塑料制品及模具设计学习领域课程整体设计研究

摘要：通过介绍高分子材料加工技术专业课程体系开发过程，探讨了塑料制品及模具设计课程的教学目标、学习与工作内容、教学方法、教学条件、教学评价的设计思路，并对该设计的实施进行了批判性反思。

关键词：塑料制品及模具设计；学习领域；课程整体设计；教学目标；发展性评价

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2012）01-0111-03

高职高专的人才培养目标是培养学生的综合职业能力。按照高技能人才的培养要求，高分子材料加工技术专业的培养目标是培养学生在高分子材料加工的复杂工作环境中解决生产实际问题的能力。要培养学生具有与高分子材料加工工作过程直接相关的综合职业能力，需要进行基于高分子材料加工工作过程的整体化职业资格分析，将高分子材料加工行业分析、工作分析、工作任务分析相结合，兼顾高分子材料加工工作过程分析、学生职业生涯发展与专业教学设计，确定高分子材料加工技术专业的课程体系与课程内容。以真实工作任务及其工作过程为依据，整合、序化教学内容，科学设计学习性工作任务；遵循认知的基本规律，根据课程教学目标及内容的需要，灵活选用项目教学等多种合适的教学方法，实现“做中学，做中教”；采用适合工学结合的评价方法，从教与学两方面进行有效的评价。

高分子材料加工技术专业课程体系的开发

高分子材料加工技术专业课程体系开发应遵循职业行动领域和工作过程分析与教育基本规律相结合的原则。在培养目标方面体现促进学生在高分子材料加工技术职业领域内人的职业生涯的发展；在教学内容方面体现高分子材料加工技术综合职业能力与职业素质的要求；在学生学习方面体现参与高分子材料加工技术的工作过程；在课程开发方面，体现高分子材料加工技术工作过程系统化的任务分析。在职业分析层面，确定高分子材料加工技术职业行动领域与工作过程；在课程内容方面，确定对高分子材料加工技术职业工作有重大意义的职业行动领域及其与工作过程的关系；在课程转化方面，按照教育学与心理学的规律，组织系统化的学习内容结构，使高分子材料加工技术职业能力要求能够融入高分子材料加工技术课程中。以高技能人才培养为目的课程体系与职业培训及普通教育的课程体系有着多层面的区别。

职业分析 塑料制品成型制作工（6-09-02-02）包含塑料注塑工、塑料挤出工、塑料压延工、塑料发泡工等职业小类。对塑料挤出工与塑料注塑工这两个塑料制品生产从业人员最多的职业小类进行分析，这两类工种包含如下职业行动（工作）领域：塑料材料配方设计、塑料材料制备、塑料原材料测试、塑料制品性能检测、塑料挤出工艺设计与调试、塑料注射工艺设计与调试、塑料设备安装调试与维护、制品开发、塑料模具设计、塑料模具制造、制品营销、塑料制品生产管理等。以塑料注射成型、塑料挤出成型所包含的职业行动领域为线索，选择能够促进高分子材料加工技术专业学生职业能力发展的部分职业行动领域，将其转化为高分子材料加工技术专业学习领域，如图1所示。

核心课程的开设 这些学习领域所对应的课程皆为该专业的核心课程。除这些专业核心课程外，从通识能力、拓展能力及专业支撑能力培养等方面综合考虑，构建高分子材料加工技术专业的课程体系。塑料制品及模具设计学习领域这一专业核心课程应在开设机械制图与AutoCAD、高分子物理、塑料材料及其配方设计、机械工程基础、PRO／E等课程后开设，与塑料注射成型、塑料挤出成型、Moldflow（MPI）等课程同步开设。其功能是直接培养学生的塑料制品设计能力及模具设计能力；培养学生制定工作计划的能力，对塑料制品及模具设计实践的反思能力、沟通协调能力，诚实守信意识与团队意识，安全生产意识。并对塑料注射成型工艺设计与调试、塑料挤出成型工艺设计与调试、塑料制品模流分析起促进作用。

塑料制品及模具设计学习领域课程的整体设计

塑料制品及模具设计学习领域课程整体设计思路 通过进行典型工作任务分析，解决工作与学习内容、流程、方法、要求、工作难点，国家标准与企业标准，工具与装备、工作部门及人员之间的关系等问题。在此基础上，以学生未来职业生涯发展为目标确定课程目标与学习内容。对学生学习该课程的前期知识与能力水平进行分析，合理安排学习进程；综合运用各种教学方法、遵循认知基本规律，实现“做中学，做中教”。教学条件方面，建设专兼结合的教师团队，充分利用校内校外的设施设备，充分利用网络共享平台，实现理论与实践一体化教学；采用发展性评价方法，多层面对学生职业能力的形成及其对企业的作用进行评价。

