基于能力目標的模具CAD課程開發

彭 榮 利，張 四 新

基于能力目標的模具CAD課程開發

彭 榮 利，張 四 新

“模具CAD”作為模具設計與制造專業課程體系的核心課程，進行工學結合的課程開發與實踐，對于實現人才培養目標具有重要意義。闡述了課程開發的基本思路，通過確定課程目標、課程內容、課程模式、課程教學設計及課程組織實施等，探討了如何圍繞職業能力目標進行工學結合的課程開發與設計。

高等職業教育；課程開發；模具設計；能力目標

模具是工業生產中極其重要的基礎工藝裝備，在現代工業的主要部門，如機械、電子、輕工、交通和國防工業中得到了極其廣泛的應用，模具工業被視為整個制造業的“加速器”，在經濟發展中具有十分重要的支撐作用。

當前，高等職業院校堅持“以服務為宗旨，以就業為導向”[1]的辦學方針，服務區域經濟和社會發展，普遍開設了模具設計與制造專業。高等職業教育的培養目標為專業知識扎實、實際操作能力強、創新意識濃厚的高素質技能型人才，其廣泛采取以工作過程為導向，“工學結合”的人才培養模式，把提高學生的職業能力放在突出的位置，以職業能力為本位構建培養方案。在人才培養模式中，課程是最重要的核心組成部分。工學結合人才培養模式所要求的課程體系，是以促進綜合職業能力發展為目標，以基于工作過程的工學結合課程為核心的課程體系。[2]

隨著計算機技術和軟件業的發展，制造企業全面推廣應用CAD/CAM/CAE技術，廣泛應用三維CAD軟件進行產品開發?！澳＞逤AD”作為模具設計與制造專業課程體系中的核心課程，以培養職業能力為目標，進行工學結合的課程開發與實踐，對于實現人才培養目標具有重要意義。

一、課程開發的基本思路

以職業為導向、以綜合職業能力為目標的工學結合課程是通過職業的工作任務來實現教學的，特點是以工作的內容確定學習的內容，通過工作過程實現學習。課程開發需要明確以下幾個問題：為什么學？學什么？怎么教、學？如何保證效果及完善？

本文在借鑒學習國內外職業教育課程開發理論、方法的基礎上，確定“模具CAD”課程開發的基本思路為：以模具設計與制造專業人才培養目標為根本，對職業崗位能力進行需求分析→確定課程目標→課程內容選擇→確定課程模式及教學設計→課程組織與實施。

二、課程開發與實踐

（一）課程目標

工學結合課程的特點決定了課程開發必須由學校、行業、企業共同參與，形成多元化的開發主體。通過深入企業和人才市場進行廣泛調研，組織企業實踐專家、高職教師共同開展專業教學研討會，對模具設計與制造職業典型工作任務及崗位能力需求進行分析后，可以概括為兩個方面：一是良好的職業素質，包括工作態度、責任心和可持續發展能力；二是熟練的職業技能，包括應用軟件進行模具設計、模具加工機床操作、模具裝配調試、模具產品營銷等。

按照職業崗位需要的綜合能力，構建模具專業課程體系并設置課程。“模具CAD”屬于課程體系中的后期綜合課程，課程的整體能力目標為：熟練應用計算機輔助設計軟件，完成中等復雜程度的模具設計。課程的詳細能力目標包括：設計軟件的基本操作技能；對產品模型進行工藝分析并提出解決方法的能力；根據產品類型特點設計合理的模具結構的能力；在團隊中與人溝通協作的能力；自我學習和可持續發展的能力。

（二）課程內容

職業教育課程的內容必須以職業活動為導向，圍繞職業能力目標的實現，依據專業人才的工作崗位活動和實際工作流程來選擇。模具設計職業崗位的典型工作任務為：根據零件圖紙或樣品及客戶提出的相關要求，結合模具設計和制造工藝學等相關知識，在充分考慮工藝經濟可行性的前提下，應用專業CAD軟件，完成模具設計，并對模具加工進行跟蹤處理，以確保模具結構合理、功能正常。

隨著CAD/CAM技術的發展，相關軟件開發較多且各有優勢。在模具CAD課程中，選擇模具企業應用廣泛的美國PTC公司的Pro／ENGINEER作為教學軟件。該軟件提供了模具設計的常用功能：產品模型的輸入與數據診斷、對產品模型進行分析檢測、設置模型的收縮率、創建各種分型面、自動分割成型零件、型腔布局、澆注系統和冷卻水道的創建、標準模架的加載、充模和開模仿真、工程圖的生成等。

從模具企業大量生產實際中選擇典型實例進行分析歸納，將模具CAD課程內容概括為：應用Pro/ENGINEER軟件，結合注塑模具設計和模具制造工藝學等相關知識，分析并設計幾類典型產品結構的模具；將模具理論與CAD軟件操作應用融合，知識、理論、實踐一體化，使學生快速掌握現代化模具設計的實用技能。

（三）課程模式

職業教育涉及的行業多種多樣，職業崗位類型、數量繁多，高職院校的地域經濟環境也不盡相同，因此，工學結合課程的具體實現方式是多樣化的，較具代表性的有項目式課程、任務引領型課程、學習領域課程、“雙證”課程等。根據模具設計職業崗位特點，以及武漢職業技術學院課程改革研究成果，“模具CAD”設計為工學結合的項目式課程。

