張 洋 段 磊

天津職業(yè)技術師范大學 天津 300222

模具CAD/CAM技能實訓是我校材料成型及控制工程專業(yè)(模具方向)的一門實踐性技術基礎課。在學?！皩嵭小p證書’制，培養(yǎng)‘一體化’職業(yè)教育師資”的人才培養(yǎng)新模式下，此實訓可提高學生綜合運用模具設計、模具制造、數(shù)控編程加工、CAD/CAM軟件等理論知識并借助于當今流行的三維CAD/CAM軟件進行產(chǎn)品三維建模、模具設計、數(shù)控編程的能力以及操作加工中心、數(shù)控銑床、電加工機床加工模具零件的能力。模具CAD/CAM技能實訓為14周集中實訓，其中模具設計6周，加工中心操作8周。實訓結束經(jīng)考核合格可取得模具設計師(三級)和加工中心(中級)國家職業(yè)資格證書。

由于該實訓課程以三維設計軟件應用為主要內(nèi)容，為了提高實訓教學效果，保證實訓教學質(zhì)量，筆者以注塑模具設計實訓為例，基于國際流行的高端三維設計軟件UG NX及其Mold Wizard注塑模具設計平臺，采用任務驅(qū)動教學法開展模具設計實訓教學研究。實訓按照企業(yè)的模具設計與制造過程進行，以模具制造企業(yè)實際應用生產(chǎn)項目設計實訓任務，充分調(diào)動學生的學習積極性和主動性，以工作過程為導向，以學生為主體，提升學生獨立思考、獨立分析、獨立操作、獨立解決實際問題的能力，培養(yǎng)學生的探索創(chuàng)新精神和團隊合作意識，使學生真正具備實際職業(yè)崗位所需的技術和能力。

1 UG NX Mold Wizard注塑模具設計平臺

UG NX是由Siemens公司推出的功能強大的三維CAD/CAM/CAE軟件系統(tǒng)，涵蓋了產(chǎn)品設計生產(chǎn)從概念設計、工業(yè)造型設計、三維模型設計、分析計算、動態(tài)模擬與仿真、工程圖輸出，到生產(chǎn)加工成產(chǎn)品的全過程。憑借其強大而完美的功能，UG NX已經(jīng)成為三維CAD/CAM/CAE領域的主流軟件，廣泛應用于航空航天、汽車、機械、造船、數(shù)控(NC)加工、醫(yī)療器械和電子等諸多領域。

Mold Wizard是UG NX軟件中用于注塑模具自動化設計的專業(yè)應用模塊，運用知識嵌入的基本概念，按照注塑模具設計的一般順序模擬模具設計的整個過程，即從讀取產(chǎn)品模型，到確定和構造開模方向、收縮率、模腔布局、分型面、型芯、型腔、滑塊、內(nèi)抽芯、模架及其標準件、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)以及零件清單等。利用UG NX Mold Wizard注塑模具設計平臺進行注塑模具設計流程見表1。

表1 Mold Wizard注塑模具設計流程

2 任務驅(qū)動教學理論

“任務驅(qū)動”是一種建立在建構主義教學理論基礎上的教學法，其特點是以任務為主線，教師為主導，學生為主體，將傳統(tǒng)的傳授知識為主的教學理念轉(zhuǎn)變?yōu)榻鉀Q問題并完成任務為主的多維互動式教學理念。在教學活動中，教師將教學內(nèi)容劃分成一個個任務情境交給學生，學生在工作任務的驅(qū)動下，根據(jù)自己對問題的理解，綜合運用所學的知識和自己特有的經(jīng)驗進行自主性、探究式的學習。在教師的幫助引導下，學生邊做邊學，邊學邊做，循序漸進地完成一個個任務。在這個過程中，學生學會了主動學習，學會了與人協(xié)作，學會了思考、分析、解決問題，從而不斷地獲得成就感，極大地激發(fā)自己的求知欲望，使自己處于積極的學習狀態(tài)。

任務驅(qū)動教學法一般按照以下四個教學階段進行：(1)明晰任務目標；(2)任務設計分析；(3)實施完成任務；(4)任務考核評價。在模具CAD/CAM技能實訓教學中，以注塑模具設計任務為主線，教師為主導，學生為主體，將知識和技能隱含在注塑模具設計的工作任務之中。學生通過分析任務，明確與任務相關聯(lián)的知識內(nèi)容中哪些是已學的，哪些是新的；根據(jù)任務進行自主學習，并在教師的引導下應用所學知識和技能解決問題，完成任務。任務完成后進行分析總結，討論交流，找出不足，以達到對所學知識的真正掌握。

3 任務驅(qū)動的教學應用

3.1 明晰任務目標

任務目標決定任務內(nèi)容的設計內(nèi)涵，任務內(nèi)容服務于任務目標的實現(xiàn)。在模具CAD/CAM技能實訓教學中，確定了注塑模具設計的任務目標：學生學習塑料模具設計和UG NX基礎操作課程之后，通過注塑模具設計技能實訓，了解注塑模具設計標準知識、管理知識；掌握注塑模具設計工程知識，具備獨立的工作能力，能較好地應用CAD/CAM/CAE數(shù)字化設計工具UG NX從事注塑模具設計、分析仿真及成形過程模擬，達到模具設計師(三級)國家職業(yè)標準。

