冉新成

（武漢職業(yè)技術學院 湖北 武漢 430074）

塑料制品及模具設計學習領域課程整體設計研究

冉新成

（武漢職業(yè)技術學院 湖北 武漢 430074）

通過介紹高分子材料加工技術專業(yè)課程體系開發(fā)過程，探討了塑料制品及模具設計課程的教學目標、學習與工作內容、教學方法、教學條件、教學評價的設計思路，并對該設計的實施進行了批判性反思。

塑料制品及模具設計；學習領域；課程整體設計；教學目標；發(fā)展性評價

高職高專的人才培養(yǎng)目標是培養(yǎng)學生的綜合職業(yè)能力。按照高技能人才的培養(yǎng)要求，高分子材料加工技術專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)學生在高分子材料加工的復雜工作環(huán)境中解決生產實際問題的能力。要培養(yǎng)學生具有與高分子材料加工工作過程直接相關的綜合職業(yè)能力，需要進行基于高分子材料加工工作過程的整體化職業(yè)資格分析，將高分子材料加工行業(yè)分析、工作分析、工作任務分析相結合，兼顧高分子材料加工工作過程分析、學生職業(yè)生涯發(fā)展與專業(yè)教學設計，確定高分子材料加工技術專業(yè)的課程體系與課程內容。以真實工作任務及其工作過程為依據，整合、序化教學內容，科學設計學習性工作任務；遵循認知的基本規(guī)律，根據課程教學目標及內容的需要，靈活選用項目教學等多種合適的教學方法，實現“做中學，做中教”；采用適合工學結合的評價方法，從教與學兩方面進行有效的評價。

高分子材料加工技術專業(yè)課程體系的開發(fā)

高分子材料加工技術專業(yè)課程體系開發(fā)應遵循職業(yè)行動領域和工作過程分析與教育基本規(guī)律相結合的原則。在培養(yǎng)目標方面體現促進學生在高分子材料加工技術職業(yè)領域內人的職業(yè)生涯的發(fā)展；在教學內容方面體現高分子材料加工技術綜合職業(yè)能力與職業(yè)素質的要求；在學生學習方面體現參與高分子材料加工技術的工作過程；在課程開發(fā)方面，體現高分子材料加工技術工作過程系統化的任務分析。在職業(yè)分析層面，確定高分子材料加工技術職業(yè)行動領域與工作過程；在課程內容方面，確定對高分子材料加工技術職業(yè)工作有重大意義的職業(yè)行動領域及其與工作過程的關系；在課程轉化方面，按照教育學與心理學的規(guī)律，組織系統化的學習內容結構，使高分子材料加工技術職業(yè)能力要求能夠融入高分子材料加工技術課程中。以高技能人才培養(yǎng)為目的課程體系與職業(yè)培訓及普通教育的課程體系有著多層面的區(qū)別。

職業(yè)分析 塑料制品成型制作工（6-09-02-02）包含塑料注塑工、塑料擠出工、塑料壓延工、塑料發(fā)泡工等職業(yè)小類。對塑料擠出工與塑料注塑工這兩個塑料制品生產從業(yè)人員最多的職業(yè)小類進行分析，這兩類工種包含如下職業(yè)行動（工作）領域：塑料材料配方設計、塑料材料制備、塑料原材料測試、塑料制品性能檢測、塑料擠出工藝設計與調試、塑料注射工藝設計與調試、塑料設備安裝調試與維護、制品開發(fā)、塑料模具設計、塑料模具制造、制品營銷、塑料制品生產管理等。以塑料注射成型、塑料擠出成型所包含的職業(yè)行動領域為線索，選擇能夠促進高分子材料加工技術專業(yè)學生職業(yè)能力發(fā)展的部分職業(yè)行動領域，將其轉化為高分子材料加工技術專業(yè)學習領域，如圖1所示。

