基于工作過程的“塑料模具設計與加工”項目課程開發

戚德軍

深圳市賽雨易昊科技有限公司 廣東深圳 518000

隨著我國社會經濟市場的不斷進步與發展，我國對于人才的需求量也越來越大，各個高校也隨之越來越重視人才的培養以及對其具有一定的嚴格要求。為了能夠有效培養出符合我國社會教育發展進程的人才，我國教學效果的良好體現至關重要。近年來，我國各個高校越來越重視教學改革的研究，不斷通過創新的教學方法、教學內容以及教學手段培養出具有高技能的應用型人才，提供較為持久發展的基本能力。因此，我國在一定吸收了國外部分課程項目開發的知識基礎上，通過工作過程的系統化理論分析，針對死對應的項目課程進行一定的教學課程改革，優化創新教學過程設計，并且有效結合了當前我國教學課程過程中的相關經驗，利用工作過程系統化理論進行全面教學。而針對“塑膠模具設計與加工”的課程，基于工作過程系統化理論的基礎上，對其進行對應的課程改革，以此提高教學效果的充分體現，幫助提升課程的有效改革與優化。

1 工作過程的理論介紹

關于工作過程的理論分析，其指的是對于個體在進行一項工作任務的完成并且同時獲取了一定的工作成果中所保持的一個較為完整的工作程序。其工作過程的系統化課程開發也必須要在有序性、整體性以及生成性的相關原則下，針對工作的實際需要以及高校教育需求等相關維度上進行整體化設計。而且同時必須充分掌握學生學習的認知規律以及對應的職業成長規律，在由簡入深的學習過程中，有效融合知識、技能和價值觀三方面的整體體現。而關于工作過程系統化理論的應用應該是針對其對應的課程進行項目開發，流程圖如圖1所示。在具有針對性的工作過程設計分析中，應對其相關的工作過程進行深入分析，即對應工作過程的任務分析以及工作行動領域的分析。關于工作過程系統化的工作任務分析主要指的是在專業相對應的工作崗位以及工作崗位群之間進行電影的工作任務分析。而行動領域能力分析是根據實際工作情況以及自身的能力水平程度將一系列典型的任務形成綜合性領悟能力，并且同時進行教學過程的準確分析，依據其對應的工作過程分析結果進行學習領域的轉換以及學習情境的相關設計。而學習領域的轉換實際上指的是根據職業成長以及學習認識規律，將行動領域轉換為對應的課程，以此構成全新的課程體系。學習情境的設計則是根據相關的職業特征，利用較為完整的思維方式進行學習領域的分解以及對應學習單元的設計。

圖1 工作過程系統課程開發流程

2 工作過程的相關分析

關于“塑膠模具設計與加工”的相關課程項目開發，在其對應的工作過程分析中，充分了解到塑料是質地較輕、比強度較高、化學穩定性好以及易于成型的特色材料，塑料在我國各個行業領域的發展與應用都較為廣泛。而隨著我國社會經濟市場以及科學技術的不斷發展與進步，人們對于生產生活的要求，即對生活所需的產品外觀要求也在不斷提高。因此，近年來我國塑料產品的相關設計與制造越來越趨向復雜化，與往年傳統的簡單簡潔化不同，塑料產品的結構化越來越復雜，其對塑膠模具的設計要求也越來越嚴格。為了能夠利用先進的科學制造技術，通過數字化設計技術的充分利用，創新發展一種建全新的設計制造模式，以此有效推動制造技術在當前我國科學發展水平上的不斷優化與創新。關于塑料模具的設計教學應根據教學形式，培養具有先進制造技術的專業型和應用型人才。

2.1 “塑料模具設計與加工”的項目課程任務分析

關于塑料模具的生產過程主要包括了產品的設計、模具的設計、模具的加工以及模具的試模等四個重要階段。其中，關于塑膠模具的產品設計階段，主要是針對概念設計進行對應的數字模型的轉換，或者是在已經成型的產品模型基礎上進行產品的改型設計。產品的數字化模型設計出來后才可以通過對應的專業軟件進行相關模具模型的結構設計，并且生成模型各個部分零件的相關加工圖紙。再根據零件的加工圖紙進行模具的數控加工，最后再進行模具的試模，即將加工完成的模具放在注塑機上進行試模，在試模成功后即可進行生產。而整個塑膠模具的生產過程具有較為明確的生產流程以及要求，不能夠隨意進行更改。因此，學生只有充分了解了這些內容，才能夠真正投入到其塑膠模具的設計與加工課程的學習中，才能夠掌握系列學習內容，從而能夠其基礎上融會貫通。

2.2 “塑料模具設計與加工”的工作領域能力分析

針對當前“塑料模具設計與加工”對各個工作崗位的任務劃分，在其行動領域中所需要具備的能力包括塑料的成型工藝、模具設計與結構、機械制造工藝、數控自動編程以及產品公差與檢測等能力。以此可得知，關于塑料模具產品的設計要求其對應的產品設計師能夠較為熟悉地運用二維、三維設計軟件以及云處理軟件，并且在模具分析的過程中，需要充分掌握作用模流分型軟件，以此利用對應的分析結果設計一個最優設計方案。在模具設計過程中，三維軟件的運用主要是對其產品進行各個系統結構的準確設計，進行其參數的快速詳細規劃，同時制定各個零件的加工工藝以及塑料成型工藝。而數控自動編程等技術的要求主要針對產品設計師編寫對應加工程序的能力，要求其能夠加工出各種不同的零件實物。