3.2 任務設計分析

任務設計內(nèi)容是否恰當關系到任務驅(qū)動教學的成敗，也關系到任務目標能否實現(xiàn)。因此，經(jīng)過慎重考慮和多方斟酌，按照企業(yè)的模具設計與制造過程設計注塑模具設計實訓教學內(nèi)容，將Mold Wizard注塑模具設計流程劃分成四大模塊，每個模塊又劃分為幾個工作任務，選擇模具制造企業(yè)實際生產(chǎn)的塑料產(chǎn)品作為任務實施載體，將知識點貫穿于各個任務中，真正實現(xiàn)學生邊做邊學，邊學邊做，循序漸進的學習過程。任務設計內(nèi)容見表2。最后通過4個綜合設計實例使學生系統(tǒng)地學習并掌握注塑模具設計的整個流程，具備注塑模具設計能力，達到任務目標。

表2 任務設計內(nèi)容

3.3 實施完成任務

(1)任務實施前準備。教師應向?qū)W生強調(diào)任務實施的目的及意義，詳細說明任務實施過程、進度要求及注意事項，并將學生分成若干小組，每組4～6人為宜，按成績好、中、差搭配組合，指定1人為組長。

(2)任務下發(fā)與布置。按照表1的任務設計內(nèi)容，各組組長到教師處領取任務，然后組織本組成員思考、分析、討論任務，在教師的引導下制訂切實可行的實施計劃，確定工作步驟和程序。各小組成員按照實施計劃獨立完成任務。

(3)過程檢查及答疑。在任務實施過程中，教師應當定期巡回檢查學生的完成情況，避免抄襲現(xiàn)象出現(xiàn)。同時，對任務實施過程中學生遇到的問題和難題，教師應當給予適當?shù)闹笇?，以拓寬學生思路，激發(fā)學生興趣。而對學生出現(xiàn)的錯誤不必急于糾正，可讓學生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題，促進學生積極思考，提高解決實際問題的能力。

(4)撰寫任務報告。任務實施伊始，要求學生將設計內(nèi)容詳細記入報告草本內(nèi)；完成時，將草本內(nèi)容整理歸納后撰寫正式的任務報告。任務完成后，要求學生撰寫任務報告，用文字描述任務實施的工作過程，培養(yǎng)學生分析、總結、歸納和語言表達的能力。

3.4 任務考核評價

在任務完成之后，教師應組織各小組將本組的最佳方案及作品向大家展示，供大家交流學習；表彰做得最好的小組以激勵其他組的學習動力。對于任務實施結果的評價不能用“對”或“錯”來判定，而應當用“好”和“更好”來區(qū)分，應重視過程評價。因此，我校制定了任務考核評價方案(見表3)，采用三級考核：一是每個學生根據(jù)評價標準對自己的任務實施過程及作品進行綜合自評，二是各小組成員根據(jù)他人的參與程度、貢獻情況、團隊協(xié)作意識及完成的作品進行綜合互評，三是教師對各小組任務實施完成情況進行總體評價。而后綜合三種評價確定每個學生的最終成績。采用三級考核評價的方式有助于師生共同討論，總結、回顧任務實施過程中的優(yōu)勢和不足，互相學習，取長補短，共同提高。

表3 任務考核評價方案

4 教學體會和總結

在模具CAD/CAM技能實訓教學過程中，我校采用了任務驅(qū)動教學法，將實踐教學內(nèi)容以任務情境的形式提供給學生，激發(fā)了學生的學習興趣；學生圍繞任務開展積極主動的學習，并發(fā)揮自身的創(chuàng)造性及與他人協(xié)作的精神來完成任務—“以教定學”的被動教學模式轉(zhuǎn)變成了“以學定教”的主動學習新模式。通過考核評價任務完成結果和總結學習過程，培養(yǎng)了學生分析解決實際問題的能力，提高了學生的實踐操作能力，使學生的技術和水平達到了實際職業(yè)崗位的要求。

任務驅(qū)動教學法能有效地改善教學效果，保證教學質(zhì)量，但在實際應用過程中，為了更好地發(fā)揮任務驅(qū)動教學法的作用，應當注意以下幾點：

(1)任務內(nèi)容選擇要合適，保證難易適中，符合學生能力，知識面覆蓋較全面?？梢赃x擇企業(yè)的實際生產(chǎn)項目，通過與社會生產(chǎn)接軌，鍛煉學生運用已掌握的理論知識和實踐技能解決生產(chǎn)實際問題。

(2)注意調(diào)動學生參與積極性。所學的知識和技能有什么用，該怎么用一直困惑著學生，如果能將這個問題解決好，就能令學生的參與積極性提高很多。因此，教師選擇的任務內(nèi)容與企業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系起來，可使學生明確所學知識和技能是如何應用于實際生產(chǎn)的。學生體會到了知識和技能的重要性，學習的積極性自然也會提高。

(3)處理好教師指導及學生間的交流。任務實施過程中，學生難免會遇到問題、難題，教師可以幫助解決，但僅限引導，引導學生學會查閱資料及工具書解決問題，培養(yǎng)學生的自學能力。對于大家共性的問題，應允許學生在課堂上相互討論、與教師探討，共同解決。

(4)任務報告必須寫。任務完成后撰寫報告是學生對任務實施中的問題、難題的再一次學習，有利于學生全面分析與總結相關知識點，全面提高各方面的能力。

[1]楊志勇.“任務驅(qū)動”教學法在模具制造綜合實訓中的應用[J].模具制造,2009(7):95-97.

[2]朱永杰,馮建成.任務驅(qū)動教學法中的任務設計[J].教育與職業(yè),2010(24):153-154.

[3]彭湘蓉.“任務驅(qū)動教學法”在UG教學中的應用[J].職業(yè),2012(15):151-152.