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“塑料模具设计与制造”相关课程体系的构建

2018-05-26李耀辉

苏州市职业大学学报 2018年2期
关键词:塑料模具注塑模模具

李耀辉

(苏州市职业大学 机电工程学院,江苏 苏州 215104)

模具是工业生产中极其重要而又不可或缺的特殊工艺装备,广泛应用于机械、电子、汽车、航空、航天、轻工、交通、医疗等制造领域。工业要发展,模具须先行,没有高水平的模具就没有高水平的工业产品。如今,模具工业水平尤其是大型、精密、复杂、长寿命模具的开发能力,已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志。

塑料模具应用比较广泛,给应届高职毕业生带来的主要就业岗位有:模具设计助理、模具加工、模具钳工和CNC编程等。在企业经过2~3年的培养与发展,成长为一名模具设计师或结构设计师,是许多从业者的期望和目标。在“工业4.0”和“中国制造2025”的大背景下,知识更新越来越快,高等职业教育要培养适应社会需求的高技能复合型应用人才,必须在课程体系和教学模式上不断创新,在政、行、企、校联合办学中不断深入。因此,如何结合岗位职业能力需求,制定合理的课程体系及课程标准、采用先进的信息化技术及教学手段,通过校企合作、产教融合,开发基于工作过程、体现企业模具开发流程与开发理念的课程教学案例,培养出深受社会欢迎的高技能复合型应用人才,是摆在每一所高职院校面前的一大课题。

1 原课程教学体系中存在的弊端

塑料产品的开发过程主要包括制品的结构设计、成型工艺分析、模具结构设计、模具核心零部件的加工、模具的装配调试及制品的成型等环节。根据苏州市职业大学模具专业人才培养方案及课程体系设置,主要涉及冲压和塑料两大类模具的设计与制造。针对塑料类模具,目前课程体系所包含的课程主要有:塑料模具设计、塑料制品造型及模具CAD、注塑模模流分析、塑料模具设计实训、模具拆装实训、模具制造技术、模具零件数字化加工和模具制造实训等。这些课程基本涵盖了上述塑料产品开发所需要的知识,能提升学生动手能力,但在实际授课过程中存在以下问题:

1) 课程间缺乏衔接性和体系性。由于高职院校目前多采用“2.5+0.5”的人才培养模式,即学生从大三开始,大半年的时间在企业参加顶岗实习。学生第一年主要是基础课和专业基础课的学习。因此,专业课程的学习基本上是从二年级开始,只有一年左右时间,而培养学生塑料模具CAD/CAE/CAM职业能力的课程门数繁多[2],直接导致某些有前后关联的课程无法合理安排到相应的学期开设;同时,课程门数的繁杂导致各课程间的体系性和交叉性较差[3]。

2) 课程间缺乏职业能力主线贯通的融合。塑料模具课程体系应以培养学生“注塑模具CAD/CAE/CAM”的职业能力为主线。由于课程体系的设置问题,原有课程间项目资源相互孤立、无体系性,使课程间缺乏职业能力为主线的交融贯通。

3) 课程内容与职业标准难以对接。课程教学过程中存在“项目载体脱离企业生产实际、教学组织实施过程背离企业生产组织流程、教学设计及方法偏离企业项目开发理念”等学习、就业两张皮的弊端,无法真正实现“课程内容与职业标准对接,教学过程与生产过程对接”的职业教育课程体系。

2 课程体系改革实施

2.1 以职业能力为主线构建课程体系

根据塑料模具设计及制造相关岗位职业能力要求,结合“注塑模具CAD/CAE/CAM及典型零件加工”省级比赛、行业比赛技能考核标准[4],将培养学生塑料模具CAD/CAE/CAM的职业能力课程体系进行改革。

1) 整合塑料模具CAD/CAE课程体系。将培养学生塑料模具CAD的课程体系整合为:零件造型与虚拟装配、塑料模具3D设计基础、模具拆装实训、精密注塑模具CAD和注塑模模流分析。整合后的课程体系具有如下特点:①将“零件造型与虚拟装配”作为一门职业技术基础课程在第二学期开设,使学生在专业课开设之前已具备一定的三维建模理念;②将“两板模设计”、“注塑工艺”和“注塑模具3D软件”结合在一起,使课程在一定程度上体现理实一体化教学理念,提高教学效果,并为学生后续“精密注塑模具设计”学习打下坚实基础;③将“三板模、侧抽芯注塑模设计模块”教学及“塑料模具设计实训”课程安排在同一学期,更好地体现课程的衔接性和延续性;④增加了“模具组立成图技术”专业课,加强学生对模具3D转2D技能的训练,便于后续毕业设计工作的开展,同时为学生从事“模具拆图员”等岗位工作提供职业技能训练。⑤该课程体系中的部分资源案例采用一体化设计模式,保持素材的一致性、衔接性和连续性,并为后续有关实训课程的开展提供案例储备。

