黃 勇，丁明明，蔡丹云

(浙江水利水電專科學(xué)校，浙江 杭州 310018)

1 課程特點、現(xiàn)狀和存在問題

《精密模具數(shù)控加工技術(shù)》是一門實踐性和操作性很強的課程，更是本校重點專業(yè)模具設(shè)計與制造的核心課程，課時達100學(xué)時，與此相關(guān)的數(shù)控加工實訓(xùn)5周，模具制造實訓(xùn)8周，因此，《精密模具數(shù)控加工技術(shù)》課程教學(xué)的成與敗對模具專業(yè)人才培養(yǎng)關(guān)系重大.

模具設(shè)計與制造專業(yè)的數(shù)控加工課程傳統(tǒng)教學(xué)模式有很多弊端.

1.1 在教學(xué)內(nèi)容方面

(1)數(shù)控加工課程與模具專業(yè)其它課程相對孤立，教學(xué)內(nèi)容的選取主要面向數(shù)控專業(yè)，與模具專業(yè)知識沒有緊密聯(lián)系，教材上的例題、習(xí)題與實訓(xùn)內(nèi)容與所學(xué)的模具設(shè)計與制造內(nèi)容也沒有關(guān)聯(lián).因此，學(xué)生學(xué)完了數(shù)控加工課程并不能加工模具零件.

(2)雖然有些學(xué)校進行模具數(shù)控加工課程的改革，如把零散的模具零件加工引入教學(xué)內(nèi)容，透過學(xué)習(xí)模具零件的加工來學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)，但是，因為模具零件零散，沒有形成一套模具，因此，即便學(xué)生會加工單個模具零件，也無法加工出一套模具.

(3)數(shù)控加工實訓(xùn)內(nèi)容也與模具沒有緊密聯(lián)系，在該課程相關(guān)的數(shù)控實訓(xùn)中沒有引入模具零件作為工作任務(wù)，因此也無法訓(xùn)練學(xué)生加工模具.

1.2 在教學(xué)方法方面

(1)傳統(tǒng)教學(xué)模式的數(shù)控加工課程教學(xué)理論和實踐分離的，有的課程教學(xué)甚至以數(shù)控加工指令的介紹來組織教學(xué)，強調(diào)數(shù)控指令的應(yīng)用，缺乏應(yīng)用數(shù)控指令來解決實際問題的能力培養(yǎng).

(2)傳統(tǒng)教學(xué)模式以講授式為主，學(xué)生被動地接受，沒有組織學(xué)生對項目任務(wù)進行思考與探討，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣沒有被激發(fā)出來，學(xué)生分析問題解決問題的能力沒有得到訓(xùn)練與開發(fā)，學(xué)生的個性發(fā)展、團隊合作能力等均沒有得到訓(xùn)練與發(fā)展.

1.3 在教學(xué)評價方面

傳統(tǒng)教學(xué)評價方法仍然以理論考試為主，對于實踐性很強的模具數(shù)控加工技術(shù)實在不合理，學(xué)生懂理論卻未必掌握模具的數(shù)控加工方法，沒有評估到學(xué)生應(yīng)用數(shù)控加工知識解決模具加工的實際問題.

1.4 在教學(xué)目標(biāo)方面

傳統(tǒng)的工程教育仍然重在教會學(xué)生做事，極其忽略教會學(xué)生做人，教會學(xué)生在做事中學(xué)做人，在做人中學(xué)做事.尤其對學(xué)生的職業(yè)道德、職業(yè)素質(zhì)缺乏足夠的重視與實踐，同時，對于最基本的做人道德的培養(yǎng)——誠信、勤勞、合作、謙虛在工程教育中沒有引起重視.

事實證明，傳統(tǒng)教學(xué)模式存在很多不足，教學(xué)效果也不理想.如果在教學(xué)中仍按傳統(tǒng)的教學(xué)方法按章節(jié)講授，勢必降低的課程的完整性、實踐性，也缺乏趣味性，這不但難以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與激情，使得教學(xué)雙方都陷入困境，而且，學(xué)生不知道如何在真實的工程實際情境中靈活地使用知識和運用技巧.這樣的教與學(xué)是很難適應(yīng)職業(yè)崗位要求的.

