载体包括两个要素:一个是载体呈现的形式,对于专业课程,载体的形式设计可以是项目、案例、模块、任务等;另一个是载体呈现的内涵,对专业课,载体的内涵设计可以是设备、现象、零件、产品等。载体设计必须遵循三个原则:可迁移性(典型性、代表性),可替代性(规律性、普适性、开放性),可操作性(现实性、合理性、实用性)。
3.2 模具制造技术课程设计
3.2.1 课程目标设计 通过《模具制造技术》课程学习,使学生掌握模具制造的基础知识、模具的加工工艺、模具的装配工艺,具备编制中等复杂模具零件制造工艺规程的能力,熟悉模具制造的各种加工方法、原理和特点,了解模具制造的新工艺、新技术及其发展方向。让学生养成独立思考、崇尚科学的学习习惯,养成严格遵守行业标准、机械设计国家标准及求真务实、踏实严谨的职业习惯,为学习新知识、从事模具制造工作和技术创新奠定基础。
3.2.2 课程内容设计 课程内容包括:模具制造工艺设计,模具零件加工,模具装配,模具制造实训四个学习情境。对应的工作项目包括:加工工艺设计,普通机加工,数控加工,特种工加工,光整加工,典型零件加工,模具装配,特定模具的制造与装配。
4 模具制造技术课程实施
4.1 突出职业素质教育 高素质技能型人才培养,以技能培养为主线,在技能培养同时注重提高职业素质。高素质要体现在文化素质和职业素质两方面。高素质的培养一是通过课程教学实现,更重要的是融入技能培养过程中。
4.2 突出工学结合 工学结合就是要把学习过程与工作过程结合起来。表现为其一,基于工作过程构建课程体系。其二,课程目标为应用,课程内容融入企业需求和国家职业标准要求。其三,校企合作。如订单培养、企业实习。其四,教学做一体的教学模式。在真实的生产情境或模拟的生产情境中,以生产任务或工作项目为中心学习理论和技能,理论与实践相结合。
4.3 突出双证教育 课程体系的核心是形成模具设计与制造能力。技能培养以达到数控机床操作工或模具钳工中级工水平为目标,以中级工职业资格证书考核标准进行评价。操作技能分金工实习、数控实训及顶岗实习三个阶段逐步形成。
5 结束语
通过示范校建设,在借鉴德国职业教育先进经验的基础上,吸收我国职业教育课程改革的成果,遵循教学系统设计的基本规律,形成了高职课程开发的方法;有力地推进了专业人才培养方案、课程教学标准的开发,促进了高职教育改革发展。
参考文献:
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[6]郭扬.近年来高职教育人才培养模式的七大转变[J].中国高教研究,2009(5):63-65.
【关键词】 高职教育;“2+1”;模具;培养方案
【中图分类号】G64.21 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2013)22-00-02
一、“2+1”教学模式的政策依据及意义
“2+1”教学模式的政策依据是根据《国务院关于大力发展职业教育的决定》中明确提出“要大力推行工学结合、校企合作的人才培养模式,逐步建立和完善半工半读制度”,教育部并且制定出台了《职业院校试行工学结合、半工半读的意见》。“2+1”教学模式是通过校内两年教学和一年校外顶岗实习实现,这种教学模式更突出了高职教育以应用为主旨和特征构建课程和教学内容体系的原则,更强调了学生职业能力培养在高职教学中的重要性。
二、“2+1”模式下模具专业人才培养方案制定的标准及探索
培养方案制定标准就是围绕如何培养第一线工作的高技能型人才。实现培养目标的评判标准包括三个方面:一是素质要求:要求有良好的团队合作精神,培养较强的心理抗挫折能力,有良好的职业道德,爱岗敬业,勇于创新,对待工作一丝不苟,为人诚信;二是知识要求:具备模具设计、模具制造、数控加工等方面的专业知识,掌握机械制造、模具设计、数控加工、模具装配、模具销售等方面的知识;三是能力要求:掌握从事模具专业(行业)领域实际工作的基本技能,同时具有一定的创新能力和创业能力。
在“2+1”教学模式下,由于校内教学周期的缩短,根据模具专业培养目标及评判标准,我校在教学过程中大胆探索并实施新的教学方案:
(一)校内人才培养方案的改革与探索
1.改革模具设计与制造专业课程体系
