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中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)02-0125-03
专业实训是培养学生职业技能的最重要的手段,在高职教学中占据了十分重要的地位。我院模具专业在十多年的教学实践中,探索总结了一套较为实用的专业实训教学模式,而“模具制造综合实训”则是其中的特色所在。通过师生的共同努力,取得了良好的实训效果,我院学生参加省内及全国技能大赛屡获佳绩,毕业生的专业技能与综合素养也获得就业单位的一致好评。
初期的实训模式
最初的高职模具制造专业实训是学科系统式的,结合专业理论课而开设,是专业理论课的辅教学环节。实训内容侧重于对加工设备的了解及其基本操作技能的训练,主要包含以下三个部分:(1)钳工实训(2~3周)。以“手锤的制作”为载体,通过划线、锯割、锉削、抛光、钻孔、攻丝、铆接等实际操作,培养学生掌握基本的钳工职业技能。(2)普通机床加工实训(2~3周)。包括车床、铣床、刨床、磨床等普通机床的加工操作实训,以简单的回转体、六面体零件的加工为项目任务,主要使学生了解普通机床的功用与使用方法,初步具备设备操作技能。(3)数控机床加工实训(2~3周)。包括数控车与数控铣,通过典型零件数控加工程序的编制及数控机床操作两方面的实践训练,使学生对数控加工技术在模具制造中的应用有比较感性的认识,初步具备设备操作技能。
在教学实施中,上述实训方式重在对常用加工方法的了解与认知,有助于对专业理论知识的理解和掌握,体现出专业教学的系统性,对于普通高等教育来说,是长期以来行之有效的模式。但由于培养目标不同,这种模式对于高职学生是否合适则有待商榷。另外,这种实训安排,特别是实训项目内容方面,着眼于基础性和通用性,并非专用于模具专业,也用于机械类其他各专业,实训效果对于各专业来说其实都是不够理想的。但从学院总体考虑,其通用性有利于实现教学资源共享,比较节省教学成本,且实训安排及其实施均较为便利,所以这种方式有其存在的必然性。
发展后的实训模式
高职教育经过一段时间的发展后,目前在各高职院校普遍实行的实训模式属于基础实训与技能鉴定培训相结合的模式。
高职教育的培养目标是要求毕业生掌握较高的专业技能,能在各自专业领域的生产一线岗位上工作,最理想的是能够实现“零距离”上岗。如果专业实训能够根据各专业相应职业岗位的技能要求,有针对性地对学生进行培训,并按照劳动部门统一制定的职业岗位技能考核标准进行考评颁证,学生毕业时即可直接凭证上岗。基于这种理念,要实现毕业生“零距离”上岗这一目标,专业实训必须做出相应的改进,而这种改进主要体现在以下几个方面:(1)实训项目设置的增加。专业实训项目安排应该与职业岗位对接,即根据毕业生就业方向,有针对性地安排技能训练项目。通过对毕业生就业情况统计分析来看,模具专业毕业生初期就业超过八成以上集中在模具制造类岗位,包括模具钳工、普通加工机床操作工、数控加工机床操作工、电加工机床操作工、模具成型设备操作工等。前三类岗位与原来的实训是相对应的,学生一般能很快上岗,而后面两类岗位在模具行业也是很普遍的,但学生在校时只在课内实验中有所接触,缺乏所需的操作技能,有必要增设相应的校内实训项目。(2)实训内容与要求的扩展。原有的实训安排可以说属于基础实训,任务内容较简单,达不到职业技能标准的要求。学生要通过技能鉴定考核,必须在完成基础实训后,再进行专项培训。由学生根据个人兴趣及能力情况,在学校具备培训条件的范围内,自主选择工种项目参加相应的培训与考核。由于国家在职业技能鉴定方面已经逐步完善,各工种的考核标准比较明确,专项培训的内容与要求只需将相应的职业技能鉴定标准引入即可。(3)实训条件的改善。由于实训项目的增多及实训内容的扩展,相应地在实训条件方面也需要有一些必要的投入,包括教学计划的准备、师资力量的加强、实训设施的添置、消耗品的配备等,并需通过申报审核,获得相关部门授权的职业技能培训鉴定资格。以学科系统式的实训为基础,辅以职业技能鉴定的专项培训,即学生首先完成全部的基础实训,然后根据个人兴趣与能力,选择参加某一工种的职业技能培训,并通过考核获取职业资格证书。这种适应于职业技能考核的专项培训,对高职毕业生就业具有良好的促进作用,是对基础实训的补充和提高,以此形成了一种较为实用的高职实训模式,目前在国内各高职院校得到广泛采用。所不同的是,各院校根据自身具体情况,如专业培养方向、实训设施条件、师资力量及资金投入能力等,所开设的职业鉴定工种、项目数与等级等有所差异。
实训模式改进探索
近几年,国内大力发展职业教育,以提高职业人才培养水平为目标,积极开展示范性院校、精品专业、精品课程等项目建设,同时也开始了新一轮的专业课程改革与建设。专业实训怎样安排和实施才能更好地满足毕业生就业需求?我们对此展开了深入的调研,包括对国外职业教育先进经验的学习,特别是德国的学习领域课程方案,它提出了工作过程系统化的思想,采用校企合作开发课程的方式,在课程内容的选择和课程内容的序化方面,都取得了具有现实指导意义的理论成果,国内高职教育研究机构及相关管理部门也一直在努力引导推行。就培养职业岗位技能方面而言,学习领域课程方案确实是一种好的教学模式,但是在国内并不能简单套用。实施这种教学方式,其核心是“订单式”培养、校企合作开发课程、任务驱动的理论实践一体化教学。可以说,毕业生有明确的就业岗位是实行学习领域课程方案的前提,而这一点,至少目前国内模具专业是无法真正做到的。学生就业压力大,竞争激烈,而且内地模具企业大多未能形成规模,毕业生就业一般比较分散,校企间少有能形成“订单式”合作的。偶有订单,也难以维持稳定,今年订一批,明年也许就没有了。对于这种情况,教学计划也就只能临时性地调整一下,难以建立真正意义上的学习领域课程方案。另外,专业课程采取理论实践一体化教学需要较大的资金投入,绝大多数高职院校不具备相应的经济实力,只能选择几门课程作尝试性的教改,要做到全面实行理论实践一体化教学至少现阶段是不可能的。所以,结合现阶段的国情,学习领域课程方案也并不是很实用,可以选择性地学习,但不能照搬,对于国内高职教育来说,还得找适合自己的路。在课程设置与能力培养方面,不能针对某个特定岗位去做计划,只能采取加强专业基础训练、全面培养综合素质的策略,使毕业生在行业内具有较强的适应性,拓宽就业方向,这才是适应国内现状的教学方针。
适应社会需求,提高毕业生就业率是高职教育能否成功的硬指标。对模具专业毕业生进行跟踪调查,经过两年左右时间,与毕业初期相比发生了较大变化,大约30%的毕业生已涉足其他行业,而在模具行业就业的毕业生中,仍在一线制造类岗位工作的已不足20%且集中在模具钳工、数控加工等高技能岗位,大多数毕业生已转向生产管理、质量管理、技术服务、营销业务等方面。这些新的岗位对工作者要求更高一些,需要全面了解模具生产过程,需要对模具结构及其生产质量进行总体把握。由此可见,相对于单项操作技能而言,综合素质培养对高职毕业生更为重要。为此,我们认为有必要开设模具制造综合实训,从工艺规程制定,到主要零件加工,再到模具装配调试,针对模具专业毕业生进行一次模具制造的全方位训练。此项实训相对其他实训项目而言,实施难度较大,主要问题包括:(1)对教师素质要求高。主持实训教学的教师需要准备全套模具设计图,需要对生产过程进行总体计划,安排采购标准件、外购件及毛坯材料,掌握模具加工与装配工艺,能够对模具制造过程中出现的种种质量问题进行灵活处理。总之,能主持综合实训的教师应该是集设计师、工艺师、生产调度员、采购员、操作技师、质量员等多项岗位技能于一身的行业专家。(2)前期准备工作量大。一方面,需要对原有的专业教学计划进行总体调整,保证实训所需课时;另一方面,牵涉很多具体的东西需要准备,包括模具设计图样、实训实施方案、标准件、外购件、毛坯材料、工量刃具等。这些准备工作需要专业教师付出较多的时间与精力。(3)涉及工种多。一般而言,制作一套模具涉及的工种是比较多的,通常包括车、铣、刨、磨、钳、数控加工、电加工、热处理,还有检验试模等,诸多工种的协作牵涉实训设施、指导教师等问题,安排落实比较麻烦。(4)时间紧任务重。由于教学总课时有限,模具制造综合实训只能安排三周左右时间,与其他单项实训相比,课时基本相当。但是,综合实训比其他实训多得多,包含工艺规程制定、主要零件加工、以及模具装配调试等,在三周内完成全部实训任务非常困难。(5)制造难度大。通过此前的各项实训后,学生仍只是初步掌握设备操作方法,其操作技能还不足以加工实际零件。即使零件较简单,也很难保证加工质量。最终装配精度能否保证,对学生而言是一道难题。(6)教学成本高。有限的实训费用与模具制造成本相比,完全无法满足生产所需,如果再加上教师工作量的计酬,此项实训所需教学成本费用很高,使得一般学校望而却步。