圖1 工作崗位典型工作任務與學習領域內容圖

核心課程的開設 這些學習領域所對應的課程皆為該專業(yè)的核心課程。除這些專業(yè)核心課程外，從通識能力、拓展能力及專業(yè)支撐能力培養(yǎng)等方面綜合考慮，構建高分子材料加工技術專業(yè)的課程體系。塑料制品及模具設計學習領域這一專業(yè)核心課程應在開設機械制圖與AutoCAD、高分子物理、塑料材料及其配方設計、機械工程基礎、PRO/E等課程后開設，與塑料注射成型、塑料擠出成型、Moldflow（MPI）等課程同步開設。其功能是直接培養(yǎng)學生的塑料制品設計能力及模具設計能力；培養(yǎng)學生制定工作計劃的能力，對塑料制品及模具設計實踐的反思能力、溝通協調能力，誠實守信意識與團隊意識，安全生產意識。并對塑料注射成型工藝設計與調試、塑料擠出成型工藝設計與調試、塑料制品模流分析起促進作用。

塑料制品及模具設計學習領域課程的整體設計

塑料制品及模具設計學習領域課程整體設計思路 通過進行典型工作任務分析，解決工作與學習內容、流程、方法、要求、工作難點，國家標準與企業(yè)標準，工具與裝備、工作部門及人員之間的關系等問題。在此基礎上，以學生未來職業(yè)生涯發(fā)展為目標確定課程目標與學習內容。對學生學習該課程的前期知識與能力水平進行分析，合理安排學習進程；綜合運用各種教學方法、遵循認知基本規(guī)律，實現“做中學，做中教”。教學條件方面，建設專兼結合的教師團隊，充分利用校內校外的設施設備，充分利用網絡共享平臺，實現理論與實踐一體化教學；采用發(fā)展性評價方法，多層面對學生職業(yè)能力的形成及其對企業(yè)的作用進行評價。

塑料制品及模具設計職業(yè)行動領域（典型工作任務）描述 塑料成型模具是塑料制品成型生產中的主要技術裝備。塑料模具、塑料設備與塑料工藝被稱為塑料制品生產的三大支柱。塑料模具的設計與制作直接關系到制品質量、生產效率、生產成本。在模具的設計與制造中，設計主導一切。塑料制品的設計除考慮使用性能、經濟成本外，還需考慮塑料制品成型的工藝要求。在接受客戶訂單后，設計部模具設計人員與工程部產品開發(fā)人員一道，對制品進行工藝性分析，做制品模流分析，制作模流分析PPT文檔，繪制模具報價圖（其中應包括模具的基本結構，如模具分型面、模仁結構、模具的標準模架規(guī)格、澆注系統的結構、制品脫出結構、溫度調節(jié)系統結構等，并進行模具估價），并與用戶討論達成設計意見。根據與用戶討論達成的設計意見，設計部模具設計人員設計模具2D結構總裝圖。進行3D分析并分模。送客戶確認。繪制零件明細表單。訂購標準件與小鋼料。繪制模具零件圖。整理2D與3D文檔，刻碟存檔。打印2D裝配圖與零件圖。模具制造部根據設計部提供的二維與三維設計文檔制造模具。在成型部試模。試模中出現制品質量問題時，設計部模具設計人員應與成型部調試人員、工程部產品開發(fā)人員一道提出改進方案。在塑料材料、工藝條件調整均不能達到制品生產要求時，可修改模具結構。提出修模方案時，應盡量使模具整體結構不受影響。制定修模方案后，在制造部進行修模。再試模，直到成型出客戶認可的產品為止。成型部制定成型工藝規(guī)程，批量生產制品。