强调以能力为本位,以提高学生职业素养为目标,课程设置以职业需要为主线,以就业为导向,打破学科体系,我校将模具专业课程体系分为四块:一是基础知识课程,主要在第一学期开设;二是职业基础课程,包括机械制图、公差、机械设计基础、机械制造基础及职业基础任选课等,为学生专业的学习打好基础;三是职业能力课程,包括冷冲模设计、压铸模设计、塑料模设计、模具CAD/CAM、模具制造技术和数控加工技术及相关的实习实训课程等,重在培养学生的模具设计能力、模具零件加工制造能力和模具设备的操作及模具的维护能力等;四是顶岗实习,在大三这一年开展,熟悉真实的工厂环境,为就业作准备。课程设置中更加突出高职模具专业“学中干、干中学”的教学特点,重视学生职业能力的培养,为学生营造仿工厂的学习环境,建立一种循序渐进的从校园到岗位的学习和适应过程,为培养学生的岗位角色意识,为学生提前进入岗位角色创造条件,并适应现代企业的招聘特点。
2.改革实践教学环节
为保证对学生能力培养的要求,我校大幅度增加了实践教学环节的比例,从实验、课程设计、顶岗实习三方面构建了系统的实践教学体系。在实践教学过程中,重点加强对学生现代设计与制造技术的能力培养,大量增加数控机床、数控线切割、数控注塑机等的应用;增加综合性、开放性实验,结合专业需要优化实验项目和内容。例如:针对模具专业的特点,加强金属切削加工及加工质量分析方面的综合性实验。通过实践教学,加强学生对企业在用先进制造技术的了解,并尽可能增加动手机会。在校内专业实习中,使每个学生都有机会结合生产实际操作线切割、注塑机、数控机床、加工中心等设备。在专业基础课程设计中,强化计算机的应用,制图测绘和机械设计课程设计都增加计算机绘图的要求,在专业课程设计中增加冲裁模具CAD和注塑模具CAD软件的应用,在模具制造工艺课程设计中增加数控线切割编程的内容。
3.改革教学方法
教学形式上摆脱传统教学模式的束缚,我校组织教师积极开发优秀多媒体课件,并尽可能将教学地点设置在模具实验室或车间,实现“教室车间化,车间教室化”。利用工程中实际应用的模具进行教学,摆脱乏味的理论知识讲解,提高学生对模具的认识。在学习的过程中,学生既可参照模具实物学习模具工作原理,又可以实际动手操作,教学方法灵活、直观,教学形式生动、活泼,调动了学生学习的积极性和主动性,激发了学生的学习热情。例如,在塑料模具成型工艺及设计课程的教学中,利用企业生产手机后盖的模具进行讲解。将手机后盖的工艺设计和工艺参数的选择、分型面的选择、型腔的布置、流道系统的设计、型芯的设计、顶出机构的设计和温度系统等内容设计成不同教学模块,每一个模块都结合实例进行讲解。让学生掌握实际设计模具的过程,掌握模具设计的要领,巩固所学的理论知识。并且每一模块的讲解都采用项目驱动,逐步讲授设计要点,并以一定练习作为辅助。边讲边练,以练为主,避免学生会而不熟的现象发生。
4.建立科学合理的考核体系
科学合理的考核应做到对学生全面、合理的评价。我校在“2+1”教学模式的考核方式主要采取理论考核、项目考核和顶岗实习考核三方面。理论考核主要采取开卷、闭卷、课程论文等形式,考试难度适当,范围合理全面。项目考核是在项目实施完毕后,教师根据项目的设计方案、实现方法、操作步骤、涉及内容多少等因素,可以制定不同的得分权重给予学生成绩,也可以包括学生的自评成绩来制定最后的项目成绩。同时,在考核过程中注意学生的学习态度等素质考核因素。顶岗实习考核主要由企业专家给予的成绩和学校带队顶岗实习教师抽查给出的成绩构成。企业专家给予的成绩主要根据学生的实习报告和实习期间的学习工作态度给出,顶岗实习教师不定期检查学生的实习情况,并根据检查情况给出实习成绩。
(二)校外一年顶岗实习的模式改革
校外顶岗实习的一年是关键的一年,是学生工作能力和实践能力锻炼的关键一年,也是提升学校影响力的重要步骤。与企业建立一种长期、稳定、友好的实习合作关系,是实施“2+1”教学模式的重要保证。否则,1年的企业岗位实践将流于形式。为了使学生在“2+1”教学模式中真正受益,总结我校在顶岗实习中的经验,我校选择一些拥有先进的管理理念和良好的企业文化,并能提供与专业培养目标所确定的就业岗位的大型企业,建立了省内和省外实习基地,如贵州083基地企业、芜湖国家级经济技术开发区、无锡高新区等作为学生实习基地,为学生认识模具、制造模具、加工模具提供很大的空间。在校外的一年实习中,我校主要注重以下几个方面的改革与实践:
1.建立顶岗实习管理制度体系
