专业教学研究 2O114 .基于生产过程的模具专业课程教学内容优化设计 张德红郭晟 (四川宜宾职业技术学院四川宜宾644003) 摘要:随着国家经济发展方式转变,经济结构调整,产业升级,现代模具企业的用人标准也发生了较大变化。为彰 显技能型人才培养的与时俱新的特点,四川宜宾职业技术学院模具专业的职业教育课程也不断地进行调整。本文阐述 了新形势下模具专业基于“生产过程”进行的专业课程教学内容的优化设计的探索与实践,并以UG课程为例,探讨了 专业课程改革的思路和方法。 关键词:生产过程;模具专业;UG;教学内容;优化设计 中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672—5727(2011)04-0104-02 随着社会经济技术的发展.现代模具企业的用人标准也发 课程教学内容和方法的优化设计实现过程 生了较大的变化 高职模具设计与制造专业培养的高技能人才 要适应用人单位的要求.就必须不断调整与改进 课程设置是 学校进行教育活动的基础.体现了学校的办学方向、培养目标 及教育的组织手段和方法 目前的职业教育课程结构仍然不能 彰显技能型人才培养的特点.课程内容也不能适应区域和地方 我院模具专业基于生产过程.开发了《模具CAD/CAM (UG)》这门专业课程,并实现了本门课程教学内容的优化设计。 其开发过程如下 (一)市场调研.确定课程设计理念与思路 市场调研的主要对象是与学生就业相关性较大的典型企 经济发展的需要.教学过程不能有效地促进学生职业能力的形 成,专业课程改革迫在眉睫。基于此,我院模具专业基于生产过 程.针对专业课程的教学内容的优化设计进行了有益的探索和 实践。 课程教学内容和方法优化设计的基本思路与方法 业(如宜宾普什模具公司、一汽大众等)以及部分已就业的该专 业毕业生。市场调研的主要内容为企业的岗位情况、岗位工作 任务情况及企业对人才规格的要求等 通过调研.发现UG软件 自从1990年进入我国后.以其强大的功能和工程背景.在机械 制造领域.特别是模具制造工业中得到了广泛的应用。在沿海 的大、中、小型机械制造(特别是模具制造)企业中,广泛采用 UG软件完成从产品造型、模具设计及制造的全过程,因此,需 要大量的从业人员 掌握UG软件的基本功能.熟练地在模具设 课程始终处在人才培养的核心地位 高职教育培养的人才 主要面向生产单位一线需要.由于现代模具生产方式总是随着 社会经济技术的发展而变化.职业院校就应当基于生产过程. 动态地构建专业课程体系 这种基于生产过程开发与改革专业 课程.就是以生产过程为参照系整合陈述性知识与过程性知 识.着眼于隐含在生产动态行动体系之中的、整合了实践知识 与理论知识的生产过程知识的生成与构建 我院模具专业基于 生产过程的课程教学内容的优化设计基本思路与方法如下: (1)以市场和就业为导向,把握行业的人才需求现状,在总体上 确定专业课程教学内容、方法的优化设计方向。(2)基于模具产 计与制造中应用.是模具专业学生适应社会、适应工作需求的 基本技能。为此,我们确定了工业产品设计、模具CAD、模具 CAM(数控编程加工)、模具装配与调试四大模块为本门课程的 专门化方向.同时确定了本门课程的设计理念和思路。 设计理念本课程以培养高技能人才为目标.重视学生实 践能力的培养.重构和优化教学内容.形成了基于生产过程导 向的任务驱动的工业产品设计与装配、模具设计、数控编程、模 品的生产线式工作流程进行课程体系构建.将生产过程融合到 课程结构中。(3)采取以职业能力为核心,以职业实践活动为主 线,以项目化为主体的模块化教学方法构建专业课程。(4)基于 模具产品生产过程.拟订工作岗位与能力结构,结合我院模具 专业培养人才与之对应关系确定课程内容。(5)以典型模具产 品为载体.以层次渐进式项目教学内容为主线进行课程的开 具设计员I l模具制造设备操作同I模具制造工艺员Il计划调度员 其他素质一身俸素发。(6)依照就业岗位技术能力要求进行课程内容的整合与优 化.形成专业特色 其主要思路和方法如图1所示 具设计能叫滕鬟 鐾 l}组嚣喜蠢 机构、零件选I I机床操I I 零件制 用与设计能力I }作技能l l 造工艺 模具设计软 件应用能力 盖 lI l计能算竺 算机操作技I机应l lI Il用能力 l l 写作 能力 图l 课程思路与方法图 图2模具专业职业范围与能力结构分析图 专业教学研究怒 表1 UG课程典型任务分析表 职业活动 丁作任务 专业知识 专业技能 评价标准 手机外壳造 参数化建模的含 能完成较复杂的 造型美 型设计 义、T业产品的造 建模设计、外观造 型设计 观、实用 型设计 设置模具坐 模具坐标系的含 标系、收缩率 义、T件毛坯的选 能根据经济性来 选材 和毛坯、型腔 取原则与定义方 选材、确定毛坯及 正确.