基于任務驅(qū)動的沖裁模設(shè)計教學內(nèi)容之序化教育論文

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基于任務驅(qū)動的沖裁模設(shè)計教學內(nèi)容之序化教育論文摘要：針對高職學生在學習普通沖裁模的常規(guī)設(shè)計中易出現(xiàn)的整體認知缺陷和綜合運用能力較差的問題，從教學模式和教學內(nèi)容組織兩方面入手，提出了以學生為中心、以彈性任務驅(qū)動為手段的教學內(nèi)容序化思路，旨在突破設(shè)計障礙、實現(xiàn)教學目標。關(guān)鍵詞：沖裁模設(shè)計；任務驅(qū)動；教學內(nèi)容序化；組織按教科書順序與學生的認知傾向?qū)嵤┙虒W在日益豐富的教學資源中，教科書仍然是系統(tǒng)完善的知識載體，是最重要的組成部分。教科書的主要內(nèi)容是具有廣泛遷移價值的材料，即本學科的基本概念、基本原理、基本法則、基本方法以及基本態(tài)度等。教科書具有嚴密的邏輯性、科學性及思想性，主要任務是引導人們?nèi)ヌ剿鲝碗s多變的實踐，具有指導實踐的意義。著名科學家錢學森認為，設(shè)計是改造客觀世界所必需的，一方面，要依靠對客觀世界的知識，另一方面，又要有運用知識的方法。教科書可從這兩方面提供設(shè)計信息。然而，著手解決問題時，事情遠為復雜。由于被研究對象具有多結(jié)構(gòu)、多層次、多分支系統(tǒng)間錯綜復雜的聯(lián)系，必須融會貫通對解決問題有用的一切信息。教科書基于系統(tǒng)性帶來的子塊結(jié)構(gòu)，造成了塊內(nèi)聯(lián)系與塊間聯(lián)系的差異。對于學習者來說，塊內(nèi)聯(lián)系強，較易理解；塊的周界具有較高的界面能，較難逾越，因此，難以理解隱藏在教科書章節(jié)背后的邏輯意義和教學心理規(guī)律。大多數(shù)學生的塊間聯(lián)系比塊內(nèi)聯(lián)系更傾向于遺忘，表現(xiàn)為翻開書了然，似乎對單塊都讀懂了，但面對問題卻很茫然，缺乏整體認知、綜合運用的能力及解決問題的策略。在沖裁模設(shè)計模塊教學中，采用慣常的章節(jié)順序教學后，要求學生完成較簡單的沖裁模設(shè)計作業(yè)時，多數(shù)學生都暴露出學習中的斷裂點，主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）不知從何著手。（2）工藝計算生搬硬套，工藝計算內(nèi)容易錯。如采用彈性卸料和推件落料模結(jié)構(gòu)，對于頂件力學生往往會不假思索地計入沖壓工藝力，割裂工藝力與總體結(jié)構(gòu)的聯(lián)系。甚至對刃口尺寸計算與工作零件設(shè)計的簡明關(guān)系也遭到漠視，那就是計算歸計算，工作零件圖上標注的就是沖件的尺寸。至于壓力中心對工作零件在模架中位置的影響，更少有學生能關(guān)注到。（3）在總體設(shè)計時，能理解總體結(jié)構(gòu)，卻迷惑結(jié)構(gòu)尺寸從何而來，割裂總體設(shè)計與零部件設(shè)計的關(guān)系，難以理解凹模在沖裁模設(shè)計中的中心地位。（4）忽視技術(shù)要求。盡管如此，仍可以肯定的是，再多一些努力，我們就能邁過這道坎，達到預定的目標。但是，換一種思路，也許我們會找到一條阻力更小的路徑?；诿黠@的理由，絕不能把教科書變成具體作業(yè)的指導書。以學生為中心的任務驅(qū)動模式認識論告訴我們，人的認識總是從個別到一般，又從一般到個別。教科書所呈現(xiàn)的經(jīng)驗是總結(jié)人們大量實踐而形成的本學科的一般規(guī)律，處于認識過程的中間環(huán)節(jié)。只有掌握了一般規(guī)律，才能靈活運用于具體實踐。要掌握一般規(guī)律，就需從學習個別開始，如果缺乏鮮明的個體認識，就難以產(chǎn)生清晰的整體認知。例如，在曲柄壓力機模塊的教學中，J31-315 型作為典型實例貫穿在曲柄壓力機基本組成的各部分之中。但學完該模塊后，要求學生完成根據(jù) J31—315 型壓力機的運動原理圖填空的作業(yè)，指出諸如機身類型、連桿型式和數(shù)目、導軌的型式、滑塊數(shù)目、滑塊平衡裝置的類型、離合器的類型、裝模高度調(diào)節(jié)方式、過載保護裝置的類型、曲柄滑塊機構(gòu)采用的驅(qū)動形式、傳動系統(tǒng)及其布置等，即進行簡單的綜合，仍令部分學生覺得為難。后來，我們采用了任務驅(qū)動的方式，將以上內(nèi)容先行布置作業(yè)，極大地提高了學生學習的注意力和針對性，不僅能順利地完成作業(yè)，而且在面對新的任務時思路清晰，對教科書中能找到答案的 J23-63 型應對自如，找不全或沒有答案的機型，也能主動拓寬渠道，去提取有用信息，基本上可以完成后續(xù)的如 NCI-600 型的基本組成的描述。