彭 榮 利，張 四 新

基于能力目標(biāo)的模具CAD課程開發(fā)

彭 榮 利，張 四 新

“模具CAD”作為模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程體系的核心課程，進(jìn)行工學(xué)結(jié)合的課程開發(fā)與實(shí)踐，對(duì)于實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)具有重要意義。闡述了課程開發(fā)的基本思路，通過確定課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、課程模式、課程教學(xué)設(shè)計(jì)及課程組織實(shí)施等，探討了如何圍繞職業(yè)能力目標(biāo)進(jìn)行工學(xué)結(jié)合的課程開發(fā)與設(shè)計(jì)。

高等職業(yè)教育；課程開發(fā)；模具設(shè)計(jì)；能力目標(biāo)

模具是工業(yè)生產(chǎn)中極其重要的基礎(chǔ)工藝裝備，在現(xiàn)代工業(yè)的主要部門，如機(jī)械、電子、輕工、交通和國防工業(yè)中得到了極其廣泛的應(yīng)用，模具工業(yè)被視為整個(gè)制造業(yè)的“加速器”，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有十分重要的支撐作用。

當(dāng)前，高等職業(yè)院校堅(jiān)持“以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向”[1]的辦學(xué)方針，服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展，普遍開設(shè)了模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)。高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)為專業(yè)知識(shí)扎實(shí)、實(shí)際操作能力強(qiáng)、創(chuàng)新意識(shí)濃厚的高素質(zhì)技能型人才，其廣泛采取以工作過程為導(dǎo)向，“工學(xué)結(jié)合”的人才培養(yǎng)模式，把提高學(xué)生的職業(yè)能力放在突出的位置，以職業(yè)能力為本位構(gòu)建培養(yǎng)方案。在人才培養(yǎng)模式中，課程是最重要的核心組成部分。工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式所要求的課程體系，是以促進(jìn)綜合職業(yè)能力發(fā)展為目標(biāo)，以基于工作過程的工學(xué)結(jié)合課程為核心的課程體系。[2]

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件業(yè)的發(fā)展，制造企業(yè)全面推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)，廣泛應(yīng)用三維CAD軟件進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)?！澳＞逤AD”作為模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程體系中的核心課程，以培養(yǎng)職業(yè)能力為目標(biāo)，進(jìn)行工學(xué)結(jié)合的課程開發(fā)與實(shí)踐，對(duì)于實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)具有重要意義。

一、課程開發(fā)的基本思路

以職業(yè)為導(dǎo)向、以綜合職業(yè)能力為目標(biāo)的工學(xué)結(jié)合課程是通過職業(yè)的工作任務(wù)來實(shí)現(xiàn)教學(xué)的，特點(diǎn)是以工作的內(nèi)容確定學(xué)習(xí)的內(nèi)容，通過工作過程實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)。課程開發(fā)需要明確以下幾個(gè)問題：為什么學(xué)？學(xué)什么？怎么教、學(xué)？如何保證效果及完善？

本文在借鑒學(xué)習(xí)國內(nèi)外職業(yè)教育課程開發(fā)理論、方法的基礎(chǔ)上，確定“模具CAD”課程開發(fā)的基本思路為：以模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)為根本，對(duì)職業(yè)崗位能力進(jìn)行需求分析→確定課程目標(biāo)→課程內(nèi)容選擇→確定課程模式及教學(xué)設(shè)計(jì)→課程組織與實(shí)施。

二、課程開發(fā)與實(shí)踐

（一）課程目標(biāo)

工學(xué)結(jié)合課程的特點(diǎn)決定了課程開發(fā)必須由學(xué)校、行業(yè)、企業(yè)共同參與，形成多元化的開發(fā)主體。通過深入企業(yè)和人才市場進(jìn)行廣泛調(diào)研，組織企業(yè)實(shí)踐專家、高職教師共同開展專業(yè)教學(xué)研討會(huì)，對(duì)模具設(shè)計(jì)與制造職業(yè)典型工作任務(wù)及崗位能力需求進(jìn)行分析后，可以概括為兩個(gè)方面：一是良好的職業(yè)素質(zhì)，包括工作態(tài)度、責(zé)任心和可持續(xù)發(fā)展能力；二是熟練的職業(yè)技能，包括應(yīng)用軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)、模具加工機(jī)床操作、模具裝配調(diào)試、模具產(chǎn)品營銷等。