2 改革理念及主要內(nèi)容

CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的“構(gòu)思—設(shè)計—實施—操作”.它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程.CDIO的來源是“構(gòu)思”，“設(shè)計”，“實施”，“運行”的英文單詞“Conceive”、“Design”、“Implement”、“Operate”的縮寫.其中，“構(gòu)思”主要包含對顧客需求進行分析，對技術(shù)、企業(yè)戰(zhàn)略和規(guī)章制度的設(shè)計，對發(fā)展理念、技術(shù)程序及商業(yè)計劃的制訂;“設(shè)計”主要包括對工程進行計劃、對圖紙進行設(shè)計以及對實施方案進行設(shè)計等;“實施”則是將設(shè)計方案轉(zhuǎn)化為實際產(chǎn)品的過程，它包括了制造、解碼、測試以及設(shè)計方案等的確認(rèn);“運行”則主要是通過對投入實施的產(chǎn)品進行評估的一個過程，它包括:對系統(tǒng)的修訂、改進和淘汰等［1］.

近幾年來，浙江水利水電專科學(xué)校以教化、存史、熏陶、怡情、傳播等為目標(biāo)，將水文化(SWH)教育納入了學(xué)校日常教學(xué)體系中，研究提出了中國特色水教育的內(nèi)涵，構(gòu)建了相關(guān)的知識體系.浙江歷史長河中蘊含豐富的水文化資源，如八千多年前的跨湖橋文化和其后的河姆渡文化、馬家浜文化開始，大禹治水、錢王射潮，賀循鑿西興運河，白居易、蘇軾筑白堤、蘇堤，茅以升設(shè)計建設(shè)錢塘江大橋，將這些歷史典故的水文化內(nèi)涵挖掘出來，如“海納百川”的寬廣胸懷、“水滴石穿”的堅韌不拔、“水乳交融”的親密合作、“清者自清”的道德追求，并將其融入到工程教育中.這一創(chuàng)新教育模式強調(diào)做人與做事結(jié)合，做人通過做事來體現(xiàn)，做事依靠做人來保證，在培養(yǎng)過程中注重人文精神的熏陶，使培養(yǎng)出的工程師具備良好的職業(yè)道德、誠實正直、富有責(zé)任感的以水育人、以文化人的SWH-CDIO的全人發(fā)展培養(yǎng)框架，把學(xué)生陪養(yǎng)成單位的好員工、社會的好公民、家庭的好成員，祝福成全和諧社會.

本文擬基于SWH-CDIO的教育理念，以《精密模具數(shù)控加工技術(shù)》課程為改革對象，借助真實的工作任務(wù)(即項目)為載體，按照完整的工作過程進行教學(xué)的組織和實施，并注重課堂教學(xué)、實踐教學(xué)和考核模式的相應(yīng)變革.

3 改革具體實踐方案

3.1 構(gòu)思——以職業(yè)能力與素養(yǎng)需求為主線，定位課程目標(biāo)

作為專業(yè)課程，必須與職業(yè)建立緊密的關(guān)系，才能滿足企業(yè)對人才的要求.《精密模具數(shù)控加工技術(shù)》要依據(jù)所面向的模具行業(yè)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和能力要求進行開發(fā)和設(shè)計，把模具制造類職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和能力要求轉(zhuǎn)化成課程目標(biāo).精密模具數(shù)控加工技術(shù)學(xué)習(xí)領(lǐng)域是經(jīng)模具制造工作過程分析，由模具制造體系中的職業(yè)“行動領(lǐng)域”導(dǎo)出的，致力于開發(fā)學(xué)生的模具制造職業(yè)行動能力.精密模具數(shù)控加工技術(shù)學(xué)習(xí)情境作為學(xué)習(xí)領(lǐng)域的具體化，應(yīng)緊密圍繞學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)、內(nèi)容及總學(xué)時，進行具體化的分解和設(shè)計，進而形成該課程每一個學(xué)習(xí)情境的明確的能力目標(biāo)、內(nèi)容要求和學(xué)時限制.課程目標(biāo)要以模具制造類職業(yè)行動能力來描述，以職業(yè)能力與素養(yǎng)分析為基礎(chǔ)，面向模具制造整個工作過程，把模具制造需要的技能、知識、素質(zhì)有機地整合到一起［2］.

《精密模具數(shù)控加工技術(shù)》課程的功能是培養(yǎng)學(xué)生能夠熟練地使用數(shù)控設(shè)備進行模具加工制造，以提高模具制造的效率和精度，適應(yīng)模具行業(yè)發(fā)展的能力.根據(jù)職業(yè)崗位能力分析確定的課程目標(biāo)見表1.