任務驅(qū)動實質(zhì)上是以個別作為認識的立足點，充分尊重一般的指導、啟迪作用，把個別與一般很好地結(jié)合起來的教學模式，即以具體實踐引導理論學習，促使學生理解理論的基本結(jié)構(gòu)和意義，同時又能學以致用，掌握解決問題的認知技能和策略，形成理論與實踐一體的課程觀念。任務驅(qū)動具有顯著的培養(yǎng)學生學會學習和學會運用的雙重功效，體現(xiàn)學生中心的教學觀，是與高職培養(yǎng)目標高度匹配的一種教學模式，在高職教學中的應用日益廣泛。普通沖裁模設(shè)計的教學建立在常規(guī)設(shè)計平臺上，即依據(jù)經(jīng)驗公式、圖表、手冊等，采用適合初學者的經(jīng)驗公式法、近似系數(shù)法、類比歸納法以及規(guī)范手冊法等設(shè)計方法，以沖裁件的模具設(shè)計作為學習型任務，期望得到合理的設(shè)計結(jié)果。實施任務驅(qū)動教學法時，應達到以下幾個基本要求：（1）任務彈性化。任務來源于學生自定的沖裁件，可以是自己設(shè)計的，或通過各種途徑找到的，對任務難易程度未作限定。采用彈性任務的主要原因有兩個：一是可以適應不同學生對不同層次目標的追求；二是可利用沖裁工藝與模具設(shè)計之間的密切聯(lián)系形成任務，再以問題解決過程中的反饋機制調(diào)節(jié)任務的難易程度。當學生覺得太難，他可以修改自己的任務，有利于在學習過程中去進行對比、分析并由此加深對沖裁件工藝性與模具設(shè)計之間關(guān)系的理解，使學生認識到?jīng)_件的設(shè)計應盡可能避免不必要的加工難度，以降低生產(chǎn)成本。（2）以課堂討論形式進行范例的任務驅(qū)動模式教學。（3）以類比模擬的方法獨立或合作完成設(shè)計任務。基于任務驅(qū)動的教學內(nèi)容序化基于任務驅(qū)動的教學內(nèi)容序化不是教科書相關(guān)章節(jié)的簡單移植，而應是有層次、有形式、有內(nèi)容的創(chuàng)新與再造。對運用任務驅(qū)動方式學習設(shè)計的新手，不宜采用設(shè)計手冊提供的力度較強的方法，而應使用力度相對較弱的方法，輔以較多的中間過程來序化教學內(nèi)容，并把設(shè)計任務分解為相應的次級任務。普通沖裁模設(shè)計教學內(nèi)容序化如表 1 所示，其中的教科書是指成虹主編的《沖壓工藝與模具設(shè)計》。設(shè)計完成后，應上交的資料包括沖裁件更改說明（如有變更）、設(shè)計說明書、完整的模具裝配圖和全套零件圖、模具設(shè)計審核意見以及預估模具制造的難點。表 1 所示的設(shè)計程序與設(shè)計手冊提供的力度較強方法比較，主要區(qū)別在于：（1）中間過程較多。（2）工藝計算內(nèi)容被分散到相關(guān)環(huán)節(jié)。（3）增加了質(zhì)量評價階段。表 1 所示的設(shè)計程序與教科書章節(jié)順序比較，除與上述相同的三種區(qū)別外，主要區(qū)別還有：（1）工藝性分析、模具類型及結(jié)構(gòu)的教學內(nèi)容提到前面，使其與設(shè)計過程相配合。（2）沖裁變形分析等基本理論的教學放到最后。一是因為學生感覺材料被剪開很正常，缺乏認識的緊迫感；二是教科書將其放到最前面，學生早就主動學過了；三是為了強調(diào)普通沖裁件的斷面特點。（3）將“2.8 沖裁模主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計與標準的選用”的教學內(nèi)容按設(shè)計需要進行分拆。這種任務驅(qū)動的由遠及近、由粗到細、逐步加深認識的過程有利于初學者理解設(shè)計各環(huán)節(jié)間的邏輯意義，形成較完整的整體認知，并在此基礎(chǔ)上提高綜合運用能力，學會用力度較強方法進行模具設(shè)計，達到提高設(shè)計效率的目的。一方面，針對性強是以學生為中心、以彈性任務驅(qū)動為手段的教學內(nèi)容序化的顯著特征，所學即所用，促使學生高度關(guān)注教學的各個環(huán)節(jié)，并通過任務的分解和分步實施，使學生從每一次進步中獲得成功的體驗，強化學習動機，有利于突破對設(shè)計的畏懼心理，提高學習積極性，最終實現(xiàn)教學目標。另一方面，針對性強導致教學系統(tǒng)開放性不夠，弱化了基礎(chǔ)，有“催熟”的嫌疑。要使學生收獲的這“一葉”成為“知秋”而不是“障目”的“一葉”，還必須通過后續(xù)模塊的學習，在今后工作中不斷實踐，達到對沖壓技術(shù)有較為完整和準確的認識。