張 洋 段 磊

天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 天津 300222

模具CAD/CAM技能實(shí)訓(xùn)是我校材料成型及控制工程專業(yè)(模具方向)的一門實(shí)踐性技術(shù)基礎(chǔ)課。在學(xué)?！皩?shí)行‘雙證書’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(shí)訓(xùn)可提高學(xué)生綜合運(yùn)用模具設(shè)計(jì)、模具制造、數(shù)控編程加工、CAD/CAM軟件等理論知識(shí)并借助于當(dāng)今流行的三維CAD/CAM軟件進(jìn)行產(chǎn)品三維建模、模具設(shè)計(jì)、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(jī)床加工模具零件的能力。模具CAD/CAM技能實(shí)訓(xùn)為14周集中實(shí)訓(xùn)，其中模具設(shè)計(jì)6周，加工中心操作8周。實(shí)訓(xùn)結(jié)束經(jīng)考核合格可取得模具設(shè)計(jì)師(三級(jí))和加工中心(中級(jí))國(guó)家職業(yè)資格證書。

由于該實(shí)訓(xùn)課程以三維設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用為主要內(nèi)容，為了提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果，保證實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量，筆者以注塑模具設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)為例，基于國(guó)際流行的高端三維設(shè)計(jì)軟件UG NX及其Mold Wizard注塑模具設(shè)計(jì)平臺(tái)，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法開(kāi)展模具設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)研究。實(shí)訓(xùn)按照企業(yè)的模具設(shè)計(jì)與制造過(guò)程進(jìn)行，以模具制造企業(yè)實(shí)際應(yīng)用生產(chǎn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)任務(wù)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，以工作過(guò)程為導(dǎo)向，以學(xué)生為主體，提升學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立分析、獨(dú)立操作、獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，使學(xué)生真正具備實(shí)際職業(yè)崗位所需的技術(shù)和能力。

1 UG NX Mold Wizard注塑模具設(shè)計(jì)平臺(tái)

UG NX是由Siemens公司推出的功能強(qiáng)大的三維CAD/CAM/CAE軟件系統(tǒng)，涵蓋了產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)從概念設(shè)計(jì)、工業(yè)造型設(shè)計(jì)、三維模型設(shè)計(jì)、分析計(jì)算、動(dòng)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(guò)程。憑借其強(qiáng)大而完美的功能，UG NX已經(jīng)成為三維CAD/CAM/CAE領(lǐng)域的主流軟件，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、機(jī)械、造船、數(shù)控(NC)加工、醫(yī)療器械和電子等諸多領(lǐng)域。

Mold Wizard是UG NX軟件中用于注塑模具自動(dòng)化設(shè)計(jì)的專業(yè)應(yīng)用模塊，運(yùn)用知識(shí)嵌入的基本概念，按照注塑模具設(shè)計(jì)的一般順序模擬模具設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，即從讀取產(chǎn)品模型，到確定和構(gòu)造開(kāi)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(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)平臺(tái)進(jìn)行注塑模具設(shè)計(jì)流程見(jiàn)表1。

表1 Mold Wizard注塑模具設(shè)計(jì)流程

2 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)理論

“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”是一種建立在建構(gòu)主義教學(xué)理論基礎(chǔ)上的教學(xué)法，其特點(diǎn)是以任務(wù)為主線，教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，將傳統(tǒng)的傳授知識(shí)為主的教學(xué)理念轉(zhuǎn)變?yōu)榻鉀Q問(wèn)題并完成任務(wù)為主的多維互動(dòng)式教學(xué)理念。在教學(xué)活動(dòng)中，教師將教學(xué)內(nèi)容劃分成一個(gè)個(gè)任務(wù)情境交給學(xué)生，學(xué)生在工作任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，根據(jù)自己對(duì)問(wèn)題的理解，綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)和自己特有的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行自主性、探究式的學(xué)習(xí)。在教師的幫助引導(dǎo)下，學(xué)生邊做邊學(xué)，邊學(xué)邊做，循序漸進(jìn)地完成一個(gè)個(gè)任務(wù)。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生學(xué)會(huì)了主動(dòng)學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)了與人協(xié)作，學(xué)會(huì)了思考、分析、解決問(wèn)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(xué)習(xí)狀態(tài)。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法一般按照以下四個(gè)教學(xué)階段進(jìn)行：(1)明晰任務(wù)目標(biāo)；(2)任務(wù)設(shè)計(jì)分析；(3)實(shí)施完成任務(wù)；(4)任務(wù)考核評(píng)價(jià)。在模具CAD/CAM技能實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，以注塑模具設(shè)計(jì)任務(wù)為主線，教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，將知識(shí)和技能隱含在注塑模具設(shè)計(jì)的工作任務(wù)之中。學(xué)生通過(guò)分析任務(wù)，明確與任務(wù)相關(guān)聯(lián)的知識(shí)內(nèi)容中哪些是已學(xué)的，哪些是新的；根據(jù)任務(wù)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，并在教師的引導(dǎo)下應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和技能解決問(wèn)題，完成任務(wù)。任務(wù)完成后進(jìn)行分析總結(jié)，討論交流，找出不足，以達(dá)到對(duì)所學(xué)知識(shí)的真正掌握。

