魏仕華?秦新雨

摘要：“塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)”是模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)最重要的專業(yè)課程之一，該課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考、創(chuàng)新思維和創(chuàng)造性解決問(wèn)題的能力尤為重要。針對(duì)目前“塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)”課程廣泛實(shí)行的項(xiàng)目化教學(xué)存在的問(wèn)題，依據(jù)本專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和課程教學(xué)體系改革的要求，將Polya解題法應(yīng)用到模具設(shè)計(jì)課程的教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、開(kāi)拓創(chuàng)新，推動(dòng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)模具的能力和水平的提升。

關(guān)鍵詞：塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)；Polya解題法；創(chuàng)新思維

作者簡(jiǎn)介：魏仕華（1970-），男，江蘇泰州人，泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電技術(shù)學(xué)院，中學(xué)高級(jí)教師。（江蘇 泰州 225300）秦新雨（1980-），男，河南南陽(yáng)人，河南省南陽(yáng)市臥龍區(qū)王村中學(xué)，中學(xué)一級(jí)教師。（河南 南陽(yáng) 473139）

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）07-0135-02

一、Polya解題法與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

著名的美籍匈牙利數(shù)學(xué)家波利亞（G.Polya，1887-1985）將畢生精力投入到數(shù)學(xué)教育中，專門研究了解題的思維過(guò)程，根據(jù)研究所得寫(xiě)成了《怎樣解題》（how to solve it）一書(shū)，書(shū)中闡述的核心是“怎樣解題表”即Polya解題法。解題表把解題分成四步驟，即理解題目、擬定方案、執(zhí)行方案、解題回顧，每個(gè)步驟又有若干問(wèn)題組成。[1]表1是解題表的簡(jiǎn)介：[2]

這樣使得學(xué)生在解題中理解題目、學(xué)習(xí)擬定方案、執(zhí)行方案、回顧總結(jié)，能夠獨(dú)立思考、創(chuàng)造地解決問(wèn)題。應(yīng)用Polya解題表加快學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)，培養(yǎng)其獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力。

目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展遇到極大挑戰(zhàn)，國(guó)家正在實(shí)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型，要把我國(guó)從制造業(yè)大國(guó)變成制造業(yè)強(qiáng)國(guó)，建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家，就必須培養(yǎng)具有獨(dú)立思考、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的人才。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維已成為目前我國(guó)教育改革的主旋律，如何使高校學(xué)生具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，適應(yīng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的要求，是教學(xué)改革的根本目標(biāo)，貫穿于教育的全過(guò)程。[3，4]本文將Polya解題法與學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力培養(yǎng)相結(jié)合，進(jìn)行“塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)”課程創(chuàng)新性教學(xué)實(shí)踐，進(jìn)一步提升課程教學(xué)效果。

二、項(xiàng)目化教學(xué)的反思

目前許多高職和本?？圃盒?，項(xiàng)目化教學(xué)正如火如荼地進(jìn)行著，成為當(dāng)今教育界的“寵兒”。項(xiàng)目教學(xué)的突出特點(diǎn)是把理論與實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)相融合，以學(xué)生作為整個(gè)教學(xué)過(guò)程的中心，能極大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。雖然項(xiàng)目教學(xué)法有很多優(yōu)點(diǎn)，但是通過(guò)自身實(shí)踐和對(duì)許多學(xué)校進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，也存在如下問(wèn)題：

第一，項(xiàng)目化教學(xué)打破了原有塑料模具知識(shí)體系，知識(shí)點(diǎn)散亂，不利于學(xué)生形成完整、系統(tǒng)的知識(shí)體系；不能很好地協(xié)調(diào)好相關(guān)課程，使得知識(shí)不能夠有效地前后銜接，給項(xiàng)目的實(shí)施帶來(lái)很多問(wèn)題。從認(rèn)知規(guī)律上講，“機(jī)械制圖”、“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”、“公差與技術(shù)測(cè)量”、“模具制造技術(shù)”、“模具制造工藝”和“模具CAD＼CAM”等屬于前期課程，理應(yīng)在“塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)”開(kāi)設(shè)之前講授。但實(shí)際情況是很多學(xué)校的課程設(shè)置仍然沒(méi)有任何變化，這樣就使得項(xiàng)目化教學(xué)成了無(wú)源之水，無(wú)根之木。實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)往往是以一套模具設(shè)計(jì)為一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)，在完成一個(gè)項(xiàng)目時(shí)，學(xué)生要自學(xué)和查找的知識(shí)過(guò)多，占用了過(guò)多的課外時(shí)間，經(jīng)常是學(xué)生為了完成一個(gè)項(xiàng)目要二十天甚至一兩個(gè)月天天熬夜，這大大打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，時(shí)間一長(zhǎng)學(xué)生疲于應(yīng)付，反而會(huì)產(chǎn)生發(fā)厭學(xué)情緒。