我校把顶岗实习管理由校企双方共同实施,双方协定顶岗实习的相关管理制度。明确在顶岗实习过程中企业、学校、学生三方的权利、责任与义务。校企双方共同协作,达到“共赢”。因此在学生进企业顶岗实习前,学校要对学生做好顶岗实习动员工作,明确实习目的、任务要求和考核要求等;企业对实习学生进行安全教育、岗位技能培训、生产制度的学习等。通过建立校企合作制度和顶岗实习制度的不断完善,我校逐渐形成顶岗实习管理制度体系,使顶岗实习科学化、标准化。
2.建立实习学生校企共管平台
做好顶岗实习管理工作,就要求学校与企业建立共管平台,明确各自职责和义务。我校对学生顶岗实习前统一组织顶岗就业双选会、培训和安全教育。安排驻厂顶岗实习带队教师配合学校就业部门与企业沟通协调,与企业签订实习协议,协助企业落实学生顶岗实习的岗位以及处理突发事件等,同时与学校专业负责人及专业教师沟通,制定实纲和实习内容等。企业的人力资源部门负责与学校沟通制定实习计划,对学生进行入厂教育,并对实习过程进行监控,与学校及时沟通。在实习车间由企业的班长或组长对学生进行出勤考核、生产质量考核、岗位技能评价等。同时与驻厂的带队顶岗实习教师进行交流,及时解决实践中遇到的问题,不断完善实习内容。
3.构建实习学生继续学习平台
顶岗实习时间为一年,一年中,学校除了要求学生学习企业员工爱岗敬业、工作谨慎的品质外,还应该为学生提供更加灵活的学习方式,为学生提供继续学习的平台。我校在顶岗实习单位的安排上尽量集中,方便管理。并派专门教师,负责对实习学生在模具设计、加工和维修方面疑问的解答,及时掌握学生学习情况、工作状态。教师利用学生实习的休息时间合理安排理论联系实际的教学活动。实习教师利用QQ群、飞信等网络联系方式,有针对性地指导,使学生在实习期间既学到专业知识,又掌握了企业所需要的基本技能和管理。
4.采用校企共同考核评价办法
学生顶岗实习阶段考核的主体是校企双方,因此,学校与企业共同制定实习学生考核评价办法。我院与企业制定的考核评价指标体系,偏重企业评价,企业评价占70%,学校评价占30%。注重评价学生实际设计和加工模具的工作能力以及创新能力。考核评价指标内容包括实习态度、工作质量、岗位技能、遵章守纪、出勤情况、安全意识、实结等。在学生顶岗实习结束时,对达到考核标准的学生,企业根据顶岗实习情况择优选拔,使部分学生成为企业的正式员工。这也减少了企业找人的盲目性,对学生也有很大的吸引力,提高了学生顶岗实习的积极性,学生更加注重企业顶岗实习。
三、总结
“2+1”教学模式是一种适合现代高职教学特点的教学模式,它打破了传统教学模式的单一性,对学生职业能力的提升和综合素质的培养具有很大的促进作用。我校在“2+1”教学模式在培养方案中做出了一些探索并取得了一定的成绩,但是为了更好的开展“2+1”模式下模具专业的人才培养,我们在具体的实践中包括教学项目设计的合理性、师资培养和教学条件的改善仍有值得深入探究的问题。
参考文献
[1]汤晓,朱建华.“项目化教学”在高职教学改革实践中的探索[J].考试周刊,2008,31.
[2]贾朱植,祝洪宇.浅析高职“2+1”教学模式改革[J].黑龙江科技信息,2010,05.
Abstract: "Plastic Molding Process and Mold Design" is an important specialized course of material molding and control engineering major, and has strong practicalness. In order to enable students to master the basic theory courses better and complete the practical design, based on the teaching practical experience this author used module integrated teaching model and a variety of teaching methods, and achieved certain results, which accumulated experience for the future teaching.