3 任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)應(yīng)用

3.1 明晰任務(wù)目標(biāo)

任務(wù)目標(biāo)決定任務(wù)內(nèi)容的設(shè)計(jì)內(nèi)涵，任務(wù)內(nèi)容服務(wù)于任務(wù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。在模具CAD/CAM技能實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，確定了注塑模具設(shè)計(jì)的任務(wù)目標(biāo)：學(xué)生學(xué)習(xí)塑料模具設(shè)計(jì)和UG NX基礎(chǔ)操作課程之后，通過(guò)注塑模具設(shè)計(jì)技能實(shí)訓(xùn)，了解注塑模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)、管理知識(shí)；掌握注塑模具設(shè)計(jì)工程知識(shí)，具備獨(dú)立的工作能力，能較好地應(yīng)用CAD/CAM/CAE數(shù)字化設(shè)計(jì)工具UG NX從事注塑模具設(shè)計(jì)、分析仿真及成形過(guò)程模擬，達(dá)到模具設(shè)計(jì)師(三級(jí))國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 任務(wù)設(shè)計(jì)分析

任務(wù)設(shè)計(jì)內(nèi)容是否恰當(dāng)關(guān)系到任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)的成敗，也關(guān)系到任務(wù)目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)。因此，經(jīng)過(guò)慎重考慮和多方斟酌，按照企業(yè)的模具設(shè)計(jì)與制造過(guò)程設(shè)計(jì)注塑模具設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容，將Mold Wizard注塑模具設(shè)計(jì)流程劃分成四大模塊，每個(gè)模塊又劃分為幾個(gè)工作任務(wù)，選擇模具制造企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的塑料產(chǎn)品作為任務(wù)實(shí)施載體，將知識(shí)點(diǎn)貫穿于各個(gè)任務(wù)中，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生邊做邊學(xué)，邊學(xué)邊做，循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)過(guò)程。任務(wù)設(shè)計(jì)內(nèi)容見(jiàn)表2。最后通過(guò)4個(gè)綜合設(shè)計(jì)實(shí)例使學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)并掌握注塑模具設(shè)計(jì)的整個(gè)流程，具備注塑模具設(shè)計(jì)能力，達(dá)到任務(wù)目標(biāo)。

表2 任務(wù)設(shè)計(jì)內(nèi)容

3.3 實(shí)施完成任務(wù)

(1)任務(wù)實(shí)施前準(zhǔn)備。教師應(yīng)向?qū)W生強(qiáng)調(diào)任務(wù)實(shí)施的目的及意義，詳細(xì)說(shuō)明任務(wù)實(shí)施過(guò)程、進(jìn)度要求及注意事項(xiàng)，并將學(xué)生分成若干小組，每組4～6人為宜，按成績(jī)好、中、差搭配組合，指定1人為組長(zhǎng)。

(2)任務(wù)下發(fā)與布置。按照表1的任務(wù)設(shè)計(jì)內(nèi)容，各組組長(zhǎng)到教師處領(lǐng)取任務(wù)，然后組織本組成員思考、分析、討論任務(wù)，在教師的引導(dǎo)下制訂切實(shí)可行的實(shí)施計(jì)劃，確定工作步驟和程序。各小組成員按照實(shí)施計(jì)劃獨(dú)立完成任務(wù)。

(3)過(guò)程檢查及答疑。在任務(wù)實(shí)施過(guò)程中，教師應(yīng)當(dāng)定期巡回檢查學(xué)生的完成情況，避免抄襲現(xiàn)象出現(xiàn)。同時(shí)，對(duì)任務(wù)實(shí)施過(guò)程中學(xué)生遇到的問(wèn)題和難題，教師應(yīng)當(dāng)給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，以拓寬學(xué)生思路，激發(fā)學(xué)生興趣。而對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤不必急于糾正，可讓學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生積極思考，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

(4)撰寫任務(wù)報(bào)告。任務(wù)實(shí)施伊始，要求學(xué)生將設(shè)計(jì)內(nèi)容詳細(xì)記入報(bào)告草本內(nèi)；完成時(shí)，將草本內(nèi)容整理歸納后撰寫正式的任務(wù)報(bào)告。任務(wù)完成后，要求學(xué)生撰寫任務(wù)報(bào)告，用文字描述任務(wù)實(shí)施的工作過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生分析、總結(jié)、歸納和語(yǔ)言表達(dá)的能力。