虽然实施难度很大,但是仔细权衡,开设“模具制造综合实训”,其必要性应该是毫无疑问的。模具制造综合实训是工学结合、学以致用的具体体现,是毕业生走上生产岗位前的实战演练。通过综合实训,可以使学生在校内学习期间就能够对模具生产过程有真实的接触和了解,对模具生产质量的总体把握有较为直接的体会和感受。通过综合实训,可以使学生在校期间所学的专业知识得到总结和融通,操作技能得到针对性的加强,即使在制作过程中可能产生种种质量问题,甚至导致最终模具装配失败,同样也能从中总结教训,积累经验,提高职业技能与综合素养。当然,考虑到校内实训条件的限制,在模具制作过程中,不可能完全按照企业实际生产过程来运作,必须适当简化、有所取舍。
具体实施过程我们采用了如下方案:(1)根据各班实际人数,将学生分成若干小组,组内采取分工协作的方式,合作完成一副模具的制作。这样可以使总的工作量及实训成本大大降低,并能充分发挥集体的智慧和力量,培养学生团结协作的精神。(2)模具图由专业教师设计,精选典型结构模具,并适当降低精度要求,控制合适的加工难度。(3)选取部分典型零件进行加工实训,其余采用标准件、外购件,或采取外加工的形式来准备,以减少工作量,确保实训能如期完成。(4)对应三周的实训,每个待加工零件只进行三道主要工序的加工制作,大致是普通切削加工(车、铣、刨)、精加工(磨削、数控加工、电加工)、钳工(钻孔、铰孔、攻丝、修研、装配),其余工序精简,包括热处理工序。当然,正确的工艺路线需要跟学生交代清楚。(5)配专业教师一人全程主持,另外分周次、分工种安排实训教师协助。(6)实训结束时,指导教师对实训中的问题进行总结点评,学生应就参与实训的过程写出实训总结报告。对学生而言,不管是成功,还是失败,都是学习过程的宝贵经历。(7)经过统筹规划后,可以将一部分零件加工内容安排在前面的基础实训及技能鉴定专项培训中完成,使各项专业实训都更接近实际生产,同时也能从整体上减少实训教学成本。
对于模具制造综合实训,学生的参与热情很高,实训效果很好。由学生自己动手制作的各类实物模具,虽然达不到生产实用的质量要求,但总体结构是没有问题的,可以作为学生作品陈列展示,还能用于教学,从而体现出一定的使用价值。而更重要的,这是学生自己的劳动成果,学生在制作过程中学到了知识,锻炼了技能,提高了素质。
结语
经过十多年的研究探索,我院的模具制造专业实训模式渐趋稳定。从专业基础实训到专项技能培训,再到最后阶段的综合实训,三个阶段相辅相成。专业基础实训是初学者入门必修,专项技能培训是毕业生涉足行业的桥梁,而综合实训则是提升毕业生综合素养的点睛之笔,对增强学生可持续发展能力起到了良好的促进作用,为毕业生未来发展奠定了良好基础。由这三个方面构成的实训模式才是比较完整的,适应现阶段的国情,而且也具有较好的实用性和可操作性。
模具制造综合实训在实施过程上还存在一些不尽如人意之处,如组织形式能否实现校企合作,工艺方案如何更贴近实际生产等。另外,实训过程中学生的自主参与程度也存在一定的局限性。这些问题都还有待进一步探索完善,但开设这项综合实训,其意义是显而易见的,这种尝试无疑是正确的选择。
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目前的职业教育课程体系始终没有摆脱传统的教育模式,理论和实训教学相脱节,课程内容与生产实践相脱节。学生学非所需,学非所用,知识与能力不相配,无法适应生产一线的需要,因此,构建以就业为导向、以能力为本位的一体化教学的课程体系十分必要。从2011年9月起,笔者所在学校在10级高技和中技模具制造专业班级中分别挑选一个班进行教学改革尝试,对模具专业教学的课程体系和内容进行了大幅度的调整,并采用理论与实践一体化的教学模式进行专业教学,使得学生的专业知识和专业技能有了明显提高。通过比较,高技班取得的教学效果比中技班好,因为高技班的学生知识面更广、理解能力更强、自觉性更高,而中技班挑选优秀的学生组班开展“一体化”教学,则效果会更好。
一、课程体系的建立
根据社会对模具专业人才的知识能力结构要求,我们决定将模具制造专业(高技班)课程划分为三个模块,即:基本素质模块、模具专业技术模块、模具专业实训模块。在教学课时安排上,理论与实训约为1:1。
1.基本素质模块
该素质模块能让学生掌握必要的计算、语言表达、公文写作和计算机的基本操作知识,具备自主学习能力和适应社会的基本素养。
开设的课程有:数学、语文、英语、德育、体育、计算机基础、心理健康教育和就业指导等。
2.模具专业技术模块
该模块能让学生熟练掌握机械制图、AutoCAD、Pro/E、模具结构、材料、制造、工艺、夹具、安装、调试、维修、先进制造技术等知识,能胜任计算机绘图员、模具设计员、模具制造工艺员、模具调试工、机床夹具设计员等工作。
开设的相关课程有:机械制图、计算机绘图、计算机在模具设计中的应用、机械基础、金属材料与热处理、电工学、机械制造工艺基础、极限配合与技术测量基础、冷冲压/塑料成型工艺与模具设计、机床夹具、复杂模具安装调试与维修、先进制造技术等。
3.模具专业技能实训模块
该模块能让学生掌握模具制造的各种设备、加工方法、工艺等相关知识,并完成一套冲压模和一套注塑模的完整加工,能胜任模具钳工、车工、铣工、磨工、模具调试工、数控机床操作工、冲压机操作工、注塑机操作工、检测仪器操作工、产品质量管理员等职位。
开设的相关课程有:金工实训、钳工实训、数车实训、数铣实训、冲压模具设计与制造实训、塑料模具设计与制造实训、模具拆装和测绘实训等,教学过程采用“行动导向”教学模式。
二、课程体系的实施
模具专业实训与专业基础课程的学习应紧密相连,冷冲压、塑料成型工艺与模具设计课程的学习和冲压模、塑料模具设计与制造实训相对应,机械基础、金属材料与热处理等课程的学习和金工实训、钳工实训相对应。
理论知识的学习内容和实训内容相对应。通过两套模具的完整加工,将计算机制图(AutoCAD)、计算机在模具设计中的应用(Pro/E)、线切割编程、机床夹具、复杂模具安装调试与维修、冷冲压/塑料成型工艺与模具设计等课程的内容有机地结合起来,使得每门课程都有了相对应的项目(模具中的零件),而所有的项目又有了一个总体的目标(一套完整的模具)。例如计算机制图的教学可以用模具上的导柱、导套等零件的绘制作为项目,线切割编程的教学就可以用型芯、型腔的加工作为项目。这样,学生在整个学习过程中目的性强,理论和实训就很好地结合起来了。
三、教学效果的总结
1.学生的学习效率大大提高
学生能将专业理论知识与实际进行反复对照、理解,从而缩短了认知过程,加深了记忆,能更易理解、更快接受专业知识,能更迅速掌握技能。
2.学生的实操技能有了明显的提高
学生在教师的指导下亲自动手操作,完成教师布置的一个个由易到难的工作任务,最后制造出一副完整的模具,学生对学习充满了自信,对操作充满了热情,操作技能也在不断提高。
3.师生之间的互动大大增加
教师能比较直观地了解学生掌握专业知识和操作能力的程度,能有针对性地加以指导,而学生也能及时解决学习过程中的问题,纠正操作过程中的错误。
4.教学过程可融入企业对员工的要求
模具制造专业实习教学是衔接模具制造专业学生与企业一线生产的重要桥梁。推动实习教学改革有利于完善模具制造专业的人才培养模式,也有利于为市场提供更加实用的专业型人才。因此,我们应该全面分析现有的实习教学,从学生的受教育需求与市场的发展趋势出发,着手推动实习教学改革。
1.模具制造专业实习教学现状
1.1教学理念落实不到位
在各大院校,模具制造专业实习教学的新理念已经开始出现,逐渐意识到传统教学的诸多弊端,并对模具制造专业进行不同程度的实习教学改革。但是,诸多教育者只在头脑中转变了教学理念,却没有将这一整套新理念运用于具体的实习教学过程中,以致于教师的教与学生的学的关系仍然没有发生本质的改变。这种现象出现的原因主要有三个:第一,各院校在理解国家的教育改革方针政策时,没有真正做到心领神会,以致于头脑中一套教学方案,而实际行动中又是另一套教学方案;第二,教师长期形成的教学风格影响了实习教学改革新理念的推广;第三,传统教学理念根深蒂固,容易在现有教育体制下死灰复燃,从而影响新理念的贯彻与落实。
1.2教学目标不完善
根据教学新理念,模具制造专业实习教学的主要目标应该包括三个方面,即模具制造知识、模具制造技能与学习态度。现阶段,许多实习指导教师都开始重视学生的模具制造技能上,将实习教学的重点集中在塑料模具设计、冲压模具设计、模具CAD技术与模具制造工艺上。但是,因教师的双师化程度较低,对模具企业的具体流程不熟悉,以致于实习教学很难起到提高学生模具设计与制造能力的作用。另外,许多教师忽视了将模具设计与制造理论同实践的结合,以致于学生模具设计与制造技能无法获得长远发展。
1.3教学内容全面
一方面,许多学校将实习教学定义为将学生带入实训室,让学生熟悉模具设备,从而完全脱离教材,并了解企业的相关工艺流程。这种做法不仅曲解了实习教学的真正内涵,将实习教学等同于体验学习,而且还压抑了学生的积极性与主动性,以致于其模具设计与制造技能难以达到企业水准。另一方面,在实训室,大部分教师只将前人的研究过程与研究成果演示一遍,让学生观看,这种做法没有真正发挥实习教学的优势,只将实习教学作为课堂理论教学的局部延伸。