按照職業(yè)崗位需要的綜合能力，構(gòu)建模具專業(yè)課程體系并設(shè)置課程?！澳＞逤AD”屬于課程體系中的后期綜合課程，課程的整體能力目標(biāo)為：熟練應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，完成中等復(fù)雜程度的模具設(shè)計(jì)。課程的詳細(xì)能力目標(biāo)包括：設(shè)計(jì)軟件的基本操作技能；對(duì)產(chǎn)品模型進(jìn)行工藝分析并提出解決方法的能力；根據(jù)產(chǎn)品類型特點(diǎn)設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)的能力；在團(tuán)隊(duì)中與人溝通協(xié)作的能力；自我學(xué)習(xí)和可持續(xù)發(fā)展的能力。

（二）課程內(nèi)容

職業(yè)教育課程的內(nèi)容必須以職業(yè)活動(dòng)為導(dǎo)向，圍繞職業(yè)能力目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，依據(jù)專業(yè)人才的工作崗位活動(dòng)和實(shí)際工作流程來選擇。模具設(shè)計(jì)職業(yè)崗位的典型工作任務(wù)為：根據(jù)零件圖紙或樣品及客戶提出的相關(guān)要求，結(jié)合模具設(shè)計(jì)和制造工藝學(xué)等相關(guān)知識(shí)，在充分考慮工藝經(jīng)濟(jì)可行性的前提下，應(yīng)用專業(yè)CAD軟件，完成模具設(shè)計(jì)，并對(duì)模具加工進(jìn)行跟蹤處理，以確保模具結(jié)構(gòu)合理、功能正常。

隨著CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)軟件開發(fā)較多且各有優(yōu)勢(shì)。在模具CAD課程中，選擇模具企業(yè)應(yīng)用廣泛的美國PTC公司的Pro／ENGINEER作為教學(xué)軟件。該軟件提供了模具設(shè)計(jì)的常用功能：產(chǎn)品模型的輸入與數(shù)據(jù)診斷、對(duì)產(chǎn)品模型進(jìn)行分析檢測、設(shè)置模型的收縮率、創(chuàng)建各種分型面、自動(dòng)分割成型零件、型腔布局、澆注系統(tǒng)和冷卻水道的創(chuàng)建、標(biāo)準(zhǔn)模架的加載、充模和開模仿真、工程圖的生成等。

從模具企業(yè)大量生產(chǎn)實(shí)際中選擇典型實(shí)例進(jìn)行分析歸納，將模具CAD課程內(nèi)容概括為：應(yīng)用Pro/ENGINEER軟件，結(jié)合注塑模具設(shè)計(jì)和模具制造工藝學(xué)等相關(guān)知識(shí)，分析并設(shè)計(jì)幾類典型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的模具；將模具理論與CAD軟件操作應(yīng)用融合，知識(shí)、理論、實(shí)踐一體化，使學(xué)生快速掌握現(xiàn)代化模具設(shè)計(jì)的實(shí)用技能。

（三）課程模式

職業(yè)教育涉及的行業(yè)多種多樣，職業(yè)崗位類型、數(shù)量繁多，高職院校的地域經(jīng)濟(jì)環(huán)境也不盡相同，因此，工學(xué)結(jié)合課程的具體實(shí)現(xiàn)方式是多樣化的，較具代表性的有項(xiàng)目式課程、任務(wù)引領(lǐng)型課程、學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程、“雙證”課程等。根據(jù)模具設(shè)計(jì)職業(yè)崗位特點(diǎn)，以及武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程改革研究成果，“模具CAD”設(shè)計(jì)為工學(xué)結(jié)合的項(xiàng)目式課程。