关键词: 塑料模具;模块一体化;教学改革
Key words: plastic mold;module integration;teaching reform
中图分类号:G42 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)25-0215-01
0引言
作为模具专业的主干课程《塑料成型模具设计》必须以市场需求为导向,以就业为目标的教学理念开展。在本人长期从事《塑料模具设计》课程的教学中,采用模块一体化的教学模式的基础上,采用多种教学方法并进,取得了良好的教学效果。
1传统课程教学及存在问题
1.1 传统的教学方法传统教学方法的基本特点是教师根据教材或确定的内容系统地在课堂上讲授,教师根据自己对教材的理解组织教学,并按一定的教学法(含已有的教学经验)讲课,目的是使学生能在较短时间内、较快和较准确地了解和掌握课堂内容。
1.2 存在的问题以上教学方法看似很有逻辑性,但整个看来教学的整个过程只重视教师的教,而忽视了学生的学,学生学习的好坏,理解的程度教师只有在课程设计时才能了解,而且学生学习很被动,必须完全接受老师的灌输,缺乏学习的积极性。考试的时候也只是应付过关,不能把握课程中的精髓。
2课程教学改革的措施
2.1 分析学生的基本情况,采取相应的措施我校材料成型专业本科学生的《塑料成型工艺与模具设计》开设在大四的第一学期,在这一学期学生的任务非常艰巨,压力很大,上课往往出现到课率不高,上课不积极等,若上课仍采取按部就班的方法上课,往往会上课学生不积极,影响老师情绪,教学效果极差。针对这种情况,经过多年的教学实践,采用模块一体化教学,体现专业特色,使学生主动学习,取得良好的教学效果。
2.2 模块一体化的内容根据教学计划,本课程分为理论课程教学、塑料件加工认识实验、模具拆装实验和课程设计等内容,按计划应上理论课,在讲授一定理论之后,进行相应实验,理论完全结束后进行课程设计。采用的模块一体化的具体教学安排是:开课前,将最后每个学生要做的毕业设计的题目发给大家,给出设计零件的工程图及设计要求。另外给出设计塑料模具的设计步骤。①分析塑件(包括工艺性和塑料类型);②成型方法的选择;③注射机的选择;④塑料模具整体结构的确定;⑤成型工艺条件的确定;⑥模具各零部件的设计;⑦设备的校核;⑧绘制模具装配图和零件图。这样使学生目标明确,在以后的理论学习和实践中主动学习,不但能很好地完成毕业设计任务,而且提高学习的积极性。
2.3 实验教学实验能让学生有感性的认识,不能只在讲到某个理论的时候安排试验,比如在开课前学生对塑料模具了解很少,可以进行认识实验观看塑料件生产的设备和模具,使他们有初步的认识,然后在进行理论讲解,更容易理解,在以后的理论教学中,使实验室平时有开放的时间,学生可以自由实验。
2.4 讨论式教学 “三个臭皮匠,顶个诸葛亮”,充分说明了集体的力量,由于本课程中在模具结构章节中,有大量的结构图,若老师满堂灌输,而且图形结构复杂也不是一下子就能搞清楚每个零件的,学生很容易产生思维疲劳,影响教学效果。
2.5 多媒体教学《塑料成型工艺与模具设计》这门课图形较多,若采用传统的模型和挂图,有很大的局限性,另外不能达到动态的效果,比如上面提到的模具结构的问题可以将典型的结构做成FLASH动画,利用视频讲结构动作过程动态的展现出来,最后将学生的讨论进行动态化的归纳,另外理论课中还有很多知识点可以做成动画,使课堂教学直观、生动,提高了课堂效率。
2.6 成绩评定办法针对学生以往考试只在最后突击的特点,将成绩评定改成不只重视最后的理论考试,采取各个方面并重的评定方法。
2.6.1 注重平时成绩①平时上课情况:到课、发言。将每个学生的表现情况量化记录下来,作为学科成绩的一部分。②作业情况。每个章节留出课后习题的一部分作为课后作业,以便学生复习和总结,记录下来,作为学科成绩的一部分。
2.6.2 实验成绩:各个实验成绩的总和在学生做实验的时候记录下来他们的操作情况、遇到问题的解决能力,结合实验报告的成绩,得出实验的成绩作为学科成绩的一部分。