表1 《精密模具數(shù)控加工技術(shù)》課程目標(biāo)

3.2 設(shè)計——以典型工作任務(wù)為線索，進行學(xué)習(xí)內(nèi)容的選擇和序化

(1)以模具制造的典型工作任務(wù)為課程內(nèi)容

《精密模具數(shù)控加工技術(shù)》課程內(nèi)容的選擇主要從企業(yè)崗位的職業(yè)能力需求、學(xué)生的需要及其個性需求、課程的軟硬件資源配置、師資隊伍現(xiàn)狀、學(xué)生將來就業(yè)環(huán)境等幾個制約因素來考慮，見圖1.在內(nèi)容選擇分析的過程中使用任務(wù)調(diào)查法與工程鍛煉法，通過對學(xué)生、一線工人、技術(shù)專家、行業(yè)專家?guī)讉€層面的調(diào)查，筆者深入模具企業(yè)進行半年以上的工作鍛煉，結(jié)合相關(guān)的專業(yè)技能考工如模具制造工、數(shù)控車床操作工、數(shù)控銑床操作工的國家標(biāo)準(zhǔn)及學(xué)校的教學(xué)條件(4臺數(shù)控銑床、6臺數(shù)控車床、1臺線切割機、1臺電火花成型機)，在確定典型工作任務(wù)的基礎(chǔ)上，確定模具制造工作任務(wù)中涉及的實踐知識和理論知識，剔除學(xué)生已具備的知識或重復(fù)的內(nèi)容，最后確定學(xué)習(xí)內(nèi)容，根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)五個學(xué)習(xí)情境，見圖 2.［3］

(2)以工作過程序化學(xué)習(xí)內(nèi)容

由于職業(yè)教育的根本任務(wù)是把學(xué)生順利地導(dǎo)向工作體系，因而工作體系的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)成為課程內(nèi)容序列結(jié)構(gòu)的基本依據(jù).因此在內(nèi)容安排上是以工作過程為主線，將學(xué)科體系中的單一課程解構(gòu)，并將相關(guān)知識點融入工作任務(wù)，清楚地顯示出學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程中的內(nèi)容與企業(yè)工作過程階段的相互對應(yīng)性，并分級細(xì)化工作過程，在各個層級的工作過程中載入理論知識與工作技能的教學(xué).

精密模具數(shù)控加工的工作過程見圖3.

(3)創(chuàng)設(shè)與職業(yè)崗位相適應(yīng)的課程子情境

遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和職業(yè)成長規(guī)律，按照一級學(xué)習(xí)情境逐層遞進，二級學(xué)習(xí)子情境相互平行的關(guān)系，將該學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程劃分為五個一級學(xué)習(xí)情境，即精密模具銑削加工、精密模具車削加工、精密模具線切割加工、精密模具電火花成型加工、精密模具CAM技術(shù)等.具體學(xué)習(xí)情境的設(shè)計見表2.每一個學(xué)習(xí)情境下設(shè)的二級子情境間為平行關(guān)系，按照模具零件的加工工藝順序排列.整個學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程選擇一套完整的典型復(fù)合模具作為載體，每個情境都按照分析零件圖紙→編制加工工藝→程序編制→質(zhì)量檢驗的完整工作過程，把公差、材料、數(shù)控編程、數(shù)控加工等相關(guān)知識融入到整個教學(xué)過程中.［5］

圖3 精密模具數(shù)控加工的工作過程

表2 《精密模具數(shù)控加工技術(shù)》學(xué)習(xí)子情境

3.3 實施——水文化環(huán)境下的教堂設(shè)計與實施

(1)將水文化始終貫穿工程教育

為培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)等軟實力，將水文化始終貫穿《精密模具數(shù)控加工技術(shù)》教學(xué)過程中.首先，在該專業(yè)開設(shè)水文化課程，將水文化的內(nèi)涵與外延詳細(xì)介紹給學(xué)生，并強調(diào)水文化在工程實踐中的啟示和作用;其次，將水文化的精練標(biāo)語與掛圖布置于教學(xué)環(huán)境中;然后，以水文化溶入到課程教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)，如“水滴石穿”的堅韌不撥精神，鼓勵學(xué)生精于專業(yè)學(xué)生，勤于鉆研先進模具制造技術(shù)，又如“海納百川”的包容精神，鼓勵學(xué)生在小組討論中包容同學(xué)的缺點和脾氣等;最后，在課程考核中，也將水文化素養(yǎng)納入考核內(nèi)容，比如，將學(xué)生在小組中的表現(xiàn)是否合乎水文化精神進行考核.