1.4教学方法不灵活
大部分教师在模具制造实习教学过程中,仍然采用“教师演示、学生观摩”的模式,而且教师每年做的演示都是一模一样,完全没有根据最新工艺做出调整和改变。同时,学生分组练习也往往处于失控状态,完全没有教师的引导,以致于学生的学习与教师的教存在严重脱节。另外,学校的教学评价机制不健全,虽然开始意识到总结性评价与形成性评价的重要性,也开始将实践评估纳入到学生的发展体系中,但是,在具体操作过程中,教师很难用一个标准对学生的学习过程与学习结果进行合理评定,以致于教学评估还处于无序状态。
2.模具制造专业实习教学改革策略
2.1确立全面的培养目标
我们应该明确人才培养目标,完善模具设计与制造专业实习教学体系。具体说来,我们可以从三个方面入手:第一,组成以专业教师、模具专家与模具厂家为主的专业实习指导委员会,使其参与学生的专业指导,提高实训水平;第二,组织专业教师学习兄弟院校的优秀经验,并深入模具制造工厂参与考察与实践,从而全面了解社会对模具制造专业学生的市场需求及能力要求,为实习教学奠定基础;第三,深入理解模具制造专业的人才培养目标,认清社会形势,加强模具设计与制造的一体化人才培养,从而为企业与社会提供专业扎实、技能过硬、职业道德健全的应用型人才。
3.强化实践教学
一方面,加大实习课程的比重,突出模具制造专业的实用性与专业性,将理论学习与实践实习有机融合起来,将实习内容划分为普通机械加工模块、数控编程加工模块、模具特种加工模块、模具装配调整模块等,推动模块化教学。另一方面,发挥模具实训中心、实验室的作用,将基本技能训练、专业技能训练、综合能力训练结合起来,既注重理论知识的把握与理解,有突出实践技能的提高。例如,教师可以将普通机械加工的铣、磨、钻、车、刨分解开来,也可以将模具特种加工的线切割、电火花分割出来,让学生充分了解模具零件的具体制作与模具产品的具体组成,从而实现学生学习与企业工作“零距离”。
4.加强教师双师型队伍建设
教师的综合素质直接决定着模具制造专业实习教学改革的成败,良好的教师队伍往往具备较高的理论素养、模具专业能力及企业实践能力,能对学生的专业学习进行有效指导。因此,各院校应该加强双师型教师队伍建设,让专业教师参与企业建设,使其在一线得到锻炼,从而更好地看待模具专业的发展与人才培养模式。
4.1建立健全教学评估机制
良好的教学评估机制是诊断教学的重要方式。在实习教学过程中,教师应该既重视对学生学习过程的评价,又重视学生学习结果的评价,还突出对学生原有知识水平与实践技能进行诊断。因此,我们应该建立健全良性的教学评估机制,以全新的视角看待模具设计与制造专业实习教学,在演示教学、现场教学的过程中提升学生分析问题、解决问题的能力。
模具制造专业实习教学改革是一个不断演进的过程。在这个过程中,我们需要转变陈旧的教学理念,明确教育教学目标,丰富模具制造的实习内容,促使实习教学方法更加人性化和实践化,进而推动整个模具设计与制造专业的发展。
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模具是保证批量产品生产质量的基础。一批产品生产质量的优劣是模具制造质量的体现。当今世界模具加工技术代表了这个国家整体代业水平的高低,从此可看到模具在整个国民经济中占有及其重要的地位。
一、模具制造概况
1.模具制造技术发展状况
模具制造技术是随着制造技术的发展而发展起来的,先进、精密和高自动化程度的模具加工设备,如数控仿形铣床、数控加工中心、精密坐标磨床、连续轨迹数控坐标磨床、高精度低损耗数控电火花成形加工机床、慢走丝精密电火花线切割机床、三坐标测量代等模具加工和检测设备的应用,拓展了可进行机械加工模具的范围,提高了加工程度,降低了制件的表面精糙度,大大提高了加工效率。充足的,高质量的,品种系列齐全的模具新型材料的应用,大大提高了模具的使用寿命。到目前为止我国已制定了冲压模、塑料模、压铸模和模具基础技术等50多项国家标准,近300个标准号,基本满足了国内模具生产技术发展的需要。
2.模具制造技术发展趋势
今后模具制造技术将向着模具精加工向高速加工发展,成形表面的加工向精密、自动化方向发展;光整加工技术向自动化方向发展;反向制造工程制模的发展;模具CAD/CAM技术将有更快的发展。
3.模具制造业人才培养概况
长期以来,我国模具制造业处于较落后的地位,究其原因有设备、材料等诸多因素,但其中最重要一条是对模具制造业人材的培养乏力,没有专业化、系统化的培养人才。长期以来企业仍然沿用传统的师傅带徒弟“力根火种”的方式,由于培养对象文化基础较差,对新设备、新材料、新技术的应用知之很少,既浪费时间又没有新的突破。近年我国大量引进和学会国外模具制造的新设备、新技术、新材料,使得模具制造技术有了一定程度的提高,但引进技术不等于拥有掌握技术,要使模具制造有全面崭新的突破必须加强人材的培养和储备,放眼全国大专院校,至今有模具科系的凤毛麟角,中专和职业学校设有模具专业的也少之又少。在模具行业的专业人才大多都是从学机械等其它专业转行过来,这和模具制造业的发展是极不协调的,模具制造业求贤若渴。
二、中职学校模具专业人才的培养
从多年来教学实践我感到现有的人才培养方法与实践结合有相当大的差距,这样名不符实的教学,既消耗了老师的精力,又让莘莘学子们的收获甚少。根据自己多年理论学习和实践经验的总结,制定了一份适合培养中职模具人材的教学计划。
1.教学计划的制订
模具制造是庞大的系统工程,它包括设计、生产、装配、试模和维修,一个人不可能完完全全地从始至终完成,它需要一个团队。我们中职学校培养的模具人才,需具备什么能力,要达到怎样目标是我们的必须明确的,那就是能根据模具装配图和零件图完成一付模具制造中钳工基本能胜任的工作(划线、锯、锉、钻、铰及装配等)。有了钳工的基本技能和理论知识,才能在实践中不断学习,逐步成长为一名合格的模具钳工。一个合格的模具钳工除须具备很强的钳工技能外,还需有较高的理论知识。因为他是模具生产计划的拟定者、工艺路线的制订者,是模具制作团队的组织者,一付模具制造质量的好坏,生产效率快慢,生产成本的高低与他有最直接的关系。我的教学计划正是在这个思路基础上制订出来的。
2.对教学计划的说明
A、中职学校新生的理论基础较差,学习目的不是很明确的,对未来要去做什么不知道,新生安排一周的参观学习,就是为了使学生们搞清学什么,为什么学,然后填写参观报告(含参观企业概况、生产的产品、模具种类、成型设备、以及观后感等内容),经过此环节才能为后续的理论和实作教学顺利发展打下良好的基础。
B、理论学习和技能培养时间设置各一半,即均为一年。
C、基础理论课程设置必须与模具生产有直接关系(其它无关课程不上或安排少量课时),在教学中要有着重点,不是整本教材缺一不可原书照教,而是要选择与模具有关联的章节,如数学知识,主要强调对几何形体的面积,体积及周长的计算能力(无应用价值的纯理论知识可删除),语文的讲授主要针对公文书写的基本格式和内容即可。工程材料、公差等课程,要选择对模具有了解的教师行课,这样他们才能有机配合在一起,营造出一个模具无时不在的氛围,使模具概念深入每个学生的心中。在注重专业意识的同时还应注意到我们培养的人才是为社会主建设服务的,德、智、体、美、劳缺一不可,思想品德高尚,爱国、爱家、举止行为规范,尊长、爱幼、有强健的身体是造就人才的基本,因此安排了体育和思想品德。
D、专业课程主要围绕模具生产来设置的,有《塑料模》、《冷冲模》、《冲压与塑料成型设备》、《金属切削加工》、《数控加工机床》、《机械加工工艺》、《钳工工艺学》课程等。
E、模具拆装实验室是培养模具专业人才必须具备的,包括钳工台、各种模具及装配图和零件图、检测仪器、各种量具、拆装工具、油、棉纱,条件许可最好有一台塑料成型机床,这是同学们对模具理解,建立模具概念,知晓模具结构,掌握模具拆装方法最直接的地方。
F、实训基地各工种的指导教师,须具备较强的理论知识和实践动手能力。
G、模具班学员要求基础知识较好者进入,每班不能超过40人,人数过多会给教授示范和实训带来较大困难。
【中图分类号】G71 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2014)22-0273-02
一、课题研究的背景和意义
我校2011年被确立为首批国家级中等职业改革发展示范校起,而模具制造技术专业是我校示范校重点建设专业之一。建设之初,我们组织相关专业课教师多次深入到企业进行社会调研。调研的结果引起了我们的深思:几乎所有的企业都把职业素养和道德品质作为选拔员工的首要标准,在此基础之上再考察学生的识图能力、技能水平等其他指标。而职业素养和道德品质确实是我们职业教育的短板,这些内容绝不是仅靠一两次德育课就能解决的。为此,我们陷入了沉思。
富士康的模具人才培养模式给我们带来了光明。富士康模具培训基地教学模式是取美国、加拿大的CBE(能力本位教育)和德国双元制职业教育之所长,结合中国实际发展而来的。其理论、技能、职业素养三位一体的教育模式,使学生既能学到真知识、真技能,又能使自身的行为素养得到极大地提升和强化。经过这种模式培养出来的学生,成为富士康企业文化的引领者,也为整个社会的文明进步做出了极大的贡献。