2.6.3 合理分配期终考试内容期末考试试题严格按照教学大纲要求,采用闭卷,时间为120分钟,题型以选择题、填空题、简答题、计算题和图形分析题主,注重基本概念和基本理论,考察基本知识的归纳能力和知识的综合应用能力。
以上三个部分在课程成绩中所占分值为平时成绩占20%,实验占10%,期末考试占70%。
3课程教学改革前后学生成绩分布的比较
通过课程教学改革使学生提高了学习的兴趣,学习成绩大幅度提高,而且对于基本概念和基本理论的掌握已完全不成问题,下面就几个方面教学改革前后进行比较。
4结束语
从教学改革成绩看,教学效果明显,可以作为以后教学的模式进行。另外随着实验室设备的到位,计划在以后的教学中,能够使学生在设计阶段做成的模具结合《模具制造工艺》实验由自己动手加工出来,进一步强化理论与实践的结合,使学生从实践中提高专业知识,达到教学目的。
参考文献:
目前机械专业学生在经过理论教学、生产实习等教学环节后,于大三下学期开展为期三周时间的专业课程设计教学,以培养其分析设计机械零件加工工艺的工程实践能力。该课程要求学生最终提交零件图、工艺卡、工序卡、夹具或模具的装配图及有关的非标零件图、以及相关的设计说明文档等。虽然该课程对于机制专业的学生来说是一个难得的锻炼机会,然而经调查发现目前的教学模式并非最优,学生在完成课程设计任务时,并没有充分发挥其主动学习知识的能力,从而影响了教学效果。总结起来,主要在教学模式中有以下的一些问题:
1.1课程设计题目单一,挑战性不够
大多时候课程设计的题目由指导教师指定。而教师通常会选择一些相关的书面题目并分派给几组学生去完成。这样,一方面题目来源单一,使得一些学生不动脑筋,而是以抄袭应付任务,导致老师不得不花许多精力来判断哪些是抄袭部分,浪费了精力,同时还有可能造成不公,反过来又加重了学生的投机心理;另一方面学生会感觉题目与前序课程设计模式雷同,没有新鲜感,实战性不强,影响了学生完成任务的激情。
1.2学生在做课程设计过程中,急于完成任务,对知识的掌握不够深入
由于通常课程设计相较于课堂讲授的课程而言形式较为灵活,对学生学习的自主性要求较强,但一些学生以尽快完成任务为目标,当设计中遇到难点或一些细节时,他们往往没有动力去探求其背后的道理,疏于翻阅相关手册书籍,这样设计的结果常常有想当然的成分,而一些基本原理并未真正理解和掌握。而教师方面又限于人数以及当前教学模式的限制,对于这样的心态不能及时有效地进行引导,导致课程设计中学生的主动性发挥不够。
1.3答辩过程没有起到应有的作用,学生未能真正将不足转化为动力去进一步学习
由于目前的答辩机制是作为最后考核手段的一种评分方法而存在,因此学生对于最后的答辩过程,只关心其所获分数的高低,而对于答辩中教师所指出的错误并没有真正用心去解决。通过调查发现,许多在课程设计时已指出的错误,到了毕业设计时,学生往往仍然没有改正而是延续了下来。这使得教师在答辩期间所做的工作未能起到应有的效果。事实上,由于目前师生比例偏小,这使得指导教师不可能在设计阶段能注意到所有学生的错误,许多的错误是在答辩阶段指出的,然而由于此时学生关心的是分数而非原理,因此使得学生对于自己的不足之处往往没有加以足够的重视,从而失去了从中学习的机会。但就知识学习的规律而言,只有在错误中认真总结经验,汲取教训,才能真正学得知识,有效地提高自身的能力。显然在当前只有一次答辩机会的背景下,大部分的学生并未对所指出的错误做认真的思考,没能真正用心去理解错误产生的原因。这使得答辩却失去了应有的效果。
2提高教学效果的实施模式探索
针对以上的问题我们设计了相应的教改措施,以提高教学效果,满足现代高等教育对实践类教学的要求。我们的改革措施主要在以下几个方面:
2.1改变出题模式,将实际零件发给学生,使其自主分析完成课程设计所需内容
通过多方收集并整合本学院几个实验室的资源,建立了相应的零件库,其数量足以供百人左右的课程设计需要。以这些实物为依据,要求学生完成测绘,材料分析,加工工艺设计,模具夹具设计等一系列的课程设计内容。在确定题目期间,教师要对学生所作方案的可行性进行把关,并提供相应的意见,对不正确的进行否决,要求学生重新设计。这样每个学生拿到的是不同的题目,并且要依靠自己所学来分析和设计机械制造的整个流程。这样一方面增强了学生的主动性和学习兴趣,提高了学习积极性;另一方面,学生所要设计的是一个真实的零件,更贴近工作实际,实践性更强,同时还降低了互相抄袭的可能性,为分数评定的公正性打下基础。