第二，項(xiàng)目化教學(xué)不能激發(fā)學(xué)生的獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力，對(duì)硬件設(shè)施要求高不利于普及。項(xiàng)目化教學(xué)往往以小組方式進(jìn)行學(xué)習(xí)和教學(xué)，這樣對(duì)學(xué)校的硬件設(shè)施要求就比較高，阻礙了項(xiàng)目化教學(xué)法的實(shí)施。由于缺乏項(xiàng)目設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和從眾心理，在進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，學(xué)生往往直接照搬或者修改參考資料上的類似方案，整個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施沒(méi)有多少獨(dú)立思考和創(chuàng)造性可言。小組分工一旦確定就不變動(dòng)，造成了畫(huà)圖的只會(huì)畫(huà)圖、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的只會(huì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、做工藝的只會(huì)做工藝，只能因襲前人不能主動(dòng)創(chuàng)新，顯然這與企業(yè)一專多能的創(chuàng)新型復(fù)合人才的需求相違背。

第三，項(xiàng)目化教學(xué)不注重課程緒論和塑料模具標(biāo)準(zhǔn)化的講解而且考核方式片面。課程緒論和模具標(biāo)準(zhǔn)化的講解非常重要，前者能夠建立起學(xué)生對(duì)整個(gè)課程的興趣，為以后學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)；后者是塑料模具行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)和要求，而且對(duì)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目化設(shè)計(jì)具有極大的幫助。很多實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)的學(xué)校對(duì)于這兩方面都只是一帶而過(guò)，沒(méi)有給予足夠的重視，給項(xiàng)目的實(shí)施帶來(lái)了不便和困難。此外直接拋棄傳統(tǒng)的期末考試，以項(xiàng)目完成情況進(jìn)行考核。項(xiàng)目的完成情況只能反映某些知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，無(wú)法反應(yīng)整門課程的掌握情況；因此這種以點(diǎn)帶面的考核方式并不科學(xué)。

三、Polya解題法與模具設(shè)計(jì)課程項(xiàng)目化教學(xué)的融合

將應(yīng)用于數(shù)學(xué)解題的Polya解題法引入到“塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)上來(lái)，并與項(xiàng)目化教學(xué)相融合，能有效解決項(xiàng)目化教學(xué)存在的問(wèn)題，系統(tǒng)改善教學(xué)過(guò)程，幫助學(xué)生樹(shù)立創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，提高課程的教學(xué)效果。“塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)”屬于工程應(yīng)用學(xué)科，需要?jiǎng)?chuàng)新思維支撐，有助于提高學(xué)生模具設(shè)計(jì)和制訂模具加工工藝的能力。為使Polya解題法適用于本課程教學(xué)，對(duì)Polya解題法做了相應(yīng)的調(diào)整變?yōu)镻olya項(xiàng)目流程表，如表2所示：

Polya項(xiàng)目流程表與塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)課程項(xiàng)目化教學(xué)的融合具體從以下幾個(gè)方面入手。

1.教學(xué)內(nèi)容要“時(shí)尚化”，重視緒論和模具標(biāo)準(zhǔn)化的講解

事實(shí)上，項(xiàng)目化教學(xué)都是為解決某一方面的問(wèn)題而進(jìn)行的，因此可利用Polya項(xiàng)目流程表進(jìn)行教學(xué)，過(guò)程為：首先教師提出問(wèn)題，然后學(xué)生思考回答問(wèn)題，接著教師在深化問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生深入思考問(wèn)題，最后對(duì)所有問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)歸納得出新的知識(shí)點(diǎn)，并留下相關(guān)問(wèn)題作為作業(yè)，考查學(xué)生的掌握情況。例如教學(xué)內(nèi)容 “時(shí)尚化”（指應(yīng)跟蹤本專業(yè)領(lǐng)域最新的發(fā)展動(dòng)態(tài)和科技成果等，將它們不斷充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中去），在介紹塑料模具的概念時(shí)，通過(guò)視頻演示神州九號(hào)飛船對(duì)接，然后提問(wèn)宇航員所帶的頭盔是怎樣制造的？用什么材料制造的？用什么方法、用什么設(shè)備制造？提示學(xué)生，它的制造與模具有關(guān)嗎？有什么關(guān)系？通過(guò)一系列問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考，讓學(xué)生利用Polya解題法通過(guò)思考得出答案，然后再加以引申，模具可以制造教室里的什么東西？水筆？管道？發(fā)卡？水杯？黑板？椅子？等學(xué)生回答問(wèn)題后，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)歸納出塑料模具的概念，并留下作業(yè)，電腦上什么部件可以用塑料模具來(lái)制造？在這一過(guò)程中，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維。同樣課程緒論和模具標(biāo)準(zhǔn)化要用此方式重點(diǎn)講解。因?yàn)榍罢咧v解的好壞直接影響到學(xué)生對(duì)這門課的興趣與重視程度，只有使學(xué)生感覺(jué)到自己是行業(yè)的一份子，才會(huì)在學(xué)習(xí)過(guò)程中有動(dòng)力和目標(biāo)，才會(huì)自發(fā)地學(xué)好這門課，學(xué)生互相帶動(dòng)形成良好的學(xué)習(xí)氛圍。后者是模具行業(yè)發(fā)展的大勢(shì)所趨，也是順利實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)的必然要求。

