现代职业教育视野下《冲压工艺与模具设计》课程的教材改革

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  《冲压工艺与模具设计》课程是高职模具专业学习的难点之一,原因是该课程综合了机械设计、机械制图、公差配合、金属材料等专业基础知识,内容多而分散。现行的教材形式以学科体系为主,将模具构造分为各个独立的机构,对每个机构独立的讲解论述,学完各个机构后需要逻辑构建起模具的整体。学习过程没有与职业岗位的应用衔接,内容枯燥乏味,学生普遍缺乏兴趣,形成了教也难,学也难的局面。
  为了解决此种困局,提升“冲压工艺与模具设计”课程的教学质量,我们有必要从教材的编写入手,对课程体系和教学的方式做出改革,以适应模具行业职业岗位的要求。以项目为载体,基于工作过程的课程体系和教学方式,应该是一个符合现代职业教育规律和具有可操作性的教学模式。本课程是以具体冲压零件的模具设计为载体,以模具设计的过程步骤为主线,在冲压模具设计的过程中学习理论知识,并用刚学到的知识和方法马上进行模具设计。这样一种目标明确、学用结合、边学边练的课程体系和教学方式,摆脱以往了学习内容与职业岗位工作相分离的弊端,真正实现“教学做”一体化。
  一、准确定位
  ( 一) 准确定位毕业生的就业岗位。现代职业教育讲求理实一体、学用结合,高职教育必须准确定位毕业生的就业岗位,真正体现高职与中职、高职与本科的区别。以就业为导向,以能力为本位是高职教育的办学理念,《冲压工艺与模具设计》作为模具专业的核心课程,进行项目化的内容设计时,必须通过企业调查,准确定位高职模具设计与制造专业毕业生就业岗位,结合职业标准和模具设计与制造专业人才培养目标,确定高职学生岗位群及岗位技能和质素需求,从而反推本门课程培养目标。调查分析得知高职模具专业毕业生基础岗位:机械加工操作工、模具钳工和模具质检员,在此基础再上升到现场工艺员和模具设计师。
  ( 二) 准确定位课程在人才体系中的梯次。每门课程都是人才培养体系中的一环,在进行项目化设计时必须认真分析,准确定位。《冲压工艺与模具设计》是直接对应学生未来的工作岗位,是所有课程的核心之一,其前接《机械制图及 CAD》《公差配合与测量技术》《机械设计基础》《机械制造基础》《CAD/CAM技术基础》,后支撑《冲压模具拆装与设计综合实训》《模具 CAD/CAM》《数控机床操作与编程》《特种加工技术》《模具数控加工实训》《模具电加工实训》等。由此可见,本课程与高职模具专业学生就业岗位(机械加工操作工、模具钳工、模具检验工,模具生产工艺员、模具设计师)的工作内容息息相关,是本专业的核心课程,其作用既承上启下,又是整个专业的支撑之一。
  图1课程项目的结构形式
  二、科学设计
  科学设计教学项目。“以就业为导向,以能力为本位”的实质就是培养高职学生的技能更贴近就业岗位,故《冲压工艺与模具设计》课程项目化设计时,选取的项目全部来源于工作岗位,同时考虑到教学项目不同于工作岗位实际项目,结合高职学生的认知规律对项目进行了磷选和设计,以冲压模具设计的步骤为工作任务,转换成学习任务,最后将学习任务设计整合为教学项目。经过筛选与优化,最后确定的学习项目是:项目一:端盖冲裁工艺与模具设计;项目二:U形件弯曲工艺与模具设计;项目三:圆筒形拉件拉深工艺与模设计;项目四:其他成形模具设计;项目五:支架多工位级进模具设计;项目六:冲压工艺规程的制定。对于每个项目的教学内容编排基本上按照模具设计的工作过程进行,按照“教学做”一体化的原则进行构造和排序。现以项目一端盖冲裁工艺与模具设计为例,如图1所示,课程项目的结构形式,进一步说明教材设计的思路和方式。
  1.学习目标