行为模式的培养,离不开特定的环境和载体。而这种环境与载体又以模具实训教学最为适宜。为此,我们确立了“模具实训教学中的学生行为素养训练研究”作为课题进行实践与研究,力图从中寻找与职业学校学生职业素养与道德品质培养有关的最佳方法与途径。为培养合格的中职生,为输送符合企业需求的专业技能人才贡献一分力量。
二、课题研究的对象、范围和方法
1.课题研究的对象
模具制造技术专业中从事模具技能实训的学生。
2.课题研究的范围
以三年制模具制造技术专业的在校生为主,范围涵盖模具专业的各个实训项目和每个实训项目实训过程的始终。
3.课题研究的方法
先以典型班级和典型实训科目为主进行试点,在此基础之上再逐步总结、归纳。将好的方法在其他班级与实训科目中进行推广,并集思广益、逐步完善。最终形成制度性文件,在整个模具制造技术专业的所有实训科目中实施。
三、课题研究的主要内容
根据美国科学家的研究,一个好习惯的养成为21天,90天的重复会形成稳定的习惯,成功的关键在于前三天。为此我们确立了“攻克一个周、奋斗一个月、坚持一学期”的行为素养训练口号,将行为素养训练贯穿于模具实训过程的始终。具体做法如下:
1.攻克一个周
学生进入实训车间以后,首先进行为期三天的专门行为素养训练,强化各种实训规范,强化安全意识。实训内容包括军姿站立、列队、口号、报数、师生致礼等各种车间实训规范。自第二天开始,逐步增加7s管理的内容,对整个车间及所属实训区域进行整理、整顿。自第四天开始穿行实训准备工作的训练。务使训练紧张而不枯燥,整齐规矩而又不失活泼。
2.奋斗一个月
自第二个周起,学生的车间实训即以技能学习为主。但期间的各种行为模式都要建立在实训规范的基础之上。如课前会、课后会、课前口号、课后致礼、课中集会(根据实训授课任务随时进行)、课中站位(不操作者)等,让学生感受到车间的整齐、严谨、有序,做到自觉遵守。
在实训过程的同时,为配合学生行为规范的养成,强势推行7s管理办法,让学生自觉理解7s管理的精髓。
3.坚持一学期
一个月之后,学生基本适应了车间的各种管理规范,并逐步内化为自己的行为习惯。这个阶段,我们在总结、归纳成功经验的基础上,制定了模具实训程序规范。在整个模具实训实训车间进行推广示范,使整个车间形成统一有序的行为规范。配合7s管理的深入实施,管理进一步细化。整个学期下来,学生既有技能与知识上的收获,又有素质与品质上的提升,为今后的职业生涯奠定了良好的基础。
四、课题研究的主要结果
1 目前职业院校教材及教学现状
随着科技的发展,高、精、尖端的工艺装备正逐步取代传统的工艺装备,各用人单位,特别是制造业,急需既懂
专业理论知识又具备掌握专业技能的实用新型人才,这也是目前国家大力发展职业技术教育的原因。为了满足社会发展需要,全国各职业院校在教材和教学形式等方面都进行大胆的探索和努力,力求将理论知识与技能无缝结合。目前职业院校主要在以下两个方面存在不足:
1.1 教材现状
职业院校是改革开放后出现的一种新的办学模式。各职业院校在教学管理、教材内容选择以及办学的方向等方面,在办学的初期,各自都进行了大胆的探索和尝试,特别是在教材内容的选择,究竟选用什么层次的教材,以及教材所应包含哪些知识内容,都是职业院校努力探索的。如果采用大学教材,对于基础理论知识较差的职业院校的学生,在学习理论时,感觉太深奥,难于理解和掌握,继而产生厌学情绪,逃课、旷课现象十分普通,其主要原因是大学教材进行的是理论研究,理论知识较深,加之教学形式是“课堂加实验”。随着国家对职业院校办学理念和方向的明确,职业院校的教学形式应该是“课堂加实习实训”的模式,因此职业院校教材的内容,应当紧跟生产实际,即教材包含的知识内容、知识的深度和广度都应与企业的要求相一致。
1.2 教学现状
学生理论知识与技能学习的脱节是目前职业院校普遍存在的问题。学生实习内容往往与理论教学内容不一致或脱节,造成理论教学与实习教学各行其事。学生在校学习三年,既没有很好地掌握理论知识,又没有很好地掌握操作技能,即出现所谓的学生“既不能文,又不能武”的现象。
多年来,我院在教材内容、教学形式等方面进行了一些尝试,取得了一定的经验。2004年我院在模具专业两个班级进行试点,除了开设其他模块化课程以外,还开设了《模具生产实训》课程,该门课程从教材内容、教学形式等都与传统的不同,目的是让学生在学习专业理论知识和操作技能两方面更好地结合,在顶岗实习期间尽快适应工作岗位的要求。
2 《模具生产实训》课程及教学的特点
2.1 学生分组讲授
针对两个试点班级学生的特点,教师结合生产实际,自编《模具生产实训》教材。学生通过在校前两年模块化知识的学习和技能训练,最后学习《模具生产实训》课程,把那些分块的、零散的理论知识融会贯通,并灵活地运用到解决生产实际中。编制的教材具有知识的归纳、总结、提高、运用等特点。
2.2 一群教师授课
理论教师与实训教师同时给学生上课,即所谓的“同台共济”,打破了讲台上只有一位教师上课的传统,做到了理论教师与实训教师取长补短,使理论知识与实训内容相一致。
3 《模具生产实训》课程主要内容
在理论教师与实训教师的共同配合下,指导学生完成模具设计及制造。学生在五周时间里,完成模具设计、模具制造、模具生产组织管理等知识和技能学习。《模具生产实训》主要讲授和实训的内容如下:
3.1 模具设计基本知识
3.2 模具制造工艺基本知识
3.3 模具测量技术基本知识
3.4 模具技术准备及生产组织管理基本知识
3.5 学生完成一副模具的制造、装配与调试
4 《模具生产实训》教学要求
理论知识讲授集中进行,模具设计课题可由教师拟定,也可来源于生产实际。设计前对学生进行分组,每组12位学生,在二周内完成一副模具设计和相关理论知识的学习。
4.1 模具制造――技术准备
4.1.1 模具结构的修改每个学生结合模具装配图,审核零件及模具结构的合理性,对模具提出修改意见,考核学生对专业知识及工作的态度。
4.1.2 初步拟定零件加工工艺根据修改后的零件图,学生根据学过的相关专业知识,初步拟定编制零件加工工艺,再由教师对一副模具的所有零件进行工艺讲解,学生最后进行零件工艺修定。
4.1.3 初步编制生产作业计划经过教师审核后的零件加工工艺,由学生编制生产作业计划,经教师审核后,填写零件中转卡片。
4.1.4 模具价格估算学生估算的模具价格经教师审核后,填写《机械工程学院实验教学物资月采购申请表》及《机械工程学院实验教学物资月采购明细》,上报有关部门审批,进行资金和物资准备。
4.1.5 发放工艺技术文件全套工艺技术文件,发放实训部、各小组长,零件图及相应工艺发放到每位学生。一个小组共同完成一副模具的制造,选定组长,分配任务,任务落实到每一个学生,学生独立完成一副模具中一个零件的全部加工。
两周理论课程结束后,每组12位学生在三周内共同完成一副模具的零件制造和模具装配。
4.2 模具制造――模具零件加工
实训部门安排各相关工种指导教师,指定机台。将加工相同零件的学生集中在一起,由实训指导教师统一讲解加工规范及注意事项,然后实训指导教师上机现场演示操作,最后学生自己动手操作完成零件的加工。实训指导教师检验零件的合格性,作为评定学生实训成绩的主要依据。学生还需要每天向小组长汇报加工情况,小组长与实训部门的生产调度统一协调加工进度。学生小组长每天作好工作笔录,零件加工完成后书面工作总结,并上交理论教师。
4.3 学生成绩评定
学生成绩由理论课教师和实训指导教师共同评定。
4.3.1 理论课成绩学生理论课成绩评定主要由如下几部分组成:
(1)学生是否对模具及零件结构改进及其正确性;
(2)学生拟定零件工艺的合理性;
(3)学生编制零件生产作业计划的可行性。
4.3.2 实训成绩学生实训成绩评定主要由如下几部分组成:
(1)加工的零件是否合格;
(2)加工零件时是否遵守操作规程。
5 《模具生产实训》课程达到的目的
通过《模具生产实训》课程在模具专业试点班级的试行,探索和总结一条符合高职院校教学的路子,希望从专业课程的设置、教学方式等方面,结合生产实际对模具专业进行专业课程整合,编制相应教材,培养出适应社会要求的高技能型人才。
5.1 一个整合、两个结合
将原有《冷冲模设计》、《塑料模设计》和《模具制造工艺学》三门专业主干课程内容进行分块整合,使理论教学内容与实训教学内容同步,达到学以致用。
5.2 实训内容“一分为二”
将原有的实训课程分为基础实训和生产实训。基础实训内容与专业基础课程相结合,生产实训内容与专业课程相结合,使理论知识与实训内容紧密相连,学生学习理论知识时既不感到空洞、乏味,同时在实训、实习时,又是对知识理论复习和提升。
6 结论
《模具生产实训》是学生在三年学习中的最后一门课程,是对学生在校前两年学习的归纳、总结和提高。从试点班级学生毕业就业率和就业质量来看,普遍好于非试点班级,达到100%。从毕业生就业信息反馈来看,试点班级的学生在现有的工作岗位上普遍受到企业的欢迎。当然在该门课程的试点过程中还存在一些不足,诸如硬件条件不足、师资力量欠缺、初期管理滞后以及教材内容还需要进一步改进等。