塑料制品及模具设计职业行动领域（典型工作任务）描述 塑料成型模具是塑料制品成型生产中的主要技术装备。塑料模具、塑料设备与塑料工艺被称为塑料制品生产的三大支柱。塑料模具的设计与制作直接关系到制品质量、生产效率、生产成本。在模具的设计与制造中，设计主导一切。塑料制品的设计除考虑使用性能、经济成本外，还需考虑塑料制品成型的工艺要求。在接受客户订单后，设计部模具设计人员与工程部产品开发人员一道，对制品进行工艺性分析，做制品模流分析，制作模流分析PPT文档，绘制模具报价图（其中应包括模具的基本结构，如模具分型面、模仁结构、模具的标准模架规格、浇注系统的结构、制品脱出结构、温度调节系统结构等，并进行模具估价），并与用户讨论达成设计意见。根据与用户讨论达成的设计意见，设计部模具设计人员设计模具2D结构总装图。进行3D分析并分模。送客户确认。绘制零件明细表单。订购标准件与小钢料。绘制模具零件图。整理2D与3D文档，刻碟存档。打印2D装配图与零件图。模具制造部根据设计部提供的二维与三维设计文档制造模具。在成型部试模。试模中出现制品质量问题时，设计部模具设计人员应与成型部调试人员、工程部产品开发人员一道提出改进方案。在塑料材料、工艺条件调整均不能达到制品生产要求时，可修改模具结构。提出修模方案时，应尽量使模具整体结构不受影响。制定修模方案后，在制造部进行修模。再试模，直到成型出客户认可的产品为止。成型部制定成型工艺规程，批量生产制品。

工作过程分析 （1）工作对象：塑料制品模流分析；模具报价图绘制，与客户沟通；在与模具制造工程师沟通后，进行二维装配图绘制；零件图绘制；零件表单编制；3D分模；模具安装与调试；当出现试模异常时，拟定修模方案。（2）工作所需工具：注射机及其操作说明书；安全操作规程；企业设计标准；AutoCAD模具设计外挂数据库；安装设计软件（AutoCAD、UG、Pro/E、MPI）的计算机；局域网。（3）劳动组织方式：首先，营销部接单。将塑料件零件图（有二维.dwg、三维.prt两类）或仿制件实物、零件使用技术要求、生产数量、交货时间要求通知设计部，并提出模具设计期限。其次，模具设计部做流动分析。设计人员和营销部人员一道与用户讨论成型方案，确定制品材料、结构，设计模具初步方案，经与模具制造部讨论制造与装配问题，综合考虑制品成型要求，确定模具总装图。做3D分模。测绘模具零件图。制作模具零件表单。图纸会签。标准件订购，钢料订购。再次，模具制造部接设计部全套设计文档。跟进师（装配钳工）分配零件加工单。领取标准零件。跟进师将加工的零件与标准零件进行装配。最后，成型部试模。模具设计人员与跟进师协助试模。样品交由营销部人员送用户确认。批量生产制品。生产期间，需对模具进行日常保养，如防尘防锈防机械损伤等。试模出现问题时，应由工艺调试人员、模具设计人员、跟模师共同沟通，提出改进方案，必要时应修模，修模方案由三方人员协商提出。模具使用中出现磨损或损伤，由设计人员与跟模师共同提出维修方案。 （4）工作要求：模具设计人员应能熟练地与客户沟通，根据客户的要求按计划进行模具流动分析、模具2D结构图的设计、并进行3D分模；确定材料订购计划，绘制产品图与模具零件图；并对所绘制的2D文档及3D分模文档负责。自觉遵守安全操作规程及6S工作要求。根据QC活动，评价并反馈本次模具设计与调试工作的经验。

学习目标设计 课程学习目标是课程预期的结果，即学生学习本课程后所期望的结果，包括在知识、技能和态度方面应达到的状态。本课程的教学目标是在塑料模具设计的真实工作环境中整体化地解决模具设计综合性专业问题及培养模具设计技术思维能力。应包含知识目标、技能目标、素质目标等几方面。用塑料模具设计职业能力表述课程目标，重点关注学生学习课程后能做什么，而不是知道什么。

1.学习目标具体表述。学生在教师引导及同学的协助下，明确任务实施的要求，借助网上资源或其他技术资料，分析制品结构工艺性，校核成型设备参数，选择模具标准零件，选择制模材料，分析注射模具浇注系统、排气系统、脱出系统、侧抽芯机构、安全控制机构、定位系统、温度调节系统，做流动分析，进行模具二维与三维设计。分析挤出机头机构。在规定时间内完成上述计划，进行检查反馈。在任务完成过程中，正确使用设计标准，使用的设计软件应与企业一致。对已完成的任务进行记录、存档及评价反馈。学习完本课程后，学生应能以单独或合作的方式，做制品分析报告，能识读模具工程图、能设计模具。具体包括：（1）能分析制品的结构工艺性，对不合理的结构与选材方案提出改进措施，并编制制品改进分析报告。（2）能做模具报价图。（3）能识读模具工程图，编制模具零件表单与订料单，测绘模具零件图。（4）能利用计算机辅助设计软件设计模具二维与三维结构文档。（5）能选择成型设备。