  根据冲裁模具设计的岗位职业能力要求,设定学习的目标,通过本项目的学习,要求掌握冲裁模具设计的基本知识和方法,具备中级难度冲裁模具设计的能力。
  2.设计步骤
  设计步骤是冲压模具设计过程所经历的各个必要的工作環节,如图2所示为冲裁模具设计步骤,通过设计步骤的划分,列明冲压模具设计的工作任务,使学生清楚职业岗位的工作任务和工作内容,其学习内容与任务更加明确。
  3.项目引入
  引入企业生产典型冲压零件,在选择项目的时候,要考虑项目的典型性、代表性、难易程度等,这样才能项目的学习更全面、更实用。
  如图3所示的端盖零件,材料Q235钢,板厚0.5mm,生产批量为中批量。请按冲裁模具设计的工作过程完成各步骤的设计任务。
  4.项目实施
  按冲裁模具设计的工作过程的步骤,形成项目的7个工作任务,每个工作任务由基础知识,案例实施,任务小结,同步训练等四个部分组成。
  (1)基于工作过程的项目驱动。本课程内容的构造和排序完全遵循模具设计的工作过程,以模具设计步骤作为工作任务,学生的作业训练与项目实施同步,项目评价与学生训练考核同步。使学习目标与项目实施,训练作业与项目评价形成有机的整体。
  (2)边学边练,“教学做”一体化。本课程以项目为载体、教学内容则重工作方法和工艺标准,基于模具设计工作过程的顺序安排,在每个教学任务中先进行相关基础知识、应用方法的学习,将启发式、讨论式教学方法穿插于教学过程中;然后结合案例讲解相关公式、图表和标准的应用;再进行任务小结,总结任务中知识要点。接着学生做同步训练作业,让学生按照给定的题目和步骤进行设计训练,在练习中加深对知识的理解,学会查阅图表、选择参数等,真正做到边学边练,“教学做”一体化。由于刚学过的知识新鲜热辣,马上动手去做设计,学生普遍表现出较大的兴趣,完成作业后颇有成就感。
  (3)基本设计资料和图表的集成。为了方便学生在做模具设计时查找参数和标准,教材还集成了国家标准公差表,模具设计常用配合表,常用配合的极限偏差表,常用紧固零件表,冲压模具常用标准表,常用金属材料力学性能表,常用曲柄压力机型号及参数表,冲压标准模架表等冲压模具设计的基本资料和图表。
  5.项目评价
  项目评价考核是项目化教学的重要组成部分,健全的评价体系对促进项目化教学至关重要。评价体系应该包括项目的总体评价和分项评价,总体评价是项目中各任务的考核要求和评分比例。分项评价是指各任务子项的考核要求和评分,评价体系包含结果考核和过程考核,即学生学习成效可分为两方面评价,一是学生项目完成的质量,主要评价运用知识点的科学性、合理性和完整性。二是考核学生在完成项目过程中涉及的工作态度、作业的整洁程度、同学协作等职业素养。评价主体应包含师生全体多维立体评价,同步训练作业中采用学生互评和老师评价相结合,按比例为2:8 制定项目化教学评分标准,每个任务完成时进行任务分项的评分,每个项目完成时进行项目的总评。
  三、结语
  通过合理定位职业岗位能力、准确定位课程内容和梯次、科学设计教学项目和评价体系,在《冲压工艺与模具设计》课程教学中,以项目为载体,以工作过程为主线,进行同步训练,整合教学资源,采用边学边练的“教学做”一体化的教学方式,激发学生的学习热情和兴趣,学生普遍认同这种教学方式,收到了较好的教学效果。实践证明,高职教育专业课程以项目为载体,对接岗位职业工作过程的改革是可行和有效的,值得进一的探索和研究。在新形势下,以现代职业教育理念,加强课程建设是高职院校内涵建设的重要体现,通过不断的总结经验,改进实施方案,才能不断地提高教学质量。
  责任编辑朱守锂
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