当代社会是多媒体和互联网发展时代,团队合作比相互竟争更为重要,特别是中职模具专业的学生如果不能把所学的模具知识与技能用于与他人的合作互动中的话,那么,他们所学习模具知识和技能将是无用的,他们所制造的模具质量是难以达到高水平和用户满意的,老师的专业素养教育也是失败的,因此,老师在教会学生模具专业知识和技能之外,更要注重培养模具中职生,学会与同学、老师,以致于今后走向社会与不同人合作的基本能力,也是中职模具生应具备的基本素质,而现实情况却是,现在在校90后绝大部分中职生都是独生子女,他们父母大多数忙于打工挣钱,与孩子交流沟通较小,这些中职模具生缺少管教,从小养成了自私、自由散慢的不良习惯,并且沉迷于网络游戏中,自己想干啥就干啥,高兴时与同学或者老师交流,不高兴时就迟到、早退,甚至于旷课,对于扫地、擦黑板、做广播体操、拔河等集体活动不愿意参加,总觉得这些事与自己无关,他们这种意识和行为显然与团队合作意识背道而驰,通过多年模具教学和班主任工作经验,我针对中职模具生这种状况,模具专业课程标准应当有新的教学要求和培养目标,即在模具综合实训课的学习中,我除了教他们学习模具专业知识和加工技能外,更要着重培养中职模具生的团队合作意识和能力,在模具制造过程中,我让学生敢于提出不同加工方法和见解,同时,也要学会尊重他人意见,乐于与老师、同学合作与沟通,以下是我在模具综合实训课中,培养和组织学生合作加工塑料模具的一些心得。
一、 发挥多媒体教学优势,激发学生学习模具设计和编程的兴趣
我们用传统教学方法,难以让学生主动吸收和理解塑料模具的结构,而我在教学中应用多媒体技术的声音、图像等功能再现塑料模具的工作原理,使学生轻松进入到塑料模具结构动作之中,多媒体技术无疑能为模具实训课创设良好教学环境,激发中职生学习塑料模具设计和编程的作用,为塑料模具的加工方法、装配、维修、调试提供良好技术支持,例如:我讲《管材挤出成型模具加工》的项目时,我运用课件演示塑料水管挤出过程,把学生带入到生产塑料管情境中,它的优势有:其一、增强了学生学习挤出模具的兴趣和感性认识,同时活跃中职模具生的思维,不用我过多讲解,再结合挤出塑料模具模型对其结构机头、口模、心棒、分流器与分流器支架有了更深刻感受和理解,解决了学生对挤出塑料模具这些专业术语理解和掌握、记忆。使挤出模具重点和难点得到了有效解决;其二、多媒体技术对于观察力不强、抽象思维较弱的中职模具生来说,借助网络及课件,再配以简要文字说明,更容易让学生对管材挤出模具工作原理和结构有了直观认识,在此基础上,我利用UG软件进行挤出管材模具设计、编程就容易多了,以致于学生对挤出塑料管材模具铣削加工编程也水到渠成;其三、对于接受能力强的学生也乐于帮助能力弱的学生,增强了同学间合作意识,为以后在数控铣床上加工模具零件的合作打下了较好的基础。其四、我通过多媒体和UG、仿真技术,实现了学生对模具设计个性化的追求和学习主体与模具之间的有效沟通,达到了“主客融合,物我同境”的理想境界,引导中职模具生对塑料模具的感受、感悟、合作、体验和创新思维等过程,使中职模具生从中获得对模具设计、编程、加工等深刻认识与合作的体验,达到了事倍功半的目的。
二、 合理安排小组成员,增强中职模具生加工模具的合作信心和能力
我通过近年来《公差配合一体化》教学实践,在《模具综合实训课》中执行分组合作学习,有利于培养中职模具生合作精神和团队观念及学生之间、老师与学生之间的沟通、交往能力,通过分组学习,学生面对学生,可以无拘无束地表达自己对模具的结构理解,并且讨论、交流,老师给学生较大的思维空间,让学生尽情地表达自己对模具结构、各主要零件作用和加工工艺的理解,在分组合作学习中,优等生可以得到发展,中等生可以得到锻炼,学习困难学生也可以得到帮助和提高。但是,在《模具综合实训》课中采用分组合作学习,本人认为,老师要根据学校实际情况和学生的基础、兴趣爱好、学习能力、心理特点等制定相应教学方法和评定标准,在分组过程中,老师要充分尊重学生,遵照自原的原则,对于组长要求能力强,乐于助人,有合作和组织能力,我采用方法:一是学生自荐,二是同学选举,三是老师指定或推荐,在模具加工中,我注重培养和提高组长的组织和管理能力,有效发挥组长的分配、协调、督促的作用,使每一个小组形成一个统一的团队,在通过一段时间的培养和模具加工学习后,我让学习小组每一个学生当一次组长,这样,每一个学生都有机会展示自己的能力,体验一下成功的喜悦,从而增加了学生合作学习和自己加工模具的信心。
三、 让学生参与模具加工的准备,培养中职生合作精神
在模具综合实训课中,我经常让学生课前准备模具加工所需要的材料、刀具、加工模具设备情况、图纸、工具、量具等等,在这一环节中,我给每组学生介绍学校的基本情况,做到心中有数,让学生发挥他们的作用,并且都要参与模具编程、加工、和后续模具装配、调试准备之中,例如:我教《注射模具上模座板加工》这一项目时,我首先让学生用UG软件设计出不同厚度、不同材料的两个上模座板,用专业知识进行比较,指出它们有什么不同,最后确定方案,并且在组长的组织下,完成各自设计、编程及加工工艺,要求较好学生把各自方案的优缺点详细记录,由于学生课前准备充分,教学的时候,大部分学生比较准确掌握了注射模具上模座选材、编程、加工工艺的知识,并且达到了举一反三。为后面注射模及其他类型模具的成型零件和辅助零件的设计、编程、加工工艺确定打下基础,最后,我在新课结束后,让各组学生派一名代表说说为什么我们的学习活动进展得如此顺利,学生们一致认为,每一名学生充分准备和合作意识的加强是顺利进行的根本原因,学生们通过合作、沟通感到了自己在团队中重要性,因此更增强了他们合作学习的愿望。
四、 老师充分发挥中职模具生们合作功能,各组学生共建和诣课堂
《模具制造综合实训》课的一体化教学过程是老师、学生和UG编程及模具加工的四维互动,中职生分组合作加工模具零件要想在实习车间课堂上发挥应有作用,老师应当紧密依托《模具综合实训》课中任务书的要求,为中职生努力创设合作学习的环境,营造积极探究的氛围,激发中职模具生学习模具编程、加工的兴趣,培养中职模具生的合作学习的能力,例如,我在教学塑料模具成型零部件加工这一任务时,在学生正确理解冲压模具工作零件、结构零件的编程、加工、对刀及塑料模具上、下模座、垫板、支承板等结构件在塑料模具的作用、加工工艺时,我提出当分组加工塑料模成型零件时,从编程、加工、对刀等方面怎么下手时,有的学生想到了与其他同学合作来解决,若编程或加工中出现问题,请教其他同学或老师,然后本小组进行改正,并完成成型零件(凹模)加工,其他小组加工好各自零件后,老师集中学生在实习教室或数控铣床前进行反馈总结,并向学生提问:若让你们加工挤出成型塑料模具或其他类型注射模模具,你们能加工吗?这时,大部分学生回答“能够完成加工”。从而使中职模具生在实际注射模加工操作中感受到了模具编程、加工是那么有趣,并没有想象中的那么难加工,坚定了同学间合作学习加工模具的信心和解决模具加工中出现问题,感觉到模具加工不是一个人能独立完成的,而是与设计、材料、刀具等准备工作相关的,体会到合作完成模具加工的优势的“甜头”,从此通过一体化教学点燃中职模具生合作学习的欲望和团队的重要性。
五、 抓住时机,注重激励,以评价增强合作学习能力和意识
摘要:对“模具设计与制造”课程,可以结合模具相关职业岗位需要,运用逆向思维进行教学设计,在具体项目的引导下,建立以典型模具设计与制造过程为导向的项目化教学体系,将项目的内容设置成任务,通过项目任务的“教学做”调动学生自主学习的积极性,培养学生的实践能力、独立分析问题和解决问题的能力,突出实践教学的重要性,并为本课程进一步的教学改革提供理论依据。
关键词 :逆向设计;高职;模具设计与制造;教学设计
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2014)05-0108-02
“逆向设计”(Backward Design)也叫“逆向教学设计”,指一种运用倒推思维、逆向思维来设计课程的教学活动。美国著名课程与教育专家格兰特(Grant Wiggins)提出了课程的“逆向设计”模式,其目的是使课程教学设计成为培养学生实际应用能力的工具。课程的逆向设计实质就是在明确人才培养目标的基础上,根据人才培养目标进行课程的应用技能设计。它的整个设计过程分为:确定达到的技能目标和创造能力目标,确定如何证明学生实现了预期的目标,安排各种教学实践的机会进行具体的实施。
“模具设计与制造”课程的逆向设计实质就是在明确人才培养目标的基础上进行课程的应用技能设计。应通过工学结合,建立“教学做”合一的一体化课程,构建基于工作过程的高职模具专业逆向设计,从企业实际工作任务出发,在模仿真实工作环境的实习基地的支持下,使学生循序渐进地学习各门课程的过程成为符合或接近企业工作过程的过程。
课程内容的优化
