《塑料成型工藝及模具設計》教學改革工作反思

劉 磊

（新余學院機電工程學院，江西新余 338004）

1 引言

當前，CAD/CAM/CAE技術已經廣泛應用于現代模具企業，數字化的設計、制造與分析手段使得模具企業用人要求不斷提高，綜合素質良好、職業崗位能力強、創新意識足的高技能應用型模具人才是企業最渴求、最需要的。為適應市場需求，跟上技術更新步伐，及時調整、改革塑料模具設計課程教學模式是一個值得研究的課題。

2 塑料模具設計課程教學改革措施

2.1 總體思路

以學生為主體、以教師為主導，采用項目教學法，引入CAD/CAM/CAE技術，以多個分解任務為驅動，按照塑料模具設計實際工作流程重新規劃教學內容和組織教學過程，構建基于CAD軟件的任務驅動型教學新模式。學練做一體化，突出塑料模具設計“工廠化”實戰，切實提高學生的職業崗位能力[1]。

2.2 規劃教學內容

采取“精簡、融合、重組、增設”等方式，優化課程內容。精簡：根據專業培養方案，該門課程為64課時，課時非常有限，為此重點講解注射模具部分，壓注、壓縮、擠出等塑料成型方式只作簡要介紹，由學生觸類旁通自學。融合：引入CAD/CAM/CAE技術，用UG軟件展示典型的三維模具結構并演示模具動作過程，講解MoldFlow模流分析在塑件結構、模具結構及注射工藝優化方面的應用，以“工廠化”實際案例演示基于AutoCAD的2D排位及基于UG的3D分模技術[2]。重組：打破教材章節順序，將教學內容重組為3大教學案例（二板式模具、三板式模具、側向分型與抽芯模具），通過模具設計案例的講解與實施覆蓋所有教學內容，制定新的教學計劃，合理安排各項教學內容與任務所占用的課時，銜接緊密，突出重難點。如表1所示，分3層：項目-學習模塊-單元任務，單元任務實際上就是塑料模具設計實際工作流程。增設：新技術、新工藝、新方法的講解，如微注射成型、高速精密注射成型、3D打印技術在注射模中的應用及港臺企業中模具零件的習慣叫法。

表1 教學內容與計劃

2.3 組織教學過程

課程教學流程為：根據學習單元布置任務—明確任務目標—知識與技術講解—討論分析—演示并完成任務—教學小結—課外鞏固訓練—學習效果評價[1]。本課程3大案例教學項目（二板式模具、三板式模具、側向分型與抽芯模具），都繪制了模具的裝配圖、零件圖、線割圖及3D分模圖，并配有詳細的設計說明PPT，提供CAD/CAM/CAE數字化源文件。通過講述這3副模具的設計與繪制，把塑料模具設計課程的主要知識點和專業技能都融會貫通在一起，注重學生崗位職業能力的培養，切實提高了教學效果。

3 塑料模具設計課程教學改革中存在的問題

（1）在任務驅動教學過程中，大多數學生都能積極完成各自分配的任務，但仍有少部分學生參與意識不夠，敷衍了事。如何更好地激發學生的學習興趣與動力、突出學生的主體性，使全體學生積極參與任務的實施，建立更為有效的保障機制，有待進一步研究。

（2）每一堂課中進行任務驅動式學習與教學案例的示范講解在時間安排上的矛盾仍需花大力氣解決，不能顧此失彼。案例講解示范是保證學生學到必要的理論知識與技能，任務驅動式學習是對知識與技能的應用，兩者要做到齊頭并進。

（3）案例教學項目中所包含知積內容的選擇，有待在今后的課堂教學實踐中進一步去探索。一個實踐項目如果承載過量的理論知識，就需要耗費較多的課時去講解，從而陷入到知識灌輸和傳授的傳統教學模式，不能使課程教學產生徹底地本質上的變革。要打破思維定勢，不需要將實踐項目包含的所有理論知識都完整的講授一遍，讓學生被動接受和掌握，而是引導學生在項目任務的逐個完成過程中通過主動思考、自主查閱資料、相互討論等方式進行探究式學習，逐步掌握項目所需的理論知識和技能。