項目式課程以工作任務為課程內容選擇的參照點，以素質為基礎，突出能力目標，以項目為單位組織內容并以項目活動為主要學習方式。學生以項目為載體完成工作過程，并獲得職業能力、職業意識、方法能力和社會能力的綜合發展。項目主要來源于企業生產實際，也可以根據需要經過教學加工，成為與職業教育類型相匹配的典型的教學任務。項目的選擇及設計對課程教學的效果至關重要，因此，項目必須兼具實用性、典型性、覆蓋性、趣味性，必須體現職業活動領域的最新動態。應聘請企業技術人員參與課程開發、教學改革，組織教師到企業實踐學習，開展學校與企業的雙向交流。高職課程開發過程本身就體現了“工學結合”特點。

根據職業崗位的典型工作任務，模具CAD課程設置了七個典型項目，每個項目根據能力目標再設置若干訓練任務。[3]項目任務均來源于企業和生活，生動實用，整體覆蓋了課程內容及能力目標。按照職業能力的發展順序及內在邏輯，對項目進行排序，形成明顯的職業能力階梯，符合職業發展規律，有利于學生職業能力的發展完善。

課程項目設計如表1所示。每個項目還有對應的訓練任務，對典型工作任務需要具備的職業能力加以強化。

表1 課程項目設計

（四）課程教學設計

教學設計是依據對學習需求的分析，提出解決教學問題的最優方案，使教學效果最優化的系統決策過程。為確保課程教學質量達到專業教學總目標的要求，必須從宏觀和微觀進行課程教學設計，使教學效果達到最優化。[4]工學結合課程強調以學生為中心，實行工作與學習一體化，學中做、做中學，教、學、做一體化，相互支持，相互促進。學生在完成項目任務的過程中，包括專業能力、方法能力、社會能力在內的綜合職業能力得到整體化培養。每個教學項目圍繞能力目標，融合軟件操作技能、模具設計與制造的理論知識，經過由簡單到復雜、多個項目任務實訓，實現了以項目為載體，知識、理論、能力訓練和實踐一體化，在實踐中鍛煉學生職業崗位能力。

以“項目1旋鈕的模具設計”為例，單元教學設計如下：

1.項目引入。展示旋鈕實物及相關多媒體資料，引入項目任務，應用模具設計軟件進行旋鈕的模具設計。

2.示范訓練。按照項目任務實施步驟，分階段演示講解任務分析、資料查找利用、結構設計、軟件操作，引導學生結合模具設計理論知識，對產品進行工藝性分析，完成旋鈕的模具設計。學生同步實踐訓練，在做中教，做中學。

3.拓展創新。將學生分成4~5人小組，引導各小組分析討論、靈活地應用相關知識技能，提出完成項目的不同方法，進行小組交流展示，培養學生的創新能力、團隊協作能力及溝通能力。

4.實訓演練。學生獨立完成項目配置的訓練任務，強化解決相同類型問題的能力。通過舉一反三的任務訓練，培養學生自我學習、可持續發展的能力。

在一體化教學過程中，以學生為主體，以能力提高為目標，教師在操作示范中講解知識，引導學生在項目實踐中應用知識、訓練能力。教師根據學生學習情況進行分層次指導，注重引導學生探索知識和技能的積極性，鼓勵學生開拓思維，勇于創新。

（五）課程組織與實施

工學結合課程需要多樣化的教學資源。模具CAD課程在沖塑模具單元教學后期進行，以班級為單位，在專用計算機房進行兩周集中實訓教學。機房配備多媒體網絡教學系統、CAD/CAM軟件、多媒體教學課件、與項目相關的實物、模型等教學資源。為了保證課程實施效果，學校還組織企業技術人員、專業教師共同編寫了配套的項目式教材，制定了項目課程標準，開發了網絡教學共享資源。學生在模具CAD課程學習的同時，完成模具設計的課程設計任務。

課程學習考核是相對課程目標而言的，模具CAD課程體現了“能力考核”的要求。課程考核以項目任務為考核依據，各項目分別賦予一定的考核權重值，是多元化的、動態的過程考核，學生在完成任務訓練的過程中體現出來的專業技能、職業素質、創新意識、可持續發展能力等都是考核元素，充分體現了職業教育以培養職業能力為目標的要求。

綜上所述，模具CAD課程以職業崗位活動為依據，基于工作過程進行項目課程開發，以學生為主體，知識、理論、實踐一體化，教、學、做一體化，與工學結合課程培養學生的綜合職業能力的目標相吻合。課程模式有相應的適用條件和范圍，而科技和經濟的發展決定了職業崗位又是動態變化的，因此，課程開發要根據職業的發展及課程實施效果不斷進行調整與改進，動態運行。

[1]曹會元.基于企業實際工作過程的模具CAD/CAM教學[J].遼寧師專學報,2009，11（3）：80.

[2]劉曉歡.高等職業教育工學結合課程開發[M].天津：天津大學出版社，2011：6-18.

[3]王紅春,余立華，王偉.Pro/E項目式教程.模具設計篇[M].武漢：華中科技大學出版社，2011：50-64.

[4]楊彥如.高職教學設計[M].北京：中國輕工業出版社，2008：2.

G712

A

1674-7747（2013）09-0005-03

彭榮利，女，武漢職業技術學院講師，碩士，主要研究方向為機械設計與制造、模具CAD/CAM；張四新，男，武漢職業技術學院副教授，碩士，主要研究方向為機械設計與制造、模具CAD/CAM。

[責任編輯 盛 艷]