3.4 任務(wù)考核評(píng)價(jià)

在任務(wù)完成之后，教師應(yīng)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(xué)習(xí)；表彰做得最好的小組以激勵(lì)其他組的學(xué)習(xí)動(dòng)力。對(duì)于任務(wù)實(shí)施結(jié)果的評(píng)價(jià)不能用“對(duì)”或“錯(cuò)”來(lái)判定，而應(yīng)當(dāng)用“好”和“更好”來(lái)區(qū)分，應(yīng)重視過(guò)程評(píng)價(jià)。因此，我校制定了任務(wù)考核評(píng)價(jià)方案(見(jiàn)表3)，采用三級(jí)考核：一是每個(gè)學(xué)生根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)自己的任務(wù)實(shí)施過(guò)程及作品進(jìn)行綜合自評(píng)，二是各小組成員根據(jù)他人的參與程度、貢獻(xiàn)情況、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)及完成的作品進(jìn)行綜合互評(píng)，三是教師對(duì)各小組任務(wù)實(shí)施完成情況進(jìn)行總體評(píng)價(jià)。而后綜合三種評(píng)價(jià)確定每個(gè)學(xué)生的最終成績(jī)。采用三級(jí)考核評(píng)價(jià)的方式有助于師生共同討論，總結(jié)、回顧任務(wù)實(shí)施過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)和不足，互相學(xué)習(xí)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，共同提高。

表3 任務(wù)考核評(píng)價(jià)方案

4 教學(xué)體會(huì)和總結(jié)

在模具CAD/CAM技能實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中，我校采用了任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，將實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容以任務(wù)情境的形式提供給學(xué)生，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；學(xué)生圍繞任務(wù)開(kāi)展積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)，并發(fā)揮自身的創(chuàng)造性及與他人協(xié)作的精神來(lái)完成任務(wù)—“以教定學(xué)”的被動(dòng)教學(xué)模式轉(zhuǎn)變成了“以學(xué)定教”的主動(dòng)學(xué)習(xí)新模式。通過(guò)考核評(píng)價(jià)任務(wù)完成結(jié)果和總結(jié)學(xué)習(xí)過(guò)程，培養(yǎng)了學(xué)生分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高了學(xué)生的實(shí)踐操作能力，使學(xué)生的技術(shù)和水平達(dá)到了實(shí)際職業(yè)崗位的要求。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法能有效地改善教學(xué)效果，保證教學(xué)質(zhì)量，但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，為了更好地發(fā)揮任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的作用，應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：

(1)任務(wù)內(nèi)容選擇要合適，保證難易適中，符合學(xué)生能力，知識(shí)面覆蓋較全面?？梢赃x擇企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目，通過(guò)與社會(huì)生產(chǎn)接軌，鍛煉學(xué)生運(yùn)用已掌握的理論知識(shí)和實(shí)踐技能解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題。

(2)注意調(diào)動(dòng)學(xué)生參與積極性。所學(xué)的知識(shí)和技能有什么用，該怎么用一直困惑著學(xué)生，如果能將這個(gè)問(wèn)題解決好，就能令學(xué)生的參與積極性提高很多。因此，教師選擇的任務(wù)內(nèi)容與企業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系起來(lái)，可使學(xué)生明確所學(xué)知識(shí)和技能是如何應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)的。學(xué)生體會(huì)到了知識(shí)和技能的重要性，學(xué)習(xí)的積極性自然也會(huì)提高。

(3)處理好教師指導(dǎo)及學(xué)生間的交流。任務(wù)實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生難免會(huì)遇到問(wèn)題、難題，教師可以幫助解決，但僅限引導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)查閱資料及工具書解決問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。對(duì)于大家共性的問(wèn)題，應(yīng)允許學(xué)生在課堂上相互討論、與教師探討，共同解決。

(4)任務(wù)報(bào)告必須寫。任務(wù)完成后撰寫報(bào)告是學(xué)生對(duì)任務(wù)實(shí)施中的問(wèn)題、難題的再一次學(xué)習(xí)，有利于學(xué)生全面分析與總結(jié)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，全面提高各方面的能力。

[1]楊志勇.“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法在模具制造綜合實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用[J].模具制造,2009(7):95-97.

[2]朱永杰,馮建成.任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法中的任務(wù)設(shè)計(jì)[J].教育與職業(yè),2010(24):153-154.

[3]彭湘蓉.“任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”在UG教學(xué)中的應(yīng)用[J].職業(yè),2012(15):151-152.