基于能力目标的模具CAD课程开发

彭 荣 利，张 四 新

基于能力目标的模具CAD课程开发

彭 荣 利，张 四 新

“模具CAD”作为模具设计与制造专业课程体系的核心课程，进行工学结合的课程开发与实践，对于实现人才培养目标具有重要意义。阐述了课程开发的基本思路，通过确定课程目标、课程内容、课程模式、课程教学设计及课程组织实施等，探讨了如何围绕职业能力目标进行工学结合的课程开发与设计。

高等职业教育；课程开发；模具设计；能力目标

模具是工业生产中极其重要的基础工艺装备，在现代工业的主要部门，如机械、电子、轻工、交通和国防工业中得到了极其广泛的应用，模具工业被视为整个制造业的“加速器”，在经济发展中具有十分重要的支撑作用。

当前，高等职业院校坚持“以服务为宗旨，以就业为导向”[1]的办学方针，服务区域经济和社会发展，普遍开设了模具设计与制造专业。高等职业教育的培养目标为专业知识扎实、实际操作能力强、创新意识浓厚的高素质技能型人才，其广泛采取以工作过程为导向，“工学结合”的人才培养模式，把提高学生的职业能力放在突出的位置，以职业能力为本位构建培养方案。在人才培养模式中，课程是最重要的核心组成部分。工学结合人才培养模式所要求的课程体系，是以促进综合职业能力发展为目标，以基于工作过程的工学结合课程为核心的课程体系。[2]

随着计算机技术和软件业的发展，制造企业全面推广应用CAD/CAM/CAE技术，广泛应用三维CAD软件进行产品开发。“模具CAD”作为模具设计与制造专业课程体系中的核心课程，以培养职业能力为目标，进行工学结合的课程开发与实践，对于实现人才培养目标具有重要意义。

一、课程开发的基本思路

以职业为导向、以综合职业能力为目标的工学结合课程是通过职业的工作任务来实现教学的，特点是以工作的内容确定学习的内容，通过工作过程实现学习。课程开发需要明确以下几个问题：为什么学？学什么？怎么教、学？如何保证效果及完善？

本文在借鉴学习国内外职业教育课程开发理论、方法的基础上，确定“模具CAD”课程开发的基本思路为：以模具设计与制造专业人才培养目标为根本，对职业岗位能力进行需求分析→确定课程目标→课程内容选择→确定课程模式及教学设计→课程组织与实施。

二、课程开发与实践

（一）课程目标

工学结合课程的特点决定了课程开发必须由学校、行业、企业共同参与，形成多元化的开发主体。通过深入企业和人才市场进行广泛调研，组织企业实践专家、高职教师共同开展专业教学研讨会，对模具设计与制造职业典型工作任务及岗位能力需求进行分析后，可以概括为两个方面：一是良好的职业素质，包括工作态度、责任心和可持续发展能力；二是熟练的职业技能，包括应用软件进行模具设计、模具加工机床操作、模具装配调试、模具产品营销等。

按照职业岗位需要的综合能力，构建模具专业课程体系并设置课程。“模具CAD”属于课程体系中的后期综合课程，课程的整体能力目标为：熟练应用计算机辅助设计软件，完成中等复杂程度的模具设计。课程的详细能力目标包括：设计软件的基本操作技能；对产品模型进行工艺分析并提出解决方法的能力；根据产品类型特点设计合理的模具结构的能力；在团队中与人沟通协作的能力；自我学习和可持续发展的能力。

（二）课程内容

职业教育课程的内容必须以职业活动为导向，围绕职业能力目标的实现，依据专业人才的工作岗位活动和实际工作流程来选择。模具设计职业岗位的典型工作任务为：根据零件图纸或样品及客户提出的相关要求，结合模具设计和制造工艺学等相关知识，在充分考虑工艺经济可行性的前提下，应用专业CAD软件，完成模具设计，并对模具加工进行跟踪处理，以确保模具结构合理、功能正常。

随着CAD/CAM技术的发展，相关软件开发较多且各有优势。在模具CAD课程中，选择模具企业应用广泛的美国PTC公司的Pro／ENGINEER作为教学软件。该软件提供了模具设计的常用功能：产品模型的输入与数据诊断、对产品模型进行分析检测、设置模型的收缩率、创建各种分型面、自动分割成型零件、型腔布局、浇注系统和冷却水道的创建、标准模架的加载、充模和开模仿真、工程图的生成等。

从模具企业大量生产实际中选择典型实例进行分析归纳，将模具CAD课程内容概括为：应用Pro/ENGINEER软件，结合注塑模具设计和模具制造工艺学等相关知识，分析并设计几类典型产品结构的模具；将模具理论与CAD软件操作应用融合，知识、理论、实践一体化，使学生快速掌握现代化模具设计的实用技能。

（三）课程模式

职业教育涉及的行业多种多样，职业岗位类型、数量繁多，高职院校的地域经济环境也不尽相同，因此，工学结合课程的具体实现方式是多样化的，较具代表性的有项目式课程、任务引领型课程、学习领域课程、“双证”课程等。根据模具设计职业岗位特点，以及武汉职业技术学院课程改革研究成果，“模具CAD”设计为工学结合的项目式课程。