我院“模具设计与制造”课程的教学设计坚持以服务“三农”为宗旨,面向长三角经济区域,依托江苏沃得集团等大型现代加工制造业,积极开展校企合作,从企业工作岗位中提取工作任务,再转换成学习任务,最后设计成整合的工作任务作为项目课程的内容,将课堂引到车间、工厂,积极引导教师将教学与生产实践相结合,倡导职业教育在做中学,在学中做,从而让学生能多动手,多实践。
因此,课程的核心内容必须体现职业岗位的需要,应以模具相关职业岗位技能要求进行科学设计,并充分体现企业真实的工作情景。通过对模具企业的调研,高职毕业生从过去的以模具设计为主转变为只有少数人在模具设计岗位上,而更多的是在模具制造及生产一线岗位、模具管理等岗位上。结合就业岗位的需要,把“模具设计与制造”课程内容项目化。下页表1为依据的4个模具工作岗位分析得到的对应岗位主要工作任务、能力素质目标、教学项目。由于课时的限制,可以根据实际情况灵活确定具体教学项目的内容和数量。
逆向设计教学法的实施
我院“模具设计与制造”课程的教学设计研究小组以完成岗位任务应具备的综合能力作为进行课程教学设计和界定课程教学内容的依据。课程教学设计以能力培养为主线,以能力训练为轴心,将相应的实训课程部分和理论课程部分进行重新整合;建立新的岗位能力目标考核评价体系和相应支撑课程教学设计,并以岗位能力的需要作为考核内容,在总结实际教学经验的基础上重新设计了课程的教学过程。这一教学过程的特点是:首先,明确学习目标(熟悉模具结构,模具加工与设备操作);其次,企业的专业人士和校内专任教师,在企业或实训工厂通过情境教学和独立操作,让学生现场观摩、操作,在课堂上利用现代教学手段(多媒体课件、专题录像等)进行教学,让学生了解模具的结构与基本装配关系,对模具形成深刻的感知认识;第三,在机房将学生分成几个小组,每个小组6人左右,利用教师提供的正确模具图纸,用UG等三维软件画出模具装配图,并编写主要模具零件的加工工艺,每组合作完成一套模具的制作;第四,教师补充模具设计的相关知识并辅导每组学生设计一套模具;第五,在实训基地,由教师进行以具体模具加工为目标的生产性实训教学,使专业知识学习与岗位职业技能训练一体化,学习空间与工作现场一体化。
课程团队从模具设计与制造领域高职学生的认知规律出发,让学生在具体的情境中积极主动地完成具体的学习任务。在教学方法运用上始终坚持以学生为主体,通过与课程内容紧密配合的教学活动(讨论、实际操作等),丰富教学内容,调动学生学习的兴趣,激发他们的学习热情和互动交流意识。
教学资源
本课程的教学设计研究小组成员由支持专业建设和课程改革的系部领导,具有丰富理论和实践经验的专业骨干教师,以及专业理论扎实、勇于探索的青年教师组成。教师团队年龄结构、学历结构和知识结构均合理。目前,学院已建成了能够满足本专业综合实训的真实或仿真职业环境的实训室:模具拆装实训室、数控加工实训室、机械加工实训中心、模具钳工实训车间、CAD/CAM中心。我们的模具制造实验室设备包括数控铣床、数控车床、加工中心、平面磨床、外圆磨床、摇臂钻床等普通加工机床,还包括电火花成型加工机床、电火花线切割机床等特种加工机床。
本课程拥有南京聚隆工程塑料有限公司、南京聚锋新材料有限公司、南京湘宝钛白制品有限公司、上海日之升新材料有限公司和南京金浦集团金陵塑胶有限公司等16个校外实训基地,拟建南京金城塑胶有限公司、江苏琼花集团、南京菲时特管业有限公司等3个校外实训基地。
“模具设计与制造”课程逆向设计改革,以岗位能力考核为目标,操作实施在真实的岗位上,激发学生职业意识,从而初步完成学生学徒职业人角色转化,为进一步实现高技能人才的培养打下基础。课程教学的改革应体现职业岗位的能力要求,课程教学的“逆向设计”理论紧密结合岗位职业群定位和岗位能力,让学生通过观察、思考去发现问题,继而产生解决问题的欲望,并通过自己的动手操作,完成任务,解决问题,从而获得成功的喜悦,树立自信心,促进学生之间相互交流,培养和增进合作能力,改进和完善专业课程设置、教学形式和专业人才培养模式,并为课程教学总体设计的进一步改革提供理论依据。
参考文献:
[1]唐田秋,张蓉.任务驱动在“模具制造工艺学”实验教学中的应用[J].中国电力教育,2012(31):105-106.
一、研究的必要性
中职模具专业实训课项目教学的应用研究是在中职学校模具专业的实训课中实施的项目教学,以模具实训课为研究对像,研究项目教学在应用中联系理论教学,开发理实一体化教材,完善教学计划,学生考评方法。
二、研究背景
教学方法改革是实现专业教学向能力本位转变的迫切需要。2008年,《教育部关于进一步深化中等职业教育教学改革的若干意见》中就改革教学内容、教学方法,增强学生就业和创业能力,强化实践和实训教学环节,提出了具体要求。
1.通过项目教学法应用研究,促进课程内容综合化、模块化,突出应用性和实践性,使专业教学从学科本位向能力本位转变,彰显“做中学、做中教”的职业教育教学特色。
2.项目教学在模具专业教学中具有良好的应用性。项目教学在工科专业实施中具有更强的可操作性,模具专业在过去以知识结构体系的教学中其实就已经显现出了项目教学的特点,就本专业的特点而言,各知识结构本身就可成为一个项目。
3.我校模具专业实施项目教学有较好的基础。在以前以知识结构为主的教学过程中,学校业已突出实验与技能训练课的开设,保证了学生的动手能力培养。近3年来,学校坚持“以就业为导向”的办学宗旨,专业教学按照岗位需求进一步细化,并已经开始在实训课中进行了项目教学,尤其以《模具实训》、《模具维修》这两门课程最为突出,其教学组织全部采用项目引领,任务驱动的方式,收到了比较好的效果。
三、理论依据
1.项目教学法。项目教学法是由美国著名儿童教育家、伊利诺易大学教授凯兹博士和加拿大儿童教育家、阿尔伯特大学教授查德博士共同创制的一种以学生为本的活动教学法。它是将一个相对独立的项目交予学生独立完成,从信息的搜集、方案的设计与实施,直至最终自己对项目作出评价,教师在教学过程中只起到咨询、指导与解答疑难的作用。将其应用到教学中,能充分地展示现代职业教育“以能力为本位”的价值取向,使课堂教学的质量和效益得到更大幅度的提高。
2.建构主义。建构主义理论是以学生为中心,强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。研究通过学生在项目实施中建构知识体系。
四、研究意义
1.落实职教理念,提高教师权威;
2.激发学生兴趣,培养动手能力;
3.规范实训管理,推动模具专业建设。
五、研究目标
1.形成理实一体的模具实训教材;
2.总结理实一体的教学经验。
六、研究内容
1.开发模具实训教材;
2.项目教学评价体系;
3.项目教学组织方式的研究;
4.项目教学考核体系的研究;
七、研究步骤
第一阶段:调研分析
(1)根据专业建设与教学需要,结合老师培养需要选定项目。
(2)调查其它各校模具专业课程内容开设情况与需求情况。
(3)调研市场资源与社会成品需求。
第二阶段:开发教学项目
确定模具实训项目实例,调整项目内容。模具实训基地的建设:
1.数控加工
(1)引进高速铣床和高速加工中心,高速加工机床主轴的最高转速可以达到100000r/min,快速进给速度可达120m/min,加速度可达1~2g,换刀时间可提高到1~2s。这样可大幅度提高加工效率,并可获得Ra≤1的加工表面粗糙度,可切削60HRc的高硬度材料。高速铣削与超精密加工、硬切削加工相结合,实现以铣代磨的目标,大大地减轻了模具的研抛工作量,缩短了模具制造周期。
(2)采用并联机床及开放式数控系统实现模具的高速加工。
(3)应用电火花加工(EDM)智能化技术实现自适应控制、模糊控制、多轴联动控制、电极自动交换、双线自动切换、防电解作用及放电能量分配等。(4)使用数控研磨机实现三维曲面模具自动研抛。
2.计算机辅助软件
(1)将建立基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构,其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题;实现塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析,实现模具无纸化制造加工。采用先进的CAE三维注塑流动模拟软件,实现塑料模具、塑料成形过程的各种模拟分析(注塑成形,包括塑料充模、保压、冷却、翘曲、收缩、纤维取向等模拟分析)、热传导和冷却过程的分析、凝固及结构应力分析等。计算浇注系统及模腔的压力场、温度场、速度场、剪切应变速率场和剪切应力场的分布并分析其结果。
(2)尝试计算机辅助工艺设计(CAPP)技术应用于模具工艺规程的建立。
3.精密测量和高速扫描及数字化系统
(1)使用4D激光测量机不但能进行3D测量,而且可以得出质量指标,说明每个测量点的精确性。完成模具应力、磁力测量技术和三维测量技术及R部位形状尺寸精度、表面粗糙度测量等任务。
(2)高速扫描机和模具扫描系统实现从模型或实物扫描,到加工出期望的模型所需的多项功能,可大大缩短模具制造周期。