工作過程分析 （1）工作對象：塑料制品模流分析；模具報價圖繪制，與客戶溝通；在與模具制造工程師溝通后，進行二維裝配圖繪制；零件圖繪制；零件表單編制；3D分模；模具安裝與調試；當出現試模異常時，擬定修模方案。（2）工作所需工具：注射機及其操作說明書；安全操作規(guī)程；企業(yè)設計標準；AutoCAD模具設計外掛數據庫；安裝設計軟件（AutoCAD、UG、Pro/E、MPI）的計算機；局域網。（3）勞動組織方式：首先，營銷部接單。將塑料件零件圖（有二維.dwg、三維.prt兩類）或仿制件實物、零件使用技術要求、生產數量、交貨時間要求通知設計部，并提出模具設計期限。其次，模具設計部做流動分析。設計人員和營銷部人員一道與用戶討論成型方案，確定制品材料、結構，設計模具初步方案，經與模具制造部討論制造與裝配問題，綜合考慮制品成型要求，確定模具總裝圖。做3D分模。測繪模具零件圖。制作模具零件表單。圖紙會簽。標準件訂購，鋼料訂購。再次，模具制造部接設計部全套設計文檔。跟進師（裝配鉗工）分配零件加工單。領取標準零件。跟進師將加工的零件與標準零件進行裝配。最后，成型部試模。模具設計人員與跟進師協助試模。樣品交由營銷部人員送用戶確認。批量生產制品。生產期間，需對模具進行日常保養(yǎng)，如防塵防銹防機械損傷等。試模出現問題時，應由工藝調試人員、模具設計人員、跟模師共同溝通，提出改進方案，必要時應修模，修模方案由三方人員協商提出。模具使用中出現磨損或損傷，由設計人員與跟模師共同提出維修方案。 （4）工作要求：模具設計人員應能熟練地與客戶溝通，根據客戶的要求按計劃進行模具流動分析、模具2D結構圖的設計、并進行3D分模；確定材料訂購計劃，繪制產品圖與模具零件圖；并對所繪制的2D文檔及3D分模文檔負責。自覺遵守安全操作規(guī)程及6S工作要求。根據QC活動，評價并反饋本次模具設計與調試工作的經驗。

學習目標設計 課程學習目標是課程預期的結果，即學生學習本課程后所期望的結果，包括在知識、技能和態(tài)度方面應達到的狀態(tài)。本課程的教學目標是在塑料模具設計的真實工作環(huán)境中整體化地解決模具設計綜合性專業(yè)問題及培養(yǎng)模具設計技術思維能力。應包含知識目標、技能目標、素質目標等幾方面。用塑料模具設計職業(yè)能力表述課程目標，重點關注學生學習課程后能做什么，而不是知道什么。

1.學習目標具體表述。學生在教師引導及同學的協助下，明確任務實施的要求，借助網上資源或其他技術資料，分析制品結構工藝性，校核成型設備參數，選擇模具標準零件，選擇制模材料，分析注射模具澆注系統、排氣系統、脫出系統、側抽芯機構、安全控制機構、定位系統、溫度調節(jié)系統，做流動分析，進行模具二維與三維設計。分析擠出機頭機構。在規(guī)定時間內完成上述計劃，進行檢查反饋。在任務完成過程中，正確使用設計標準，使用的設計軟件應與企業(yè)一致。對已完成的任務進行記錄、存檔及評價反饋。學習完本課程后，學生應能以單獨或合作的方式，做制品分析報告，能識讀模具工程圖、能設計模具。具體包括：（1）能分析制品的結構工藝性，對不合理的結構與選材方案提出改進措施，并編制制品改進分析報告。（2）能做模具報價圖。（3）能識讀模具工程圖，編制模具零件表單與訂料單，測繪模具零件圖。（4）能利用計算機輔助設計軟件設計模具二維與三維結構文檔。（5）能選擇成型設備。

2.學習情境與工作及學習任務。學習情境1：注射模具零件訂料單的編制；學習情境2：注射模具零件圖的測繪；學習情境3：兩板式注射模的設計；學習情境4：三板式注射模具設計；學習情境5：帶側抽芯結構的注射模具設計；學習情境6：制品改進分析報告的編制與模具報價圖的繪制；學習情境7：熱流道標準原件的選用；學習情境8：管材擠出機頭設計；學習情境9：吹膜擠出機頭設計。

靈活運用多種教學方法 本課程采用傳統講授與“頭腦風暴”法、“四階段”教學法、引導課文法、項目教學法等多種教學方法。在完成具體工作任務的過程中，學生習得過程性的知識與技能。但這些知識缺乏系統性。完成幾個學習任務后，應穿插傳統講授與討論，將過程性的知識與技能進行梳理，形成局部完整的認知結構體系，以彌補項目教學的不足。

教學條件的綜合運用 完成本課程的教學，需要一支專兼結合的教師隊伍。教師團隊由學校教師與企業(yè)專家共同組成。企業(yè)專家參與指導模具的拆裝、安裝與調試教學任務，參與指導學生的模具設計。校外實踐專家既有本地專家，也有外地專家；既有大型上市公司的專家，也有小型企業(yè)的專家。外地專家通過網絡工具對學生進行設計的指導與點評。這種教師隊伍結構，既可實現理論與實踐的融合，也可讓學生體會不同類型企業(yè)、不同地域企業(yè)的模具設計技術上的特點。在教學過程中，應建立學生與教師團隊的網絡聯系方式，實現網上設計指導與利用網絡平臺的共同設計，利用企業(yè)產品調試的生產過程，完成模具設計、拆裝及調試的任務。

