基于工作過程中職塑料模具設計教學實踐研究

覃 曉

（北部灣職業技術學校，廣西欽州 535000）

1 引言

根據中國模具工業協會數據，目前塑料模具占國內模具總產值的45%，成為最主要的一種模具塑件。塑料模具生產最集中的地區在珠三角和長三角地區，約占全國塑料模具產值的2/3以上[1]。其中，浙江、江蘇、廣東塑料模具位于全國前列，其產值在全國模具總產值中的比例達到70%。隨著廣東省產業轉型升級，機械、汽車、家電、電子信息等產業的快速發展，廣東省塑料模具行業規模還將持續增長[2]。因此，塑料模具行業對人才的需求量隨之增大，特別是專門設計模具的“灰領層”人才比較匱乏。我校模具設計與制造專業在三年級上學期開設了塑料工藝成型與模具設計的課程。三年級的學生對專業知識有一定的整體認知，但是，三年級學生因面臨畢業實習、畢業設計、中高職銜接考試和就業等任務，思想壓力大、對分散式的教學內容不感興趣，教學效果不理想，導致學生的綜合職業能力不強，就業競爭力不突出。

塑料模具設計是一門專業核心課程，課程涉及的模具零件多、模具結構和開模運動方式復雜，對整副模具各運動部件的空間想象力要求較高。教師采用傳統的講授講解方法傳授原理性的知識，學生想象和理解知識比較困難，導致學生職業能力不強，就業競爭力不強。因此，加強產學結合，合理選擇和排序項目內容、選擇職業教育教法，提高中職學生興趣，從而提高中職學生的職業素養和職業能力。

2 課程教學過程中存在的問題

（1）教學內容載體與企業實際任務相關度低。

根據近年來的教學經驗及與畢業生交談，反饋課程內容與企業實際聯系不夠緊密，教學內容的任務更新慢，教學內容任務的選擇不具典型性。

（2）教學內容的排序無規律。

教學內容授課的進度安排參照學科邏輯知識的順序排序，獲得分散的知識和技能，學生對整套模具結構的知識沒有系統性。教學內容之間的聯系和銜接沒有按照學生的認知規律和職業成長規律進行排序。

（3）教學方法沿用傳統，效果不明顯。

以往的教學方法是從普通學科教育上移植過來的，多采用的是講授法、演示法。這種教學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構原理性（分型面的選擇、推出機構設計等）和設計方法的靜態知識，或者播放動畫視頻（展示模具開合模運動）使學生獲得瞬間知識，但學生學過之后還是不完全理解。

綜合分析，中職教育的教學內容是學生對今后從事崗位所需的知識和技能，隨技術發展隨之變化，必須結合完成典型工作過程的需要選擇課程內容，注重實用性、職業性。根據職業特征遴選參照系，根據參照系選擇教學內容，結合典型的工作過程，將課程內容設計成3個以上具有系統性工作過程的學習情境。采用任務驅動法、普適性六步法組織課堂教學。

3 教學實施

3.1 教學內容的序化

基于工作過程課程的教學內容必須與行業企業真實的工作過程密切相關，根據學生情況、課程標準、教學目標、典型工作過程及結合實踐專家意見，確定了課程的教學內容。依據典型工作過程的先后順序設計系統化的學習情境[3]。根據中職學生的成長規律（見表1）和認知特點合理序化學習情境。參照系沒有具體的標準，但需根據同一范疇原則、遷移性、教育性、產業經濟及教學條件等[4]。以塑件模具結構的難易程度作為參照系由簡單到復雜設計了4個學習情境，如圖1所示，結合企業實際生產項目設置了4個典型的學習性工作任務，如表2所示。

表1 職業成長規律

表2 典型的學習性工作任務

圖1 學習情境設計的參照系

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

3.2 課堂教學設計

《塑料模具設計》共設計了4個學習情境和4個相對應的學習任務，以學習情境1“二板模結構模具設計”為例，進行單元教學設計，采用職業教育領域中的項目教學法，把典型工作過程作為教學過程設計[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，使學生在已有的經驗獲得正遷移,促進知識和技能的學生。

