汪紅兵

(蘇州市職業(yè)大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，江蘇 蘇州 215104)

傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)都是指導(dǎo)教師布置題目，學(xué)生按照題目去完成，最后遞交圖紙和說明書。這種方式互動(dòng)性比較差，學(xué)生被動(dòng)地完成作業(yè)，教學(xué)效果不好。為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，提高教學(xué)效果，設(shè)計(jì)了一種多元角色扮演的教學(xué)模式。

1 角色扮演的內(nèi)涵及意義

角色扮演法是美國(guó)心理學(xué)家Moreno[1]于1960年所創(chuàng)建的一種社會(huì)心理技術(shù)，角色扮演被歸類為“情境領(lǐng)域教學(xué)方法”的一種[2-3]；即通過設(shè)計(jì)情景，使人設(shè)身處地地去扮演一個(gè)在實(shí)際生活中不屬于自己的角色，以嘗試和體驗(yàn)另一種生活的方式和行為模式，增加角色學(xué)習(xí)，擴(kuò)展生活知覺。指導(dǎo)教師兼有在校教師、企業(yè)客戶、企業(yè)技術(shù)經(jīng)理的角色，學(xué)生兼有在校學(xué)生和企業(yè)工程師的角色，把一次課程設(shè)計(jì)當(dāng)成了工作上的一次業(yè)務(wù)合作。從實(shí)際操作來看，學(xué)生明顯提高了興趣，教學(xué)效果也不錯(cuò)。

學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，既是學(xué)習(xí)者，又是問題的解決者。學(xué)生不僅需要學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能，還需要學(xué)會(huì)從企業(yè)工程師的角度出發(fā)去思考產(chǎn)品設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題，學(xué)習(xí)使用專業(yè)知識(shí)解決工程中遇到的難題。新產(chǎn)品的開發(fā)過程是一個(gè)綜合的系統(tǒng)工程，需要從市場(chǎng)需求調(diào)查開始，與客戶積極溝通，了解客戶的需求。明確客戶需求后，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程還需要團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作。在這個(gè)過程中，學(xué)生還需要學(xué)習(xí)良好的溝通能力以及團(tuán)隊(duì)合作能力。教師在教學(xué)過程中不僅是一個(gè)知識(shí)的傳授者，還需要承擔(dān)產(chǎn)品研發(fā)過程中的各種配角。教師需要承擔(dān)一個(gè)客戶的角色，把產(chǎn)品的性能需求告訴學(xué)生，并與學(xué)生溝通，設(shè)計(jì)出初始的產(chǎn)品方案。教師還需要承擔(dān)一個(gè)企業(yè)技術(shù)經(jīng)理的角色，幫助學(xué)生分析解決在產(chǎn)品開發(fā)過程中遇到的各種問題，為學(xué)生出謀劃策。當(dāng)學(xué)生在產(chǎn)品開發(fā)中遇到技術(shù)難題時(shí)，實(shí)時(shí)引導(dǎo)學(xué)生去學(xué)習(xí)教學(xué)中需要掌握的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能。教師還需要對(duì)學(xué)生產(chǎn)品開發(fā)成果進(jìn)行評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)幫助學(xué)生解決問題。多元角色扮演教學(xué)方法突破了填鴨式的傳統(tǒng)教學(xué)模式，凸顯了學(xué)生的主體地位，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。

2 多元角色扮演在塑料模具課程設(shè)計(jì)教學(xué)中的實(shí)施過程

多元角色扮演在塑料模具課程設(shè)計(jì)中的實(shí)施過程可以分成情景準(zhǔn)備、情景實(shí)施以及分析評(píng)價(jià)三個(gè)步驟。通過一個(gè)具體的塑料模具設(shè)計(jì)的工程案例，來具體說明這個(gè)過程。

2.1 情景準(zhǔn)備

第一階段，由教師安排好塑料產(chǎn)品模具設(shè)計(jì)的活動(dòng)情景及注意事項(xiàng)，提供完整的背景資料，讓學(xué)生充分理解情景過程。這就像一部電影的劇本，后面所有的情節(jié)都是這個(gè)階段的準(zhǔn)備過程。塑料模具設(shè)計(jì)的情景準(zhǔn)備流程如下：

1) 知識(shí)點(diǎn)講解。首先，教師以一個(gè)知識(shí)傳輸者的身份出現(xiàn)，解讀塑料模具課程設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容、一般流程和注意事項(xiàng)，提示學(xué)生需要在設(shè)計(jì)過程中完成的角色內(nèi)容，讓學(xué)生對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過程有一個(gè)初步的了解。

2) 角色安排。教師先對(duì)自身扮演的知識(shí)傳輸者、客戶以及產(chǎn)品經(jīng)理等角色進(jìn)行說明，然后詳細(xì)介紹學(xué)生扮演的工程師和知識(shí)學(xué)習(xí)者等角色，讓學(xué)生充分了解在塑料模具設(shè)計(jì)過程中需要扮演的角色，對(duì)需要完成的工作有一個(gè)整體、初步的認(rèn)識(shí)。學(xué)生需要反復(fù)理解具體的細(xì)節(jié)，考慮在角色扮演中需應(yīng)用哪些知識(shí)和技能、注意哪些事項(xiàng)、擬定什么樣的計(jì)劃、遵照什么樣的程序進(jìn)行模擬操作、推測(cè)在角色扮演中會(huì)遇到什么樣的困難并考慮用何種方法解決這些困難。根據(jù)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目的，要求每個(gè)學(xué)生都制訂出詳細(xì)的計(jì)劃并扮演好模具設(shè)計(jì)工程師和知識(shí)學(xué)習(xí)者的角色。

