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基于任務(wù)驅(qū)動的沖裁模設(shè)計教學(xué)內(nèi)容之序化教育論文
摘要：針對高職學(xué)生在學(xué)習(xí)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(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容組織兩方面入手，提出了以學(xué)生為中心、以彈性任務(wù)驅(qū)動為手段的教學(xué)內(nèi)容序化思路，旨在突破設(shè)計障礙、實現(xiàn)教學(xué)目標。
關(guān)鍵詞：沖裁模設(shè)計；任務(wù)驅(qū)動；教學(xué)內(nèi)容序化；組織
按教科書順序與學(xué)生的認知傾向?qū)嵤┙虒W(xué)
在日益豐富的教學(xué)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(xué)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(xué)性及思想性，主要任務(wù)是引導(dǎo)人們?nèi)ヌ剿鲝?fù)雜多變的實踐，具有指導(dǎo)實踐的意義。著名科學(xué)家錢學(xué)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(fù)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(fù)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(xué)習(xí)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(xué)心理規(guī)律。大多數(shù)學(xué)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(xué)中，采用慣常的章節(jié)順序教學(xué)后，要求學(xué)生完成較簡單的沖裁模設(shè)計作業(yè)時，多數(shù)學(xué)生都暴露出學(xué)習(xí)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(xué)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(xué)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(yù)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。基于明顯的理由，絕不能把教科書變成具體作業(yè)的指導(dǎo)書。
以學(xué)生為中心的任務(wù)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(xué)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(xué)習(xí)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(xué)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(xué)完該模塊后，要求學(xué)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(dǎo)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(xué)生覺得為難。后來，我們采用了任務(wù)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(xué)生學(xué)習(xí)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(wù)時思路清晰，對教科書中能找到答案的J23-63型應(yīng)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(wù)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(dǎo)、啟迪作用，把個別與一般很好地結(jié)合起來的教學(xué)模式，即以具體實踐引導(dǎo)理論學(xué)習(xí)，促使學(xué)生理解理論的基本結(jié)構(gòu)和意義，同時又能學(xué)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(wù)驅(qū)動具有顯著的培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)和學(xué)會運用的雙重功效，體現(xiàn)學(xué)生中心的教學(xué)觀，是與高職培養(yǎng)目標高度匹配的一種教學(xué)模式，在高職教學(xué)中的應(yīng)用日益廣泛。
普通沖裁模設(shè)計的教學(xué)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(xué)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(xué)習(xí)型任務(wù)，期望得到合理的設(shè)計結(jié)果。
實施任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法時，應(yīng)達到以下幾個基本要求：
（1）任務(wù)彈性化。任務(wù)來源于學(xué)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(wù)難易程度未作限定。采用彈性任務(wù)的主要原因有兩個：一是可以適應(yīng)不同學(xué)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(wù)，再以問題解決過程中的反饋機制調(diào)節(jié)任務(wù)的難易程度。當(dāng)學(xué)生覺得太難，他可以修改自己的任務(wù)，有利于在學(xué)習(xí)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(xué)生認識到?jīng)_件的設(shè)計應(yīng)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(wù)驅(qū)動模式教學(xué)。
（3）以類比模擬的方法獨立或合作完成設(shè)計任務(wù)。
基于任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)內(nèi)容序化
基于任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)內(nèi)容序化不是教科書相關(guān)章節(jié)的簡單移植，而應(yīng)是有層次、有形式、有內(nèi)容的創(chuàng)新與再造。
對運用任務(wù)驅(qū)動方式學(xué)習(xí)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(yīng)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(xué)內(nèi)容，并把設(shè)計任務(wù)分解為相應(yīng)的次級任務(wù)。普通沖裁模設(shè)計教學(xué)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(yīng)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(yù)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(xué)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(xué)放到最后。一是因為學(xué)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(xué)生早就主動學(xué)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(xué)內(nèi)容按設(shè)計需要進行分拆。
這種任務(wù)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(xué)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(xué)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(xué)生為中心、以彈性任務(wù)驅(qū)動為手段的教學(xué)內(nèi)容序化的顯著特征，所學(xué)即所用，促使學(xué)生高度關(guān)注教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，并通過任務(wù)的分解和分步實施，使學(xué)生從每一次進步中獲得成功的體驗，強化學(xué)習(xí)動機，有利于突破對設(shè)計的畏懼心理，提高學(xué)習(xí)積極性，最終實現(xiàn)教學(xué)目標。另一方面，針對性強導(dǎo)致教學(xué)系統(tǒng)開放性不夠，弱化了基礎(chǔ)，有“催熟”的嫌疑。
要使學(xué)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(xué)習(xí)，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。
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