2) 加强塑料模具制造职业技能训练。根据模具专业人才培养方案及学生就业岗位调研分析,大部分高职应届生毕业后1~2年内主要从事模具制造及相关岗位。因此,在课程体系中加大模具制造技术技能训练比重,重组后的课程体系具有以下特点:

①将原有的“模具制造实训”分解为“模具特种加工实训”和“模具数控加工实训”,并根据课程体系衔接性分散在相应学期开设。

②课程体系中新增“模具制造技术实训”环节。在此实训环节中,学生分组完成一幅典型冲模或塑模的加工、装配与调试。该实训所采用的素材来源于“塑料模具CAD/CAE课程体系”中的训练结果,这一方面可以使课程间的关联性和延续性体现得更好,另一方面可以系统训练学生的“注塑模具CAD/CAE/CAM”的职业能力。

课程体系改革前后对比如图1所示。

图1 课程体系改革示意图

2.2 推行基于工作过程的一体化教学模式

以工作过程为导向的教学模式,是目前高职教育教学中广泛推广的人才培养模式。“塑料模具设计与制造”以培养学生“注塑模具CAD/CAE/CAM”职业能力为主线,将“基于工作过程的产品、流程生命周期的项目教学”理念贯穿于整个职业能力体系中。 以“塑料模具CAD”课程体系为例,按照“一个核心能力、五个主干模块”的设计理念[2],通过教学案例的一体化设计,使各课程的素材资源及组织实施呈现贯穿交叉、平行分列、互为纽带的有机结构。“塑料模具CAD”能力模块及一体化教学模式如图2所示。

图2 塑料模具CAD能力体系

“塑料模具CAD”课程体系设计具有以下特点:

1) 以企业生产案例和技能大赛素材为项目载体,紧贴岗位实际工作过程,更新课程内容,调整课程结构和教学设计。

2) 实现专业课程间的衔接和贯通,推进课程资源的一体化、体系化建设,健全课程衔接体系,增强理论和实训教学活动的融合度,真正做到课程内容与职业标准对接,教学过程与生产过程对接,通过“知行合一”系统培养技术技能人才。

3) 推行项目教学、案例教学、工作过程导向教学等教学模式[4]。按照企业真实的技术和装备水平设计理论、技术和实训课程,推动教学流程改革;依据生产服务的真实开发流程,设计教学空间和课程模块。通过真实案例、真实项目、真实流程,激发学生的学习兴趣、探究兴趣和职业兴趣。

3 构建可持续发展的教学团队

师资队伍建设是体现职业院校办学特色,提高职业教育教学质量的重要因素,师资水平的高低直接决定一个专业的发展水平和人才培养质量。高职院校尤其是公办高职院校的教师,由于体制因素,大多是刚跨出研究型大学的校门,又踏进职业院校的大门,缺乏企业工作的经历;他们虽然具有扎实的专业理论知识,但普遍缺乏企业工程实践锻炼和经验[5]。

“塑料模具CAD”课程体系中的教学项目及实施模式,采用企业实际生产案例和开发理念。因此,要实现课程教学目标和学生职业能力培养目标,必须加强教师企业工程能力培养,将教师下企业锻炼机制落实到实处。采用脱产和寒暑假培训等方式,安排青年教师到校企合作企业实习锻炼,通过参与企业实际项目研发,学习企业的模具开发流程、设计理念和先进技术,以达到工程能力的锻炼和提升。将企业中典型的项目作为教学案例用于教学活动中,为项目化教学和基于工作过程教学打下坚实基础,最终使教师的课堂教学能力和项目研发能力得到提升,从而使学生的职业能力和素养的培养尽可能符合企业的评判标准,使专业的课程体系、教学模式和教学方法改革进一步深化。

4 结语

人才培养目标和课程体系是人才培养工作中的重要环节,人才培养目标是通过课程体系来实现的,课程体系的质量高低,将直接影响到人才培养的质量,要想实现人才培养目标,就必须构建与其相匹配的课程体系。师资队伍水平是决定课程体系执行效果的重要因素。因此,必须加强教师企业工程能力培养,将教师下企业锻炼机制落实到实处,打造一支理论深厚、业务精湛、能文能武的 “双师型”专业教学团队,才能更好地培养出社会急需的高技能、复合型应用人才。

参考文献:

[1]魏敏.高职模具专业《模具测绘技术》课程教学改革探讨[J].模具工业,2014,40(5): 64-68.

[2]淮妮,张娟荣.高职模具专业《CAD/CAM》课程教学改革[J].软件,2012(7): 160-161,163.

[3]袁小会,肖志余,刘金铁.《塑料成型工艺与模具设计》与PROE课程衔接研究[J].教育教学论坛,2015(48): 205-206.

[4]应力恒.基于工作过程的课程项目化教学改革[J].中国职业技术教育,2008(22): 36-38.

[5]陈娟.高职模具专业核心课程教学模式改革实践[J].机械职业教育,2014(1):21-24.

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