2.2题目布置时间提前,使得学生有足够的时间来完成查阅资料等准备工作
在课程设计的教学时数不变的前提下,提早布置题目,使学生能及早了解到自己需要完成一个什么样的任务,从而能够利用课余时间进行准备工作,完成诸如查阅设计手册、构思设计方案等,从而帮助学生养成查阅资料的习惯,方案设计也得以更加实际可行。同时由于准备工作做得较好,绘图质量也明显得到了提高。
2.3由以往的一轮答辩改为多轮答辩
在以往的课程设计中,答辩往往只有一轮。这使得学生即使知道了自己错误所在,但由于分数大致给定,因而失去了继续学习的动力,不愿再花费时间重新查阅资料,设计更好的方案。而根据知识学习理论,只有当学习者发现错误并重新改正这样才是最有效的学习过程。而一轮答辩就给分数的做法显然未能充分利用这一规律来提高学生的学习效果。因此,我们改变以往的做法,不再经一次答辩就评定成绩,而改为多轮答辩。第一轮答辩中主要是指出学生的错误,并根据其错误的严重性,分别要求整改或重新设计。而整改或重新设计的过程同样有时间的规定,在此期间不允许参加下一轮答辩。在下一轮的答辩中,教师将对上一次所指出的错误着重提问,并具有一定的深度。同时在评定分数时,将综合考虑多轮答辩的效果,包括修改错误是否认真等,以此迫使学生进一步查阅相关的手册书籍,弄清其中的原理,加深体会,保证整改和重做一丝不苟,从而达到通过错误来进一步学习掌握知识的学习效果。由于答辩过程相较于教师平时指导要正式严肃,因此这样的过程能有效端正学生的学习态度,帮助其更有效地增强本专业的素质能力。
3结论
1.课程内容体系构建原则
针对模具类专业的知识结构和特点,根据企业对模具人才技能的需求,对课程体系进行优化整合,针对模具成形工艺特点对产品造型设计的要求,有选择地设置课程内容,使课程内容与本专业知识与技能相结合,结合其在今后的工作中对产品造型设计能力的需求,有针对性地进行课程内容与讲授方式的设置,使其在把握产品造型发展趋势、产品造型能力、创造能力、创新能力、艺术审美能力与运用方面得以提升,能够把握产品造型设计方向,切实做到所学知识的“必须”与“够用”。
2.课程内容体系构建
对课程的核心知识点进行提炼,将模具成形工艺与产品造型课程知识点进行有机结合,融入造型设计所涉及的模具成形加工知识点,让学生们在学习产品造型课程的同时,兼顾考虑产品造型的成形方法、成形工艺,让产品造型设计更加符合模具成形工艺性,做到既懂设计又懂工艺,多课程知识点融入,对产品造型在模具专业中的应用有更加深入的理解与把握。以课程内容第一部分产品造型设计概论为例,该部分具体涉及两个方面的内容,造型设计概念、要素和造型设计基本发展趋势,在课程设计上将上述两个方面的内容与模具知识点穿插结合,将造型设计要素与模具成形工艺结合,汽车造型发展与金属成形、先进汽车模具制造技术结合。融入具体设计案例贯穿知识主线,配合项目任务加深对所学知识内容的全面深入理解。
二、课程教学模式的改革与实施利用
将产品设计知识与理论融入具体的模具成形产品设计案例的方式教学,通过具体产品设计案例,分析讲解其所涵盖的知识点,并构成在模具成形产品设计时所要用到的提升核心设计能力的完整知识体系,使那些不适于工科类学生知识背景并且难以理解的设计艺术类理论内容与具体案例结合,将产品设计造型与成形加工制造工艺相结合,基于模具类学生知识体系与专业背景对设计理论进行讲解,注重结构设计与成形工艺性的结合,设计出符合制造加工工艺的产品。注重理论的理解与实际运用,使学生切实合理地运用相关设计知识,具有进行独立的模具成形产品造型设计的相关技能。根据所归纳的知识点与知识体系将产品设计所涉及的相关知识内容融入到具体模具成形产品的设计案例中,产品案例的选择具有广泛性与针对性,涵盖工业产品的各个门类,所使用案例产品必须时代性强、代表性强。同时考虑某些产品的更新换代较快,建立相关产品库,跟踪该类型产品的最新发展趋势,以更新融入案例。所融入的案例产品要有相当一部分具有多种设计知识的分析性,可以从设计优劣两个方面进行分析。