項(xiàng)目式課程以工作任務(wù)為課程內(nèi)容選擇的參照點(diǎn)，以素質(zhì)為基礎(chǔ)，突出能力目標(biāo)，以項(xiàng)目為單位組織內(nèi)容并以項(xiàng)目活動(dòng)為主要學(xué)習(xí)方式。學(xué)生以項(xiàng)目為載體完成工作過程，并獲得職業(yè)能力、職業(yè)意識(shí)、方法能力和社會(huì)能力的綜合發(fā)展。項(xiàng)目主要來源于企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，也可以根據(jù)需要經(jīng)過教學(xué)加工，成為與職業(yè)教育類型相匹配的典型的教學(xué)任務(wù)。項(xiàng)目的選擇及設(shè)計(jì)對(duì)課程教學(xué)的效果至關(guān)重要，因此，項(xiàng)目必須兼具實(shí)用性、典型性、覆蓋性、趣味性，必須體現(xiàn)職業(yè)活動(dòng)領(lǐng)域的最新動(dòng)態(tài)。應(yīng)聘請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員參與課程開發(fā)、教學(xué)改革，組織教師到企業(yè)實(shí)踐學(xué)習(xí)，開展學(xué)校與企業(yè)的雙向交流。高職課程開發(fā)過程本身就體現(xiàn)了“工學(xué)結(jié)合”特點(diǎn)。

根據(jù)職業(yè)崗位的典型工作任務(wù)，模具CAD課程設(shè)置了七個(gè)典型項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目根據(jù)能力目標(biāo)再設(shè)置若干訓(xùn)練任務(wù)。[3]項(xiàng)目任務(wù)均來源于企業(yè)和生活，生動(dòng)實(shí)用，整體覆蓋了課程內(nèi)容及能力目標(biāo)。按照職業(yè)能力的發(fā)展順序及內(nèi)在邏輯，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行排序，形成明顯的職業(yè)能力階梯，符合職業(yè)發(fā)展規(guī)律，有利于學(xué)生職業(yè)能力的發(fā)展完善。

課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)如表1所示。每個(gè)項(xiàng)目還有對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練任務(wù)，對(duì)典型工作任務(wù)需要具備的職業(yè)能力加以強(qiáng)化。

表1 課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)

（四）課程教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)設(shè)計(jì)是依據(jù)對(duì)學(xué)習(xí)需求的分析，提出解決教學(xué)問題的最優(yōu)方案，使教學(xué)效果最優(yōu)化的系統(tǒng)決策過程。為確保課程教學(xué)質(zhì)量達(dá)到專業(yè)教學(xué)總目標(biāo)的要求，必須從宏觀和微觀進(jìn)行課程教學(xué)設(shè)計(jì)，使教學(xué)效果達(dá)到最優(yōu)化。[4]工學(xué)結(jié)合課程強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，實(shí)行工作與學(xué)習(xí)一體化，學(xué)中做、做中學(xué)，教、學(xué)、做一體化，相互支持，相互促進(jìn)。學(xué)生在完成項(xiàng)目任務(wù)的過程中，包括專業(yè)能力、方法能力、社會(huì)能力在內(nèi)的綜合職業(yè)能力得到整體化培養(yǎng)。每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目圍繞能力目標(biāo)，融合軟件操作技能、模具設(shè)計(jì)與制造的理論知識(shí)，經(jīng)過由簡單到復(fù)雜、多個(gè)項(xiàng)目任務(wù)實(shí)訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)了以項(xiàng)目為載體，知識(shí)、理論、能力訓(xùn)練和實(shí)踐一體化，在實(shí)踐中鍛煉學(xué)生職業(yè)崗位能力。

以“項(xiàng)目1旋鈕的模具設(shè)計(jì)”為例，單元教學(xué)設(shè)計(jì)如下：

1.項(xiàng)目引入。展示旋鈕實(shí)物及相關(guān)多媒體資料，引入項(xiàng)目任務(wù)，應(yīng)用模具設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行旋鈕的模具設(shè)計(jì)。

2.示范訓(xùn)練。按照項(xiàng)目任務(wù)實(shí)施步驟，分階段演示講解任務(wù)分析、資料查找利用、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件操作，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合模具設(shè)計(jì)理論知識(shí)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行工藝性分析，完成旋鈕的模具設(shè)計(jì)。學(xué)生同步實(shí)踐訓(xùn)練，在做中教，做中學(xué)。