第三阶段:项目教学实施
(1)根据个案实验成果,组织教学资源,编写教材。
(2)在个案实施的基础上,采用已编教材,在模具专业教学班级开展大面积的推广应用。
第四阶段:总结
项目教学法在我校已经有了成熟的理论研究与广泛的应用和发展,达到了项目教学法的目的。即不再把教师掌握的现成知识技能传递给学生作为追求的目标,或者说不是简单地让学生按照教师的安排和讲授去得到一个结果,而是在教师的指导下,学生去寻找得到这个结果的途径,最终得到结果并进行展示和自我评价。学习的重点在学习过程而非学习结果,学生在学习过程中锻炼各种能力,如岗位能力、实践能力、自主学习的能力、综合应用能力、团结协作能力,等等。教师不再占有教学的主导地位,成为学生学习过程中的引导者、指导者和监督者,学生具有90%的积极性。这一理论得到了传授知识者及接受职业教育者的广泛承认。
参考文献:
作者简介:于泓(1965-),男,江苏南京人,江苏农林职业技术学院,副教授;王艳莉(1981-),女,陕西韩城人,江苏农林职业技术学院,讲师。(江苏 句容 212400)
基金项目:本文系江苏省农业委员会立项课题“校企合作开发模具设计与制造专业课程体系的研究”(课题编号:JSNZJ2011025)的阶段性研究成果。
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)05-0160-02
近年来,随着研究和实践的深入,高职教育大力推行基于行动体系的课程改革,即通过分析岗位群的工作任务,得到所需的职业能力,在此基础上构建专业课程体系,从而制订“突出职业能力,基于工作过程”的课程开发与设计。模具设计与制造专业在课程开发的过程中,以模具企业对员工的技能要求为依据,以模具设计制造工作过程为导向,突出职业能力,按照行业企业调研岗位分析工作任务学习领域学习情境课程转化的过程设计课程。本文以“塑料模具设计与制造”课程(以下简称“本课程”)为例,旨在通过对职业岗位能力进行分析,以岗位工作任务为导向,模拟企业实际工作场景,将模具开发生产任务进行归纳,转换为适于高职学生学习的教学案例,并综合利用案例教学、现场教学、分组讨论等多种教学方法,融“教、学、做”于一体,引导学生运用已掌握的模具基础理论、必须技能完成模具设计的工作任务,满足模具职业岗位的需要。
一、课程开发
1.课程定位与目标
通过对模具行业相关企业进行深入调研,确定毕业生就业指向单位有模具厂、冲压生产企业、塑料成型生产企业,就业岗位有模具制造岗位、模具加工工艺员等岗位,这些岗位要求学生具备识图制图、模具安装与调试、冲压模具设计等职业能力。根据模具设计与制造专业的培养目标,对本课程进行定位,确定了课程的目标、作用以及课程的衔接。“塑料模具设计与制造”是模具设计与制造专业的核心课程,可以培养学生从事塑料成型工艺设计、塑料模具设计、塑料模具装配调试与维修的知识技能。课程内容前后衔接紧密,前导课程有“机械制图”、“工程材料”、“机械设计”等,后续衔接课程有“模具CAD/CAM”、“模具表面材料”。本课程的教学目标包括以下几个方面:
(1)课程任务。通过对本课程的学习,使学生掌握“塑料模具设计与制造”的基本理论、知识和技能,使学生能正确、高效地运用各种基础知识解决问题。
(2)专业技能。培养学生的分析、计算和设计能力,使学生能够根据塑件的要求,正确分析塑件的成型工艺性能,并根据要求进行模具设计时的工艺计算,完成典型模具的设计任务。
(3)综合素质。培养学生的自主学习能力、沟通能力和团队协作精神,同时在模具设计过程中培养学生的职业道德、创新意识、独立思考能力、收集处理信息的能力、调查研究与决策能力、组织协调能力、口头与文字表达能力等。
2.课程教学资源
(1)《塑料模具设计与制造》教材是依据高职院校应用型人才培养体系的要求编写而成的,由高等教育出版社出版,齐卫东主编,是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。针对高职高专学生模具制造工艺能力差、理论和实际脱节的弱点,在教学过程中弱化理论部分,强调实用,突出能力的训练,使学生易学、乐学,教师易教、乐教。
(2)为了满足学生实训和课程设计的要求还提供了一些补充教材与课程设计指导书,推荐了一些与模具设计相关的学习网站,这些学习网站为学生提供了一个很好地模具学习与交流的平台,便于对模具学习感兴趣和有能力的学生进一步自主学习和自我提高。
(3)目前模具设计与制造专业已建成一批与模具设计相关的实训室以满足实践教学需要,如表1所示。根据课程的教学需要,模具设计与制造专业还加强与周边高校、企业的合作,建立了多家校外实训基地,为学生的顶岗实习打下了良好基础,并且能够尽快适应工作岗位的要求。
表1 模具设计与制造专业实训室
序号 实训室名称 实训项目
1 模具钳工 钳工操作、钳工研配
2 数控加工实训中心 模具制造、数控加工
3 电加工实训室 模具加工、电加工
4 CAD/CAM中心 模具CAD、模具CAM实训
5 模具拆装实训室 模具拆装、模具结构分析
3.课程设计
(1)本课程的设计理念是以岗位工作任务为导向,模拟企业实际工作场景,转换为适于高职学生学习的教学案例,并综合利用案例教学再转换成学习任务,最后由教师设计成基于工作过程的教学案例。
(2)整个学习任务的安排按照由易到难的认知规律,分为四个梯度,共90学时。第一梯度为塑料基础理论及成型工艺,12学时;第二梯度为模具拆装综合实训,24学时;第三梯度为模具总体结构设计,36学时;第四梯度为塑料模具课程设计,18学时。本课程的重难点是注射模具结构设计部分(见图1)。
(3)本课程在教学过程中针对不同的梯度采用不同的教学方法。例如第一梯度采用讲授法和启发式。模具综合实训采用现场演示法、小组讨论法,如拆装实训,教师现场演示、学生拆装练习,最后通过小组讨论、汇报总结来掌握模具的典型结构;模具结构设计部分主要是针对典型案例进行对比分析,最后阶段的课程设计采用教师下达设计任务,学生小组讨论、协作讨论完成设计。教学过程中灵活运用这些教学方法,满足了课程的教学要求。为了进一步提高教学效果,本课程借助多媒体、实物模型、现场教学和网络资源等多元化的教学手段。例如,塑料的成型工艺过程借助现场教学;模具结构部分采用实物模型辅助教学,使学生能够直观认识模具,熟悉模具结构。
(4)本课程从学情出发,对课程中存在的问题进行分析,采取相应的措施,引导学生总结学习方法。一是学情分析。本课程的教学对象是模具专业大二年级学生,在教学过程中存在三个方面的问题:结构图复杂,读图基础弱;工艺复杂,不熟悉基本工艺;计算参数众多,机械式记忆。二是采取措施。多媒体及实物模型展示;现场注塑教学;小组协作完成课程设计。三是学习方法。从学中做,提高读图能力;从做中学,培养自主学习能力。
(5)课程的考核分平时考核、基础理论考核、单元实训考核三个部分,其中单元实训考核邀请企业工程师参与。学生参与平时成绩的自评与互评,整个课程的考核方式多样化,考核主体多元化,如表2所示。
表2 基于工作过程的课程考核
成绩构成 平时 基础理论 单元实训
分数 30 40 30
考核方式 考勤、回答问题、
平时表现 笔试 拆装与测绘
模具设计
考核主体 教师15分
学生自评互评15分 教师40分 教师12分
学生代表6分
企业专家12分
总分 100
二、课程实践
本节课采用现场教学的方法,除基本的准备工作外,教学过程分为案例引入、讲解示范、分组训练、总结归纳、教师点评和知识拓展等六个环节,如表3所示。
三、体会与思考
第一,本课程的设计是从企业工作内容中提取工作任务,再转换成学习内容,最后由教师编写成适于学生学习的典型模具案例作为情境教学内容。在教学实践中将教室与实训现场相融合,或在实训车间布置教学,在“教、学、做”合一的教学环境中学习模具相应的知识与能力。第二,充分利用现代教学手段与丰富的多媒体教学资源。积极运用各种现代教学手段,拓展课程的教学资源,丰富教学内容和形式。第三,“教学做”合一教学过程。以岗位工作内容为导向,模拟企业工作情境,进行情境教学,并综合利用案例分析、现场教学、小组讨论等多种教学方法,集“教、学、做”于一体,引导学生勤思考,勤动手,勇于创新,不断提高教学成效。第四,建立相应的课程评价体系。课程评价贯穿整个工作任务,课程评价由平时成绩、理论成绩和单元设计实训三部分组成,采用学生自评、互评和教师评价有机结合的评价方式进行多元化评价。整个课程注重对学生学习过程的控制和评价,课程评价体现了评价方式多样化,评价主体多元化。
实践证明,在基于工作过程的课程设计与实践中,教师从工作岗位中提取工作任务,再转换为适于学生学习和操作的教学案例,学生从“学中做,做中学”,实践能力显著提高,综合运用知识分析、解决实际问题的能力明显提升,有效提高了学生的岗位职业能力,促进了学生综合职业能力的形成和发展。
参考文献:
[1]杨俊秋,陈少艾.高职院校《塑料模具设计》课程“教、学、做”一体化实践[J].模具工业,2012,38(3):72.