(2)項目化課堂設(shè)計

依據(jù)CDIO工程教育理念，《精密模具數(shù)控加工技術(shù)》課程打破純講述的教學(xué)方式，形成以職業(yè)能力與素養(yǎng)為目標(biāo)，學(xué)習(xí)情境中自我構(gòu)建的行動過程為學(xué)習(xí)過程，以企業(yè)真實項目化方式進行任務(wù)實施的“教學(xué)做”一體的新型教學(xué)模式.在項目化教學(xué)設(shè)計中，既考慮“工作化項目”的典型性，即設(shè)計的項目要有在模具制造中普遍應(yīng)用的含義，又能有效地促進學(xué)生職業(yè)能力發(fā)展，達到本課程目標(biāo)的含義，同時還要兼顧學(xué)生畢業(yè)后可持續(xù)發(fā)展的需求［5］.

(3)小組式教學(xué)實施

《精密模具數(shù)控加工技術(shù)》課程的實施過程是理實一體的.在單項技能訓(xùn)練階段，教學(xué)實施主要是在校內(nèi)先進制造技術(shù)生產(chǎn)性實訓(xùn)車間、CAD/CAM機房、模具產(chǎn)學(xué)合作中心進行.教學(xué)活動中，首先通過視頻、實物、仿真軟件讓學(xué)生獲得與教學(xué)相關(guān)的工作環(huán)境感性認(rèn)識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進而獲得與工作崗位和工作過程相關(guān)的專業(yè)知識和技能.

在教學(xué)過程中，學(xué)生5～6個人一組，分別擔(dān)任生產(chǎn)主管、數(shù)控工藝員、數(shù)控編程員、數(shù)控操作員、質(zhì)量檢驗員，進行分工協(xié)作(每完成一個件的加工，小組成員即更換角色).通過分組學(xué)習(xí)拓展學(xué)生的創(chuàng)造性思維空間和實踐空間，培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作精神、合作和交流能力，并有意識地將企業(yè)的優(yōu)秀文化融入到人才培養(yǎng)中來，提升學(xué)生的職業(yè)修養(yǎng).在綜合項目訓(xùn)練階段，教學(xué)設(shè)計按照實際生產(chǎn)中模具加工的工作過程對課程內(nèi)容進行序化，盡量做到企業(yè)化實訓(xùn).隨著項目難度的增加，安排一部分學(xué)生進入企業(yè)承接真實產(chǎn)品項目.深入企業(yè)的學(xué)生按企業(yè)員工進行管理，然后在企業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo)下，進行機床操作、加工制作零件，讓學(xué)生切身感受企業(yè)文化和企業(yè)氛圍，期間重點培養(yǎng)學(xué)生的產(chǎn)品質(zhì)量意識、安全意識和職業(yè)操守.

3.4 運行－教學(xué)評估與改進

SWH-CDIO《精密模具數(shù)控加工技術(shù)》課程改革的難點和特別需要注意的地方.

(1)如何調(diào)動學(xué)習(xí)不積極學(xué)生參與課程學(xué)習(xí)的積極性.眾所周知，以往教學(xué)基本上是以老師向全體學(xué)生教授為主，考核基本上以學(xué)生個人考核為主，當(dāng)進行小組化教學(xué)后必然帶來小組化考核，這樣的結(jié)果就是有部分學(xué)生就會作“東郭先生”，心想“反正有學(xué)生成績優(yōu)秀的同學(xué)努力就一定能完成任務(wù)”，所以在小組教學(xué)開展過程中推動每個人參與教學(xué)，并在考核中得到體現(xiàn)是課程改革成功與否的關(guān)鍵之一.

(2)如何推動小組進行探討與研究.學(xué)生在沒有知識背景的情況下無從探討，因此，在探討之前，老師需要詳細(xì)講授完成任務(wù)必備的知識前提.并且在小組開展過程中，老師應(yīng)當(dāng)提供咨詢和幫助［6］.

4 特色與創(chuàng)新

(1)本課程改革引入SWH-CDIO的工程教育理念，將水文化貫穿整個工程教育過程，不僅強調(diào)培養(yǎng)工程師的工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力，也強調(diào)人文精神的熏陶，使培養(yǎng)出的工程師具備良好的職業(yè)道德、誠實正直、富有責(zé)任感.

(2)應(yīng)用 CDIO的“構(gòu)思”，“設(shè)計”，“實施”，“運行”的工程教育理論，以職業(yè)能力需求(一幅完整模具的制造)構(gòu)思學(xué)習(xí)情境目標(biāo)，以典型工作任務(wù)(模具的車削、銑削、電加工)等設(shè)計學(xué)習(xí)情境，并以工作過程貫穿每個學(xué)習(xí)情境，并根據(jù)工作崗位需求將每個學(xué)習(xí)情境分成若干學(xué)習(xí)子情境，進行項目化課堂教學(xué)與小組式學(xué)習(xí)，最后通過學(xué)生與老師的相互評估來改進優(yōu)化課程教學(xué).

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