布 手机外壳 布局 法、 一模多腔的布 型腔布局 局合理 局方法 注塑模设 计 型腔与型芯 分模面的含义及 能应用分型线段 编辑技巧建立分 能正确分 的创建 分模方法 模面 模 在课程组织结构分析的基础上.为能够负载本课程整合的 工作任务所对应的职业知识与技能.我们将UG课程内容整合 为“产品造型、模具设计、数控编程(模具制造)、模具装配与调 试”四个主任务模块,重点培养实体建模技术、曲面建构能力、 复杂造型设计、装备功能、2D出图功能、模具加工功能等专业能 力,将理论与实践合成一体.以典型模具产品为载体.由低到高 “层进式”安排教学内容.并以任务驱动的方式进行项目实训 (图4为UG课程部分项目) 细化项目一:草图建模 目一:电脑鼠标设计 细化项目二:曲线、曲面编辑与建模 创建模架与 模架与标准件的 能根据产品 结构特点选用标 会选用标 标准件 作用、分类及各参 准模架及标准件. 标准件 准模架与 数含义 能正确设置参数 目二:手机外壳设计 0 具制造、模具装配等五个主任务模块,采用教、学、做一体化等 多种教学方法,构建了知识、技能和综合素质“三位一体化”的 培养方案,使学生不仅具有完成职业任务所必需的知识、基本 技能和动手能力.还提高了学生的综合素质.为学生后续能力 的提升和可持续发展打下了基础 设计思路 (1)以职业能力为目标,组织课程内容。(2)以 模具产品为载体,设计教学活动。(3)以工作过程为中心.推进 课程融合。(4)以学生为主体,采用多种教学方法与教学模式 (5)注重过程评价,促进学生全面发展 (二)通过职业岗位与能力结构分析.构建课程内容框架 根据市场调查,模具专业职业范围与能力层次如图2所 示。 课 程 注 塑 模 方 项目一:设置模具坐标系、收缩率、毛坯(以电脑鼠标模具、手机外壳模具.为载体 项目二:创建型腔与型芯(以电脑鼠标模具、手机外壳模具 为载体 向 项日三:选用模架与标准件(以电脑鼠标模具、手机外壳模具 --为载体 项目四:创建浇注系统与冷却系统(以电脑鼠标模具、手机外壳模具 为载休 数 控 编 程 项目一:2D平面铣削加工(以电脑鼠标模具、手机外壳模具 -为载体 项目二:3D曲面铣削加工(以电脑鼠标模具、手机外壳模具 为载体 项日三:型芯加工(以电脑鼠标模具、手机外壳模具….为载体 项目四:型芯加工(以电脑鼠票模具、手机外壳模具 为载体 参照图2,将专业岗位所涉及的职业活动细化成具体的工 模 具 制 造 摸 块 三 里垦塑j_ 皇苎垦堡苎墨:三旦 查苎墨:::塑塾竺 作任务,整理归类形成典型工作任务分析表.形成课程内容分 析的主要依据。表1为UG课程部分典型任务分析表 (三)通过生产过程解构与课程结构的重构.搭建课程内容 的组织框架 L 为培养有较强综合职业能力的操作技能型人才.课程结构 要对应于工作岗位的工作体系,与企业“工作项目”为目标的工 作结构相对应,课程内容的组织结构形式主要以“项目”为主 体。按照具体的模具产品从“模具成品、模具装配(检验)与调 粪J 图4 UG课程部分项目图 试、数控加工、选材、设计”这一生产流程进行逆向推演.将生产 过程解构成相应的专业知识与技能,重构于课程内容的组织框 架中。 根据上述UG课程典型任务分析表.本课程采用了如图3 我院模具专业基于生产过程.进行了专业课程教学内容的 优化设计的探索与实践,探讨了专业课程改革的思路和方法有效地促进了学生职业能力的形成。新课程于2009年实施以 . 来,取得了较明显的效果,学生的学习热情大为增加.学生的满 意度也大幅提高,我院学生在2009年全国3D创新设计大赛及 2010年的全国机械创新设计大赛中均取得了荣获四川省一等 所示的以项目为主体的模块化课程内容组织形式 造型设计 第l设计方向 竺二兰 兰 !H l结构c建模,设计 奖的好成绩。同时,一汽大众、宜宾普什模具公司等用人单位也 均反映新课程体系培养的我专业的学生在工作岗位上更容易 上手 参考文献: 层l(CAD) 次r——一 』 对应模具产品设计 辅助零部件设计、标准件选用 典型工业产品数控编程加工 [1】姜大源.职业教育学研究新论【M].北京:教育科学出版 社.2007. 第1加工方向 百I(CAM) 次广———一 叵 至 亟亘习 lT业产品装配 }... .. . . ... .。~ [2J蒋庆斌,徐国庆.基于工作任务的职业教育项目课程研究 [J].职业技术教育,2005,(22). [3]N利容,王叙红.终身教-g/g角下的高职课程改革『J].成 人教育.2o07,(11). 第 三 层 次 CAE及结构仿真)I l典型模具结构装配 典型模其运动仿真 l二 !兰兰竺竺三 [4]姜大源.论高等职业教育课程的系统化设计『J].中国高教 研究,2009(4). ,作者简介: 张德红(1974一),男,硕士,四川宜宾职业技术学院讲师. 研究方向为CAD/CAM/CAE/CAPP 图3以项目为主体的模块化课程内容组织形式图 (四)课程内容的最终拟定