项目式课程以工作任务为课程内容选择的参照点，以素质为基础，突出能力目标，以项目为单位组织内容并以项目活动为主要学习方式。学生以项目为载体完成工作过程，并获得职业能力、职业意识、方法能力和社会能力的综合发展。项目主要来源于企业生产实际，也可以根据需要经过教学加工，成为与职业教育类型相匹配的典型的教学任务。项目的选择及设计对课程教学的效果至关重要，因此，项目必须兼具实用性、典型性、覆盖性、趣味性，必须体现职业活动领域的最新动态。应聘请企业技术人员参与课程开发、教学改革，组织教师到企业实践学习，开展学校与企业的双向交流。高职课程开发过程本身就体现了“工学结合”特点。

根据职业岗位的典型工作任务，模具CAD课程设置了七个典型项目，每个项目根据能力目标再设置若干训练任务。[3]项目任务均来源于企业和生活，生动实用，整体覆盖了课程内容及能力目标。按照职业能力的发展顺序及内在逻辑，对项目进行排序，形成明显的职业能力阶梯，符合职业发展规律，有利于学生职业能力的发展完善。

课程项目设计如表1所示。每个项目还有对应的训练任务，对典型工作任务需要具备的职业能力加以强化。

表1 课程项目设计

（四）课程教学设计

教学设计是依据对学习需求的分析，提出解决教学问题的最优方案，使教学效果最优化的系统决策过程。为确保课程教学质量达到专业教学总目标的要求，必须从宏观和微观进行课程教学设计，使教学效果达到最优化。[4]工学结合课程强调以学生为中心，实行工作与学习一体化，学中做、做中学，教、学、做一体化，相互支持，相互促进。学生在完成项目任务的过程中，包括专业能力、方法能力、社会能力在内的综合职业能力得到整体化培养。每个教学项目围绕能力目标，融合软件操作技能、模具设计与制造的理论知识，经过由简单到复杂、多个项目任务实训，实现了以项目为载体，知识、理论、能力训练和实践一体化，在实践中锻炼学生职业岗位能力。

以“项目1旋钮的模具设计”为例，单元教学设计如下：

1.项目引入。展示旋钮实物及相关多媒体资料，引入项目任务，应用模具设计软件进行旋钮的模具设计。

2.示范训练。按照项目任务实施步骤，分阶段演示讲解任务分析、资料查找利用、结构设计、软件操作，引导学生结合模具设计理论知识，对产品进行工艺性分析，完成旋钮的模具设计。学生同步实践训练，在做中教，做中学。

3.拓展创新。将学生分成4~5人小组，引导各小组分析讨论、灵活地应用相关知识技能，提出完成项目的不同方法，进行小组交流展示，培养学生的创新能力、团队协作能力及沟通能力。

4.实训演练。学生独立完成项目配置的训练任务，强化解决相同类型问题的能力。通过举一反三的任务训练，培养学生自我学习、可持续发展的能力。

在一体化教学过程中，以学生为主体，以能力提高为目标，教师在操作示范中讲解知识，引导学生在项目实践中应用知识、训练能力。教师根据学生学习情况进行分层次指导，注重引导学生探索知识和技能的积极性，鼓励学生开拓思维，勇于创新。

（五）课程组织与实施

工学结合课程需要多样化的教学资源。模具CAD课程在冲塑模具单元教学后期进行，以班级为单位，在专用计算机房进行两周集中实训教学。机房配备多媒体网络教学系统、CAD/CAM软件、多媒体教学课件、与项目相关的实物、模型等教学资源。为了保证课程实施效果，学校还组织企业技术人员、专业教师共同编写了配套的项目式教材，制定了项目课程标准，开发了网络教学共享资源。学生在模具CAD课程学习的同时，完成模具设计的课程设计任务。

课程学习考核是相对课程目标而言的，模具CAD课程体现了“能力考核”的要求。课程考核以项目任务为考核依据，各项目分别赋予一定的考核权重值，是多元化的、动态的过程考核，学生在完成任务训练的过程中体现出来的专业技能、职业素质、创新意识、可持续发展能力等都是考核元素，充分体现了职业教育以培养职业能力为目标的要求。

综上所述，模具CAD课程以职业岗位活动为依据，基于工作过程进行项目课程开发，以学生为主体，知识、理论、实践一体化，教、学、做一体化，与工学结合课程培养学生的综合职业能力的目标相吻合。课程模式有相应的适用条件和范围，而科技和经济的发展决定了职业岗位又是动态变化的，因此，课程开发要根据职业的发展及课程实施效果不断进行调整与改进，动态运行。

[1]曹会元.基于企业实际工作过程的模具CAD/CAM教学[J].辽宁师专学报,2009，11（3）：80.

[2]刘晓欢.高等职业教育工学结合课程开发[M].天津：天津大学出版社，2011：6-18.

[3]王红春,余立华，王伟.Pro/E项目式教程.模具设计篇[M].武汉：华中科技大学出版社，2011：50-64.

[4]杨彦如.高职教学设计[M].北京：中国轻工业出版社，2008：2.

G712

A

1674-7747（2013）09-0005-03

彭荣利，女，武汉职业技术学院讲师，硕士，主要研究方向为机械设计与制造、模具CAD/CAM；张四新，男，武汉职业技术学院副教授，硕士，主要研究方向为机械设计与制造、模具CAD/CAM。

[责任编辑 盛 艳]