案例产品对比性强,设计创新性强,能够启发引导学生在开阔思路的同时接受所融入的相关知识点。教学方式分为理论教学与实践,注重智力技能的训练。每个教学单元应该设置为:提出本单元所涉及的具体问题—讲授融入具体案例的相关知识—扩展讨论—总结归纳—思维训练—课业。构成完整的教学体系,在具体教学中突出互动性,对案例产品所涉及的相关知识内容分析讲授并进行讨论,让同学主动学习,开阔思路,举一反三,触类旁通。案例产品中所涵盖的知识点分析完成后,再从产品案例库中拿出其他产品案例让同学对比分析,分组讨论,分析其中设计理论与知识点的应用,同时在思维训练环节利用系统知识分析设计教师提出需要设计或改进的产品,提高学习知识点的质量。在理论教学之后,注重相关技能的学习与训练,能够熟练运用专业产品造型设计软件(Rhino)进行计算机辅助造型设计,在进行造型训练中也是针对具体造型案例进行设计造型,在对比与工程类3D软件(如Pro/e、UG)的区别后,在工程类3D软件不擅长的复杂曲面造型领域,采用专业产品造型设计软件(Rhino)进行设计表达,做到软件之间的切换运用与互相补充。
三、结语
本人总结
自从4月份入职以来,在学校、学院领导和同事的关心、帮助下,我严格要求自己,努力在各个方面提高自己,现从以下三个方面总结本年度的工作:
一、思想上
积极参加政治活动,不断提高自己的政治素质,在工作中,团结群众,时刻以党员的标准严格要求自己,发扬奉献精神,努力做到既教书又育人。一年来,我始终坚持“以诚待人”的做人原则,把不断提高自己的师德修养作为长期努力的方向,在平时的工作中,坚持认真学习,积极实践,以优秀教师的标准严格要求自己。坚持学习专业知识和技能,努力做到学以致用,理论联系实际,从而不断地丰富自己的工程经验,更好地为教育教学提供新的养料。坚持了解最新的教学信息,学习先进的教学理念,借鉴优秀的教学方法,做到为我所用,取人之长,补己之短。
二、教学中
认真备课,积极进行教学改革,按时按质完成各项教学工作。
协助主讲教师完成了《成形设备》这门课的理论教学工作;承担了《冲压工艺与模具设计课程设计》、《模具综合实验周》、《企业生产实习》、《材料信息资源检索》等实践课程,指导了模具10级毕业班6人的毕业设计工作。
担任模具143班级的班主任,认真做好各项班级管理工作,使班集体在班风建设、学风建设等各个方面都取得了很大的进步。
严格遵守学校的各项规章制度,认真完成各项教育教学工作,爱岗敬业。
三、科研中
在做好教育教学工作的同时,积极参加科研工作,不断提高自己的科研能力。
课题:江苏省大学生科技创新项目一项;
南京工程学院大学生科技创新项目二项;
江苏省先进结构材料与应用技术重点实验室开放基金一项;
南京工程学院引进人才科研启动基金项目一项;
教学实践中发现,当前模具专业教学中最为繁琐的课程莫过于《模具制造工艺》,其主要表现为相关知识点与模具生产衔接紧密度不高,经常会衍生出和实际生产相互脱节的状况;再就是许多教师由于实力有限,未能做好实践指导工作,使得最终毕业生难以迎合相关企业竞争发展需求。在此背景下,笔者决定在理清现代高职院校《模具制造工艺》课程以学徒制为背景、项目为载体的改革要点前提下,集合诸多实际状况论证日后具体的改革实践策略,希望能够借此为社会培养出更多合格的模具制造工艺专业性人才。
关键词:
学徒制;项目载体;模具制造;课程改革
1引言
高职院校设置《模具制造工艺》课程的目的在于锻炼学生模具图纸设计与产品制造等能力,为以后的学习和工作奠定基础。可如今许多高职院校在实际教学过程中,未能设置合理的实践引导环节,不能激发学生强烈的探索欲望,最终教学实效自然不够理想。因此,今后作为现代专业化的高职院校《模具制造工艺》课程的任课教师,有必要不断完善个人专业知识体系和职业道德素养,争取在联系实际生产状况的前提下,以现代学徒制为基础、项目作为指导性载体,开展一系列科学化导向教学活动。至于规划思路和具体的处理手法,将具体介绍。
2现代学徒制下以项目作为载体的课程改革要点