3 “塑料模具設計與加工”的教學過程設計

3.1 “塑料模具設計與加工”的課程體系

關于“塑料模具的設計與分析”課程的教學過程以及工作過程系統化理論分析，其模具的設計與加工課程在對其實施教學前需要進行一部分相關準備課程的教學。其中包括呢基礎課程的教學、工具課程的教學以及專業課程的教學。而如圖2所示為其主要的課程分類，其中，基礎課程中主要是關于機械制圖、機械零件設計、機械制造工藝以及塑料成型工藝的教學。而專業課程主要是對其產品公差與檢測、數控自動編程等課程的教學。

圖2 課程體系設置

3.2 “塑料模具設計與加工”的教學設計思路

針對當前工作過程系統化理論基礎上的“塑膠模具設計與加工”課程的項目開發，其主要是根據對社會市場上具有較為數據實用性價值的相關企業進行就業崗位的分析，在對應的高校模具專業畢業生從事崗位為產品設計以及模具零件設計上出發，以此考慮當前項目課程的開發與改革優化。在當前我國各個高校的模具專業課程教學中，其具有較為明確的教學目標，即通過課程的學習，讓學生充分了解塑膠模具的設計工藝，并且同時令其掌握基本的塑料成型工藝，熟悉塑料模具的基本結構以及工作原理，為今后從事各個塑料產品設計以及模具設計的相關工作打下堅實的基礎。同時，在確定了工作崗位的基礎上，應對相應工作任務進行分析總結，對其每個工作的知識技能要求進行歸納總結。以對應的模具設計以及其他相關的專業工作任務能力分析為主要依據，確定其課程的教學內容，從而進行教學設計。

3.3 “塑料模具設計與加工”的課程方案設計

對應目前我國塑料相關產品的模具設計工作流程主要由接受產品設計任務、進行產品設計、通過審核以及塑料模具的零件設計幾個部分組成。學校在充分結合現有的硬性資源以及軟件條件的情況下針對教學過程，選用UG軟件作為目前《塑膠模具設計與加工》教學過程所運用的軟件。而對應的塑料模具設計與加工的課程教學主要采用了“工作過程導向”的教學模式，全面模擬其對應企業真實產品設計以及模具設計的過程。教師利用其“任務引入—工藝性分析—產品設計—模具設計”的教學過程中利用了典型的塑料制品作為相關的任務驅動，同時利用UG軟件向學生演示整個塑料產品、塑膠模具設計的整個流程。并且將《塑膠模具設計與加工》以及《UG模具設計》兩門課程安排在同一學期，以此能夠令學生在學習《UG模具設計》的過程中，根據教師的演示實驗有效進行塑料制品以及相關模具零件的設計。在其對應的教學過程中，教師應及時指出學生設計過程中的出錯點，并且及時指導學生進行糾正，同時在《UG模具設計》的課程教學中補充《塑膠模具設計與加工》的相關知識，在課程教學期末，教師應給每位學生布置一定的學習任務，讓學生根據課程知識，在進行產品工藝分析上結合UG軟件和所學的專業知識對應完成產品的設計以及塑膠模具的設計。并且教師應對學生設計的模具進行考核與評價。利用這種教學模式，充分提高學生對產品設計自己模具設計相關基礎知識的掌握與理解，并且能夠有效提高學生掌握塑膠模具設計的相關技能，能夠熟練運用UG軟件進行相關設計，以此有效保證學生在畢業后能夠掌握充分的專業知識，直接進入相關企業進行工作，以此充分實現塑膠模具設計與加工本課程學習與對應就業崗位間的無縫銜接。

3.4 “塑料模具設計與加工”的情景式教學

（1）情景式教學模式。關于“塑膠模具設計與加工”的項目課程開發，在其工作過程系統化理論的了解基礎上，應進行對應的情景式教學設計。開展情景式教學設計，需要要求學生學習一個領域方向上的3個或者是3個以上的課程單元，以此保證情景學習的實現。在各個學習的情景之間都具有較強的邏輯性連接，即學習情景之間的關系可以是平行的、遞進的，也可以是相互包容的。平行的學習情景指的是各個情景學習之間的難度較為一致，而遞進呈現的情景則是層層遞增的難度教學，包容情景則指的是后續的相關情景包括了前導情景的相關內容。而在“塑料模具設計與加工”的課程學習中，采用的是遞進模式的情景教學設計方法，充分注意到教學思維過程的整體性。遞進式情景教學模式的運用，能夠保證學生在面對超出學習范疇的工作難度時，同樣能夠根據完整的學習思維從容面對工作，指導產生新行動，能夠及時適應勝任新工作。

（2）“塑料模具設計與加工”課程的情景教學設計。而針對“塑料模具設計與加工”的課程情景設計，其主要是根據塑膠模具設計與加工相關知識領域的完整性，按照典型的模具結構設計進行兩板模、三板模結構以及側抽芯模具結構等進行分類。在模具的設計過程中主要對其產品數字模型設計、模具成型分析、分模設計以及對應的零件圖和配裝圖等內容進行情景式教學的設計方案建設?？梢酝ㄟ^單元學習，將模具設計的知識領域分為多個知識單元。以此建設不同階段的模具設計分析過程，例如任務分析、相關基礎知識或者是缺陷檢查等部分，以此層層遞進，展開由淺入深的遞進式情景教學，體現教學個體思維過程的完整性。

4 結語

在工作過程的基礎上，充分理解工作過程的系統化理論，以此有效幫助“塑料模具設計與加工”項目課程的開發與教學改革。對于“塑料模具設計與加工”課程，其是當前機械設計與制造專業中的核心課程之一，工作過程系統化理論在其教學設計過程中的應用有效幫助其課程進行了合理化分析與創新改革。其中對其工作任務進行了嚴格分析，并且對其需要的工作領域能力進行了總結性歸納，同時進行了情景式課程設計。