2.2 情景實(shí)施

第二階段，教師和學(xué)生在充分了解各自所擔(dān)任角色的主要工作后，根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)的基本流程，來安排情景的具體實(shí)施過程。

1) 客戶描述產(chǎn)品需求。教師這時(shí)扮演客戶的角色，設(shè)計(jì)生產(chǎn)一個(gè)皂盒下蓋，并提出產(chǎn)品需求，學(xué)生此時(shí)擔(dān)任企業(yè)工程師的角色，根據(jù)客戶對(duì)產(chǎn)品功能的描述，設(shè)計(jì)出產(chǎn)品及模具系統(tǒng)。

2) 工程師設(shè)計(jì)產(chǎn)品。隨著CAD/CAM的廣泛應(yīng)用，3D模型正逐漸取代原來尺寸完整的圖樣，學(xué)生作為企業(yè)的工程師在充分聽取客戶的產(chǎn)品功能需求后，使用三維軟件設(shè)計(jì)出產(chǎn)品的初始結(jié)構(gòu)圖。在設(shè)計(jì)過程中工程師需要與客戶不斷地溝通，對(duì)產(chǎn)品的外形結(jié)構(gòu)和尺寸進(jìn)行調(diào)整，直到設(shè)計(jì)出客戶滿意并且可以制造的產(chǎn)品。圖1和圖2是工程師根據(jù)客戶對(duì)產(chǎn)品的描述設(shè)計(jì)出的皂盒上蓋和下蓋的三維圖。學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中可能會(huì)遇到問題，比如軟件操作中抽殼命令使用不熟悉，這時(shí)教師需要轉(zhuǎn)換自身的角色，變?yōu)橹R(shí)的傳輸者，讓學(xué)生暫時(shí)停下手頭正在進(jìn)行的設(shè)計(jì)工作，將知識(shí)點(diǎn)抽殼命令進(jìn)行解釋演示，學(xué)生掌握后繼續(xù)進(jìn)行手頭工作。針對(duì)學(xué)生在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中遇到的問題講解相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，可極大地提升學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，學(xué)生更容易吃透學(xué)習(xí)重點(diǎn)，所學(xué)即可所用。

3) 模具初始方案設(shè)計(jì)。為實(shí)現(xiàn)皂盒上蓋和下蓋的良好配合，將皂盒上蓋和下蓋在同一副模具中生產(chǎn)。根據(jù)設(shè)計(jì)好的皂盒下蓋三維圖，工程師需要擬定出模具初始設(shè)計(jì)方案，包括塑件成型工藝分析、確定分型面和澆注系統(tǒng)、主要零部件設(shè)計(jì)計(jì)算等。

4) 模具初始方案論證。工程師設(shè)計(jì)好模具初始方案后，需要對(duì)模具初始方案進(jìn)行評(píng)估。傳統(tǒng)的模具方案評(píng)估方法是制造出全套模具進(jìn)行試模，根據(jù)制造出來的實(shí)際產(chǎn)品對(duì)模具系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整修改，這種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力、成本昂貴。近年來，隨著模具CAD/CAM/CAE技術(shù)的飛速發(fā)展，有的企業(yè)開始采用模流分析軟件對(duì)初始模具方案進(jìn)行評(píng)估。圖3和圖4分別為皂盒上蓋和下蓋的最佳澆口分析圖。由于皂盒上下蓋形狀尺寸不同，當(dāng)在一副模具中生產(chǎn)時(shí)，會(huì)由于流動(dòng)不平衡問題帶來產(chǎn)品的質(zhì)量問題，還需要進(jìn)一步進(jìn)行流動(dòng)不平衡優(yōu)化分析，最終得到較好的模具設(shè)計(jì)方案。學(xué)生作為工程師完成了模具初始設(shè)計(jì)方案后，繪制好模具的三維裝配圖。情景實(shí)施這一過程需要學(xué)生作為工程師獨(dú)立完成，如果在分析過程中遇到問題，教師以知識(shí)傳輸者身份對(duì)相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解。

圖1 皂盒上蓋三維圖

圖2 皂盒下蓋三維圖

2.3 分析評(píng)價(jià)

第三階段，學(xué)生作為工程師完成設(shè)計(jì)后遞交模具結(jié)構(gòu)三維裝配圖和模流分析的數(shù)據(jù)文件，這時(shí)教師以技術(shù)經(jīng)理的身份對(duì)整套方案進(jìn)行評(píng)估檢查。在分析評(píng)價(jià)過程中，需要每個(gè)學(xué)生制作一個(gè)匯報(bào)設(shè)計(jì)過程的PPT，教師以技術(shù)經(jīng)理的身份對(duì)成果進(jìn)行評(píng)估打分，合格的學(xué)生通過本次課程設(shè)計(jì)。

圖3 皂盒上蓋最佳澆口圖

圖4 皂盒下蓋最佳澆口圖

3 結(jié)論

在塑料模具課程設(shè)計(jì)中，采用多元角色扮演教學(xué)模式，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)其學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性；一改以前教師出題學(xué)生完成的沉悶局面，提高了該課程的教學(xué)效果，是培養(yǎng)應(yīng)用型專門人才的重要手段。多元角色扮演教學(xué)要求學(xué)生全身心地投入角色，使學(xué)生的思維、動(dòng)作甚至儀表都遵從角色要求，這有助于學(xué)生深刻體會(huì)模具設(shè)計(jì)過程中技術(shù)、管理及溝通的重要性，更快地適應(yīng)未來的職業(yè)要求。多元角色扮演模式不僅適用于塑料模具課程設(shè)計(jì)這一門課程，對(duì)于實(shí)踐性較強(qiáng)的課程都有很好的參考價(jià)值。