2.改善教學(xué)方法和手段，實(shí)施對(duì)學(xué)生思維能力的訓(xùn)練

課程教學(xué)通過(guò)教學(xué)方法和手段來(lái)是實(shí)現(xiàn)，實(shí)施Polya解題法與項(xiàng)目化教學(xué)的融合就要通過(guò)改善教學(xué)方法和手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。針對(duì)學(xué)習(xí)小組進(jìn)行改變：首先改變分組方法，每一個(gè)項(xiàng)目都由計(jì)算機(jī)隨機(jī)組合各個(gè)小組的成員，改變過(guò)去隊(duì)員不變一做到底的情況。其次，明確任務(wù)分工并記錄，保證每個(gè)項(xiàng)目、每個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)的任務(wù)均不能重復(fù)。再次改變小組之間互不來(lái)往的情況，實(shí)行小組互相交流互相發(fā)問(wèn)解答，并做好記錄。針對(duì)本課程要設(shè)計(jì)三套不同模具，而且要形成完整的知識(shí)體系，鼓勵(lì)學(xué)生成立第二課堂。利用已經(jīng)進(jìn)行的或進(jìn)行中的項(xiàng)目，結(jié)合知識(shí)體系，選取類似的塑件，對(duì)學(xué)生發(fā)問(wèn)讓學(xué)生根據(jù)Polya項(xiàng)目表法獨(dú)立進(jìn)行模具分析、設(shè)計(jì)，鼓勵(lì)學(xué)生大膽創(chuàng)新，培養(yǎng)獨(dú)立思考能力。此外積極采用UG、Moldfolw等軟件和相關(guān)動(dòng)畫(huà)進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)原理的講解和演示，并引導(dǎo)學(xué)生使用這些軟件對(duì)自己設(shè)計(jì)的模具進(jìn)行檢驗(yàn)和修改。在一個(gè)項(xiàng)目完成后，要求對(duì)同一套模具，提出兩種甚至更多的設(shè)計(jì)方案，對(duì)于經(jīng)過(guò)驗(yàn)證、總結(jié)的科學(xué)、合理的模具設(shè)計(jì)，要求學(xué)生用同一套模具設(shè)計(jì)經(jīng)輕微改變后生產(chǎn)不同的產(chǎn)品。這樣的反復(fù)訓(xùn)練，讓學(xué)生互相啟發(fā)，激發(fā)他們的聯(lián)想思維、發(fā)散思維、靈感思維，進(jìn)而提高了塑料模具設(shè)計(jì)的水平。

3.改變課程考核方式，突出舉一反三解決新問(wèn)題的能力

改變之前單純實(shí)行項(xiàng)目化教學(xué)的考核方法即按照實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、分組項(xiàng)目和單人項(xiàng)目各占10%、70%和20%進(jìn)行考核；加入創(chuàng)新能力考核和綜合理論考核。這樣實(shí)行新的考核方法為實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目10%，分組項(xiàng)目35%，單人項(xiàng)目10%，創(chuàng)新能力考核30%，綜合理論考核15%。創(chuàng)新考核和綜合理論考核在學(xué)期結(jié)束時(shí)進(jìn)行，創(chuàng)新考核主要參照項(xiàng)目教學(xué)法所設(shè)計(jì)的塑件，選取方法大致相同，僅有稍微區(qū)別的塑件作為考題。例如項(xiàng)目一為“無(wú)把的PET材質(zhì)水杯，產(chǎn)量30萬(wàn)件的注塑模具設(shè)計(jì)”，那么就選取“有把的PET材質(zhì)水杯，產(chǎn)量45萬(wàn)件，設(shè)計(jì)符合要求的注射模具”作為創(chuàng)新考核的題目?？己朔绞降恼{(diào)整突出了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的考核。這種調(diào)整，可以大幅度提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和舉一反三觸類旁通的能力，從而為他們成為一名優(yōu)秀的技術(shù)人員奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

四、Polya解題法在塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)中的教學(xué)實(shí)踐總結(jié)

“塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)”是模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的重要專業(yè)課，在教學(xué)中通過(guò)對(duì)項(xiàng)目和題目的解決來(lái)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)、應(yīng)用知識(shí)的能力非常重要，它對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的養(yǎng)成和創(chuàng)新能力培養(yǎng)發(fā)揮著重要作用，同時(shí)也直接關(guān)系到學(xué)生走上工作崗位能否創(chuàng)造性地、更好地解決問(wèn)題。作為教師，在教學(xué)中努力創(chuàng)造一切有利條件，為學(xué)生提供成長(zhǎng)的空間，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和創(chuàng)新行為。

塑料模具設(shè)計(jì)的過(guò)程是一個(gè)解決問(wèn)題的過(guò)程，因此可以將Polya解題法融入塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)的教程中。通過(guò)對(duì)本專業(yè)學(xué)生近一年的教學(xué)實(shí)踐證明，將項(xiàng)目化教學(xué)法與Polya解題法相結(jié)合，能有效克服項(xiàng)目化教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題，大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性，對(duì)新知識(shí)的自學(xué)能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)也得到了顯著提高。

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（責(zé)任編輯：宋秀麗）