以提高學習效率為目的、為學生終身發(fā)展提供服務的發(fā)展性教學評價 教學評價既是對學生學習效果的評價，也是為完善課程整體設計提供信息。在課程實施中，對學生學習的評價以學生自評為主，學生之間互評為輔，對學生在完成任務的行動中的表現，教師要引導學生進行自我反思，尊重學生彼此間的個性化表現；允許多元化、多元標準的存在，應注重學生能力的發(fā)展，而不是單純的知識積累，允許問題解決有不同的方案。評價中盡量用語言描述學生的表現，避免簡單化的分數或等級的評價。評價機制整體化，既有學生的表現與產品依據，又可將評價作為師生共同學習的機會，在評價中教師起引導調控作用。教師評價內容包括對學生學習過程的觀察，根據學生自評、小組評價情況，給出總體評價和改善意見。要求學生參加塑料成型工、模具設計師國家職業(yè)資格考試，考試等級以高級為目標，從社會認可角度檢測學生的學習成效。在課程結束時，征求學生對教學的反饋意見，主要包括對課程組織、課程設計、教材、教學內容、教師教學技能等方面的反映。通過測試學生的知識與技能及工作經驗，比較學生學習前后的知識技能的測試結果，對課程設置目標進行檢驗。要進行學生工作后的反饋調查，了解學生在對口工作中是否使用了學到的新知識；要了解企業(yè)的反饋信息，了解學校的畢業(yè)生為企業(yè)的發(fā)展所起的作用。

學材 針對課程的每個學習情境編制學生工作任務頁、學生學習引導課文、學習材料。學習材料有模具動畫、企業(yè)生產實例（制品三維與二維文檔、模流分析文檔、模具總裝圖三維與二維文檔、全套零件圖）、代表性企業(yè)設計標準及設計部工作職責、模具常用鋼材、ISO訓練題、QC質量標準等內容。這些教學資源若實現網絡共享，能有效地支持課前與課后的學習，并能滿足學生了解企業(yè)文化、體驗企業(yè)文化的需要。

教學資源庫 包括課程標準、電子教案、項目案例庫、試題庫、課程考核辦法、制品與模具圖片、動畫以及影音資料等。

課程實施的批判性思考

塑料模具設計學習領域課程所對應的行動導向的學習，調動了學生的學習積極性，變傳統的學生被動學習為自主學習。以產品為載體的課程模式，是一種通過工作進行學習的模式，是“做中學，做中教”的模式。實踐證明，這種模式對學生綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)效果是明顯的。但是也存在一些問題：（1）在行動導向的教學中，學生獲得的過程性知識缺乏系統性，應適當地穿插歸納過程，使學生形成完整系統的知識；（2）教學方法的使用應考慮到學生的接受程度。課程初期應適當地使用傳統講授法，隨著工作與學習任務的推進，加大學生自主學習的程度。（3）在學習過程中，學生遇到的問題已遠超過塑料制品及模具設計課程本身，教師只有加強自身學習，使自己成為實踐專家，才能適應行動導向教學的要求；（4）受地域及企業(yè)生產任務的限制，校外實習基地的學生實習受到較多的限制。如能引廠入校，則能在很大程度上解決這一問題。

[1]趙志群.職業(yè)教育工學結合一體化課程開發(fā)指南[M].北京:清華大學出版社，2009.

[2]徐國慶.職業(yè)教育課程論[M].上海:華東師范大學出版社，2008:7-9.

[3]馬必學，劉曉歡，向麗.工學結合的三種課程形式在高職教育中的適應性分析[J].武漢職業(yè)技術學院學報，2010，（9）: 54-55.

G712

A

1672-5727（2012）01-0111-03

冉新成（1963—），男，湖北監(jiān)利人，武漢職業(yè)技術學院高級講師，教育部高職高專高分子材料加工技術專業(yè)分委會副主任，全國化工高等職業(yè)教育高分子材料類專業(yè)教學指導委員會副主任，主要從事高職教學管理與教學研究。