圖2 典型工作過程各個環節與普適性工作過程的耦合關系

選擇“柱塞塑件模具設計”為例進行單元教學設計，其中以典型工作環節3進行教學過程設計，如表3所示。

表3 “柱塞塑件模具設計”教學設計

3.3 任務驅動和項目教學法的實施

選擇學習情境1中的學習任務“柱塞塑件”模具設計為例，以項目為載體，調動學生的學習興趣。

（1）明確項目任務。

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”進行模具設計，提出塑件模具設計的要求，發放模具設計指導手冊、圖樣等資料。在塑件分析的基礎上，各小組成員討論分析，通過查找模具設計手冊資料，獲得模具設計相關設計標準信息，確定塑件設計的任務。

（2）明確項目計劃、決策。

教師指導學生制定模具設計方案并解決學生疑難問題，學生根據目前的學習資料，小組討論，分析塑件，明確設計流程，明確分型面、澆注系統設計、冷卻系統設計等，明確最優的模具設計方案。

（續表3）

（3）教學項目實施。

教師演示模流分析軟件的使用方法及注射仿真系統的使用方法，引導學生結合分析結果選擇合理的澆注方式。各小組按照組長的任務安排開展工作，對柱塞塑件進行成型工藝分析、合理設置模具參數、模具冷卻位置的設計、澆注結構設計、應用NX軟件進行模具三維設計、模具工作過程的演示，按照最優的方案進行模具設計。教師巡回指導，引導學生積極探索，使學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。

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

各小組組長總結匯報本小組模具設計的經驗，分享“柱塞塑件”模具設計的經驗和不足。教師總結各小組“柱塞塑件”模具設計的項目完成情況，分析每個小組模具設計的優點和不足。學生最終的考核評價結合各工作環節的評價形成雷達分析圖表，每個小組在每個環節的表現都一目了然，客觀公正地評價學生。

4 教學效果分析

（1）學生學習效果。學生學習效果主要從專業能力、專業素養和創新能力3個方面分析。專業能力主要從模具設計過程考核的掌握程度來看，18級模具制造與設計1班共有學生41人，過程考核成績在良好以上的學生占比80.49%，優秀率達46.34%，這說明大部分學生掌握了塑料模具設計的知識和技能，提高了專業能力。但在排氣系統設計上，大部分學生設計的排氣槽過多、過深，有的學生與分析面連通，會導致漏膠的現象，在今后的教學中會重點講解排氣系統的設計。

專業素養主要選擇項目考核表中的團隊合作、規范設計、“7S”管理3個方面，對數據統計分析，有87.8%的學生具有團隊合作意識、82.93%的學生可以做到規范設計、全部學生完成“7S”管理的要求，有9.76%的學生缺乏與小組成員、教師的溝通交流，學生總體上都可以做好這3個方面，養成良好的職業素養。

創新能力（成型工藝優化）方面只有21.95%，中職學生對模具成型工藝優化能力比較欠缺，在后續的項目教學中著重提高學生的模具設計參數優化的能力。

（2）企業反饋。通過與實習單位溝通，反饋在模具設計助理崗位的學生，熟悉多種結構的模具設計流程，模具設計知識扎實，一周適應新崗位后能直接上崗，實習后都有意愿留在企業，提高了學生的就業競爭力。

（3）學生對教學內容的滿意度分析。通過對18模具制造與設計1班的問卷調研，85.37%的學生反饋教學內容與企業實際項目相關度高，7.80%的學生反饋教學內容的排序合理，由簡單到復雜、循序漸進的知識和技能更容易吸收，90.24%的學生對項目教學法表示非常滿意。

5 結束語

教學實踐表明，結合區域經濟產業特點，選擇典型的學習性工作任務為載體，根據中職學生的成長規律和認知特點對教學內容進行重構。采用項目教學法和模擬仿真教學法組織課堂教學，提高了學生學習積極性和興趣，根據典型工作過程與普適性工作過程的耦合，提高學生獲得操作性與程序性知識的能力，更好的應用于企業崗位中，增強學生的就業質量。