[2]刘哲.基于工作过程的课程开发方法[J].中国职业技术教育,
2008,(16).
【中图分类号】G434;TG76-4
中职学校模具专业的培养目标是面向生产第一线输送模具设计与制造、模具维修等工作的专门技术人才。我国在二十世纪末期,模具行业的发展日渐迅猛,人才的需求量也越来越大。因此,有关中职学校的模具专业人才的培养成为获取人才的主要途径。但是随着科技技术的发展,对中职学校培养出的模具人才的技能和素质要求也就越来越高。因此,传统意义上的中职模具专业的教学模式已经达不到企业和社会所需的层次,这就需求学校对其进行改革,而“微课”的引用可以有效地实现现阶段的教学目标。本文主要对“微课”在中职模具实训教W中的应用进行分析。
一、“微课”在中职模具实训教学中应用的趋势
(一)“微课”的概述
“微课”主要是根据教育课程的要求和社会发展的需求进行教育改革后的一种教学方式,是以教学的视频为载体,主要展现了教师在课堂教学的过程中,依据一个知识点或是教学的课程进行的教学活动和教学方案,其主要核心是课堂教学的视频录制,但也包括教师在进行教学前做的教学设计、方案总结、课堂规划等,时间在十分钟以内,具有明确的目标、简短的教学内容、知识点的具体解析。
(二)现代模具实训教学的形式特点
模具专业的实训分成的种类很多,比较常用的就是模具拆装实训、计算机辅助设计和计算机辅助制造的实训、模具制造实训等。不同种类的实训教学都拥有自己的学习内容,各具特色。与其它技能实训的过程不同,在进行模具实训的过程中,要求必须具备丰富的专业知识和技能,像有关车床的技能都要有所涉及。由此可见,中职的模具实训课程是一项具有综合性的训练,需要很多的知识点和教学内容联合到一起,若是达不到教师要求的教学目标,会导致整体模具实训的质量下降【1】。
(三)模具实训教学引用“微课”
在中职模具实训教学中应用“微课”是现阶段发展的必然需求。学生在应用“微课”的模具实训教学中可用自己的电脑、手机等产品,学习教师曾经在课堂上讲解的教学内容,在学习相同的知识点时可以翻阅视频或是音频资料,以此来解决现在遇到的问题,当然还可以通过教师一起讨论完成问题。“微课”的应用改变了传统意义上的教学模式,将教师在课堂上讲解的知识点和教学方案通过互联网技术制成微课,帮助学生和教师有效的解决了问题,并且在整体的实训教学中起到重要的作用。
二、“微课”在中职模具实训教学中的应用
(一)“微课”在模具拆装实训的应用
在进行模具拆装实训的过程中,具有一定的规范性,模具拆装有先后的顺序,也拥有规定的工具,这样就更方便制作成微课。而在进行模具拆装实训教学的过程中,学生就可以根据微课的内容自主学习,多看多做,过程要求规范,通过自身多次的训练达到熟练的程度,并且能够独立的完成实训教学内容。当然,在中职学校中还可以建立与企业的交流合作通道,将企业真正的生产过程制成微课并且展现在学生的眼前,让学生更进一步了解到企业发展的需求和实际操作的难易性。通过引用这类型的“微课”实训教学,可以有效地帮助学生更深层的了解到社会发展的需求,并且经过学校学习的知识和技能与企业的需求进行对比,发现其中的不同点和相同点,以此根据自身的发展进行技能的培养,从而促进企业和人才之间的了解。
(二)“微课”在计算机辅助设计和计算机辅助制造实训中应用
计算机辅助设计和计算机辅助制造实训的过程中,主要是指培训学生掌握相关的技术操作能力,如模具设计、数字化构图等,并且运用自身学习的技能解决实际出现的问题,这就要求学生不仅要熟知模具的相关知识,更要学会熟练的运用,将实践和知识点结合到一起,从而更好地完成企业的需求【2】。
而在中职院校的模具实训教学中,教师可以让学得快的学生去帮助学得慢的学生,以此提升整体模具实训的成果,但是由于人数有限,就不可能进行一对一的教学模式。同时,学生在进行计算机辅助设计和计算机辅助制造实训的过程中,没有实际的操作经验,会出现很多的问题和难题,这就需要教师在实训的过程中,制定有关难点、重点的“微课”,而学生就可以通过教师操作的方法进行反复的学习和练习,从而进一步的提升学生对问题的研究和分析能力,教师也可以在学生遇到难题时,引导学生找到问题的所在,以此建立一个有效的实训教学工作。
(三)“微课”在模具制造实训中应用
模具制造实训是一项综合性的实训,不仅要求学生掌握各类机器的操作方式,还必须具备一定的模具设计和结构分析等基础性的知识点,并且在小组的共同努力下,制作出一套完整的模具。在这个过程中所做的“微课”主要是对实训内容的补充、相关知识点的概括以及模具设计理念的体现,同时,学生制作出的模具产品与企业所需的模具有相对较大的差距,这时就需要教师通过“微课”的方式为学生扩展相关的实践知识,从而更好地训练学生制作模具的技能,促进应用“微课”的模具制造实训教学有效的进行【3】。
(四)“微课”在实训前后中的应用
在中职模具实训教学中应用“微课”有效的转变了传统的实训教学模式,从曾经只看课本知识和教材讲解的方式转变到通过视频或是音频的资料进行学习的过程,方式变得丰富多彩又很简单。当然,在运用“微课”的过程中除了要了解当前的实训任务,还要制定有效的操作计划,并且发现实际过程中出现的问题,将问题带入到实训的过程中去,以此促进实训教学更好的开展,同时学生在课余时间也可以通过“微课”来复习学习过的内容,有助于学生更深的了解相关的知识和技能。
三、“微课”应用于模具实训教学应该注意的策略
“微课”应用于模具实训教学中因该注意的策略有三点,主要是指:第一,“微课”应该具有简洁但明确的特点。这样有助于学生在实训的过程中随时随地的查阅,简洁主要体现在对知识点的讲解上,满足于人们的视觉停留规律和认知能力,而明确主要是对课程主题的突出,确保每一个教学课程具有明确的目标和教学内容。第二,“微课”的内容需要随时的更新,根据实际应用过程中出现过的问题,对课件进行有效的补充,从而带动实训教学的发展。第三,“微课”应该依据中职模具实训教学的特点设计符合的课件,注重学生技能的培训,多加入实践的过程,以此吸引学生的学习兴趣。现阶段,随着社会环境的不断改变,社会经济的不断发展,科技技术的不断进步,“微课”是一个非常具有发展空间的应用,可以有效地帮助社会、企业、学校以及教师培养出具有特色的社会型人才,而在应用的实践过程中也证明了,“微课”在模具实训教学中占据重要的地位【4】。
结束语
总而言之,在中职模具实训教学中引用“微课”是现阶段教学的要求,并且占据一定的地位,不仅提升了教师的创新和改革能力,还给予学生一定的空间和时间进行问题的思考和理解,有助于培养学生的自主探究能力,促使学生更好的完成教学目标,更建立了一个以互联网技术为主体的教学课堂。当然,也能够提高教师和学生的沟通交流、语言表达能力、自我素质以及基础知识的巩固等,更为学生创造了一个丰富多彩的教学环境。现阶段,我国的微课应用还停留在初始阶段,但随着科技技术的不断发展,将逐渐成为教学改革中具有潜力的新式教学模式。
参考文献
[1]邓波锋. 谈“微课”在中职模具实训教学中的应用[J]. 新课程研究(中旬刊),2015,04.