3.拓展創(chuàng)新。將學(xué)生分成4~5人小組，引導(dǎo)各小組分析討論、靈活地應(yīng)用相關(guān)知識(shí)技能，提出完成項(xiàng)目的不同方法，進(jìn)行小組交流展示，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力及溝通能力。

4.實(shí)訓(xùn)演練。學(xué)生獨(dú)立完成項(xiàng)目配置的訓(xùn)練任務(wù)，強(qiáng)化解決相同類型問題的能力。通過舉一反三的任務(wù)訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)、可持續(xù)發(fā)展的能力。

在一體化教學(xué)過程中，以學(xué)生為主體，以能力提高為目標(biāo)，教師在操作示范中講解知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐中應(yīng)用知識(shí)、訓(xùn)練能力。教師根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行分層次指導(dǎo)，注重引導(dǎo)學(xué)生探索知識(shí)和技能的積極性，鼓勵(lì)學(xué)生開拓思維，勇于創(chuàng)新。

（五）課程組織與實(shí)施

工學(xué)結(jié)合課程需要多樣化的教學(xué)資源。模具CAD課程在沖塑模具單元教學(xué)后期進(jìn)行，以班級(jí)為單位，在專用計(jì)算機(jī)房進(jìn)行兩周集中實(shí)訓(xùn)教學(xué)。機(jī)房配備多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)、CAD/CAM軟件、多媒體教學(xué)課件、與項(xiàng)目相關(guān)的實(shí)物、模型等教學(xué)資源。為了保證課程實(shí)施效果，學(xué)校還組織企業(yè)技術(shù)人員、專業(yè)教師共同編寫了配套的項(xiàng)目式教材，制定了項(xiàng)目課程標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)共享資源。學(xué)生在模具CAD課程學(xué)習(xí)的同時(shí)，完成模具設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)任務(wù)。

課程學(xué)習(xí)考核是相對(duì)課程目標(biāo)而言的，模具CAD課程體現(xiàn)了“能力考核”的要求。課程考核以項(xiàng)目任務(wù)為考核依據(jù)，各項(xiàng)目分別賦予一定的考核權(quán)重值，是多元化的、動(dòng)態(tài)的過程考核，學(xué)生在完成任務(wù)訓(xùn)練的過程中體現(xiàn)出來的專業(yè)技能、職業(yè)素質(zhì)、創(chuàng)新意識(shí)、可持續(xù)發(fā)展能力等都是考核元素，充分體現(xiàn)了職業(yè)教育以培養(yǎng)職業(yè)能力為目標(biāo)的要求。

綜上所述，模具CAD課程以職業(yè)崗位活動(dòng)為依據(jù)，基于工作過程進(jìn)行項(xiàng)目課程開發(fā)，以學(xué)生為主體，知識(shí)、理論、實(shí)踐一體化，教、學(xué)、做一體化，與工學(xué)結(jié)合課程培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力的目標(biāo)相吻合。課程模式有相應(yīng)的適用條件和范圍，而科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展決定了職業(yè)崗位又是動(dòng)態(tài)變化的，因此，課程開發(fā)要根據(jù)職業(yè)的發(fā)展及課程實(shí)施效果不斷進(jìn)行調(diào)整與改進(jìn)，動(dòng)態(tài)運(yùn)行。

[1]曹會(huì)元.基于企業(yè)實(shí)際工作過程的模具CAD/CAM教學(xué)[J].遼寧師專學(xué)報(bào),2009，11（3）：80.

[2]劉曉歡.高等職業(yè)教育工學(xué)結(jié)合課程開發(fā)[M].天津：天津大學(xué)出版社，2011：6-18.

[3]王紅春,余立華，王偉.Pro/E項(xiàng)目式教程.模具設(shè)計(jì)篇[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2011：50-64.

[4]楊彥如.高職教學(xué)設(shè)計(jì)[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2008：2.

G712

A

1674-7747（2013）09-0005-03

彭榮利，女，武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，碩士，主要研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)與制造、模具CAD/CAM；張四新，男，武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，碩士，主要研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)與制造、模具CAD/CAM。

[責(zé)任編輯 盛 艷]