（4）教學課時數較少與案例教學項目內容較多之間的矛盾的解決。

4 塑料模具設計課程教學改革保障措施

4.1 課外鞏固訓練任務實施保障機制

從課程教學實際情況來看，案例任務實施主要在課堂上進行，為保證學生掌握必要的任務實施知識和技能，教師需要花費大量的時間進行講解知識點、闡述模具設計的方法與技巧、演示軟件操作步驟等教學活動，學生在整個過程中更多地還是處于被動接受狀態，是被教師推動，而非任務驅動，以學生為中心的教學理念實施不明顯。這導致學生無法全面徹底地進行自主探究式學習，學生的主觀能動性、創新精神、實踐動手能力不能得到充分鍛煉，綜合應用相關知識和技能分析并解決問題的能力得不到有效提高。設置“課外訓練”的實踐環節就是為了加強這些方面的訓練。教師布置三個與案例項目相類似的模具設計項目（提供產品零件圖；對應三套模具，分別是二板式模具、三板式模具、側向抽芯模具）讓學生在課外完成，課堂上每講解完一個案例單元任務，學生就將從案例任務中學習到的知識和技能運用到相應的“課外訓練”項目中，通過自主探究式學習，完成相應的設計。這樣，學生能很好地將課堂上的知識運用到模具設計的實踐訓練中，自主獨立地完成設計項目，教、練、學、思、做一體化，使學生學一點、做一點、會一點，切實提高學生的知識應用能力和模具設計技術，以達到良好的教學效果。

課外鞏固訓練任務實施機制如下：①將全班分組，根據班級人數，4～5人為一組，每組指定組長和副組長各一名。負責與老師溝通交流，外饋問題，協助老師完成本組學員的考核工作，同時督促本組學員積極參與任務，確保任務能夠按時且有質量地完成；②在實訓教學課時期間（前面的教學計劃中已做了安排），要求每組學員至少帶一臺筆記本電腦來上課。這樣，教師在講解示范、操作演示后，學生可以及時地進行練習，以防止將所學知識與軟件操作技巧遺忘。同時，可以方便地向老師展示已完成的課外任務的模具圖紙，利于交流提問，利于老師進行考核；③任務實施過程中要進行討論與交流。在教學計劃中安排了一定的課時，用于任務實施的答疑、糾錯、討論與交流。采用教師點評，提問、小組互相討論，點評、學生上講臺介紹等方式靈活組織教學，使大多數學生能夠參與到任務的實施過程中來，實實在在地學到知識；④安排答疑時間。任務實施過程中必然會碰到很多問題，課堂時間有限，無法一一解答。為此，每個課外訓練項目會安排4個課時的答疑時間，以解決學生的問題與困難；⑤任務實施考核。采取靈活多樣地形式對任務完成質量進行考核，對每次任務實施過程中表現優秀的學生給予表揚與鼓勵，對濫竽充數的學生給予嚴厲的批評與懲罰，建立獎懲機制。

4.2 考核方式改革

注重過程性考核，針對學生任務實施過程中的學習態度、參與程度、貢獻度、文獻查閱能力、討論提問、答辯陳述等情況進行考評打分，即對知識、能力和情感進行綜合考核，而不只是看最終的設計說明書和圖紙，以防止同一組學生的評分過于相近，有失公平和客觀，這實際是考核內容的多元化。

考核形式和主體也應該多元化。包括教師評價、學生個人自評、小組內部成員互評、小組之間互評等多種形式。在任務實施過程中，讓小組成員進行階段性的任務完成情況匯報，教師與學生按照給定的評價標準開展評價，每次階段性匯報應選本小組內不同的學生主講，以做到小組成員全覆蓋[3]；在最終成果答辯展示環節，同組學生制作答辯PPT，展示研究內容與成果，講解模具設計方案、分析模具設計過程中遇到的重難點及解決措施，設計感受與體會等，各個小組客觀公正的為自己組和其他組評分，最后取平均值作為小組的答辯成績。讓學生參與到考核評價中，能激發學生的學習興趣，發揮學生的主觀能動性，體現了學生的主體地位，促進了學生之間的相互借鑒、交流和學習。

由于考核工作量比較大，在實際操作中要求每個小組的組長與副組長協助教師完成此項工作。

5 結語

為適應市場需求，跟上模具技術更新步伐，培養合格模具人才，建立了塑料模具設計課程的“基于CAD/CAM/CAE技術的任務驅動型”教學新模式，對教學內容進行“精簡、融合、重組、增設”，重新組織教學過程，分析教學改革中碰到的困難，提出任務實施保障機制和考核方式改革措施，保證了塑料模具設計課程教學研究與改革取得實效，提高了模具人才培養質量。