其主张在必要性课程教学单元布置拓展前期,进行相关行业实践项目引入,进一步营造出生动化的实践交流氛围,令学生能够在特定项目设计期间规划出合理应对战略,为日后模具制造工艺“做中学”和“学中做”等更高指标贯彻,积累合理的过渡适应条件。须知想要有效改善学生的职业技能和道德素养,就必须预先组织他们进行相关项目实践,唯独如此,他们才能实时掌握企业生产的动态状况,自主且深入性学习更多的专业技术和知识。如某区域拥有汽车基地等大规模企业,而一辆普通汽车当中的内饰件模具数量就已然达到200副,包括保险杠、仪表盘、油箱等大中型塑料模具。因此在现代学徒制下以项目为载体的高职院校模具制造工艺教学工作,也应当结合这部分企业具体的经营发展状况,进行高校《模具制造工艺》课程教学和企业特定岗位之间的距离缩减。换句话说,就是在规划课程讲解模式期间,将模具制造工艺中的一系列典型案例作为学生的主线训练任务,确保学生掌握合理数量的理论内容和实践经验之后,安排他们到相关企业或是校内外实训基地之中,依照师傅指导要点进行高水准的实践操作。
3现代学徒制下以项目为载体的高职院校《模具制造工艺》课程改革措施探究
就是要求高职院校在现代学徒制下以典型模具制造工艺作为主导线索,进行相关的教学内容整合和课程体系修缮,进一步凸显模具制造工艺强烈的实践和应用特性。如此一来,高职生才能愈加积极地投入到模具制造技术和安装调试等训练任务之中,从中造就出所需的综合技能和职业素质。首先,将职业技能训练作为日常教学重点,进行以项目为载体的《模具制造工艺》课程设计,进一步凸显出其所需的职业和实践应用特性。就是说在确保熟练认证模具制造等岗位需求基础上,进行高职院校既有的课程内容重新构建,当中的主线内容则可顺势细化为模具制造工艺规程编制和代表性较强的模具零件加工;再就是将学生视为主体,职业技能培养和知识点灌输作为中心任务,加快高职院校《模具制造工艺》课堂与实训基地的一体化改造进程,为今后学生更加理想的适应相关岗位环境,提供保障。如在进行课程内容设置过程中,主张依照模具加工的基础性理论、模具机械加工和特种加工的加工要点、代表性模具制造和装配的工艺、模具的光整加工的流程等细节,进行完善的教学流程规划组织。需要注意的是,整体教学活动的设计流程,有必要时刻秉承由简单到困难、点到面、知识递进的规则加以拓展,各类教学内容又要维持相互独立和紧密关联特性。长此以往,才可以确保高职生全方位掌握与模具制造工艺相关的知识与技能。其次,将理论和实践技能作为考核工作延展的指导性线索基础上,依照国家职业技能检验标准进行开放性和全过程的考核体系创建。其核心动机在于令学生在学徒制和项目教学法的指导作用下,顺利激发出学习训练的积极主动性,并且辅助教师完成教-学过程中丰富的经验、问题总结任务。归结来讲,就是将个人综合表现、过程性考核、期末考试成绩等3个方面结合起来形成最终考核成绩。在个人综合表现成绩方面,则督促教学主体结合学生日常出勤和作业完成状况,职业道德素养等进行综合评价,占据总体成绩的30%;过程性考核方面,即在模具制作工艺实践操作期间,结合不同小组具体表现为每个小组评定分数,其中教学人员评价80%、小组交互式评价20%,占据总体成绩的40%;期末考试则结合高职院校规范要求和学徒制规则进行有序组织,满分为100,考试时间为两个小时,占据总体成绩的30%。再就是将塑料模和冷冲模导柱、导套、固定板、型芯等代表性部件,作为模具制造工艺课程教学中的主线任务,令学生在学徒制指导作用下,自主和协作式学习。至于教学主体的核心任务,便是运用多元化引导模式拓宽学生思路,包括模具制造任务分析、资料收集整合、效果评价等。长此以往,加快模具制造工艺理论知识和实践操作过程的结合进程,最终顺利实现模拟实际工作过程的“教-学-做”一体化的教学。
4结语
综上所述,现代学徒制下以项目为载体的高职院校模具制造工艺课程改革工作着实繁琐,而笔者在此阐述的意见必然存在局限性,日后仍需模具专业教师结合丰富的实践经验予以完善。长此以往,为我国培养出更多高素质的模具设计与制造专业人才,为汽车制造等行业可持续竞争发展,提供不竭的支持服务动力。
参考文献
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(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。