2.学习情境与工作及学习任务。学习情境1：注射模具零件订料单的编制；学习情境2：注射模具零件图的测绘；学习情境3：两板式注射模的设计；学习情境4：三板式注射模具设计；学习情境5：带侧抽芯结构的注射模具设计；学习情境6：制品改进分析报告的编制与模具报价图的绘制；学习情境7：热流道标准原件的选用；学习情境8：管材挤出机头设计；学习情境9：吹膜挤出机头设计。

灵活运用多种教学方法 本课程采用传统讲授与“头脑风暴”法、“四阶段”教学法、引导课文法、项目教学法等多种教学方法。在完成具体工作任务的过程中，学生习得过程性的知识与技能。但这些知识缺乏系统性。完成几个学习任务后，应穿插传统讲授与讨论，将过程性的知识与技能进行梳理，形成局部完整的认知结构体系，以弥补项目教学的不足。

教学条件的综合运用 完成本课程的教学，需要一支专兼结合的教师队伍。教师团队由学校教师与企业专家共同组成。企业专家参与指导模具的拆装、安装与调试教学任务，参与指导学生的模具设计。校外实践专家既有本地专家，也有外地专家；既有大型上市公司的专家，也有小型企业的专家。外地专家通过网络工具对学生进行设计的指导与点评。这种教师队伍结构，既可实现理论与实践的融合，也可让学生体会不同类型企业、不同地域企业的模具设计技术上的特点。在教学过程中，应建立学生与教师团队的网络联系方式，实现网上设计指导与利用网络平台的共同设计，利用企业产品调试的生产过程，完成模具设计、拆装及调试的任务。

以提高学习效率为目的、为学生终身发展提供服务的发展性教学评价 教学评价既是对学生学习效果的评价，也是为完善课程整体设计提供信息。在课程实施中，对学生学习的评价以学生自评为主，学生之间互评为辅，对学生在完成任务的行动中的表现，教师要引导学生进行自我反思，尊重学生彼此间的个性化表现；允许多元化、多元标准的存在，应注重学生能力的发展，而不是单纯的知识积累，允许问题解决有不同的方案。评价中尽量用语言描述学生的表现，避免简单化的分数或等级的评价。评价机制整体化，既有学生的表现与产品依据，又可将评价作为师生共同学习的机会，在评价中教师起引导调控作用。教师评价内容包括对学生学习过程的观察，根据学生自评、小组评价情况，给出总体评价和改善意见。要求学生参加塑料成型工、模具设计师国家职业资格考试，考试等级以高级为目标，从社会认可角度检测学生的学习成效。在课程结束时，征求学生对教学的反馈意见，主要包括对课程组织、课程设计、教材、教学内容、教师教学技能等方面的反映。通过测试学生的知识与技能及工作经验，比较学生学习前后的知识技能的测试结果，对课程设置目标进行检验。要进行学生工作后的反馈调查，了解学生在对口工作中是否使用了学到的新知识；要了解企业的反馈信息，了解学校的毕业生为企业的发展所起的作用。

学材 针对课程的每个学习情境编制学生工作任务页、学生学习引导课文、学习材料。学习材料有模具动画、企业生产实例（制品三维与二维文档、模流分析文档、模具总装图三维与二维文档、全套零件图）、代表性企业设计标准及设计部工作职责、模具常用钢材、ISO训练题、QC质量标准等内容。这些教学资源若实现网络共享，能有效地支持课前与课后的学习，并能满足学生了解企业文化、体验企业文化的需要。

教学资源库 包括课程标准、电子教案、项目案例库、试题库、课程考核办法、制品与模具图片、动画以及影音资料等。

课程实施的批判性思考

塑料模具设计学习领域课程所对应的行动导向的学习，调动了学生的学习积极性，变传统的学生被动学习为自主学习。以产品为载体的课程模式，是一种通过工作进行学习的模式，是“做中学，做中教”的模式。实践证明，这种模式对学生综合职业能力的培养效果是明显的。但是也存在一些问题：（1）在行动导向的教学中，学生获得的过程性知识缺乏系统性，应适当地穿插归纳过程，使学生形成完整系统的知识；（2）教学方法的使用应考虑到学生的接受程度。课程初期应适当地使用传统讲授法，随着工作与学习任务的推进，加大学生自主学习的程度。（3）在学习过程中，学生遇到的问题已远超过塑料制品及模具设计课程本身，教师只有加强自身学习，使自己成为实践专家，才能适应行动导向教学的要求；（4）受地域及企业生产任务的限制，校外实习基地的学生实习受到较多的限制。如能引厂入校，则能在很大程度上解决这一问题。

参考文献：

[1]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[M]．北京：清华大学出版社，2009.

[2]徐国庆.职业教育课程论[M].上海：华东师范大学出版社，2008：7-9.

[3]马必学，刘晓欢，向丽.工学结合的三种课程形式在高职教育中的适应性分析[J].武汉职业技术学院学报，2010，（9）：54-55.

作者简介：

冉新成（1963—），男，湖北监利人，武汉职业技术学院高级讲师，教育部高职高专高分子材料加工技术专业分委会副主任，全国化工高等职业教育高分子材料类专业教学指导委员会副主任，主要从事高职教学管理与教学研究。