模具設計與制造一體化教學初探

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模具設計與制造一體化教學初探

【摘要】

基于《模具設計制造》應用型課程的特點分析,本文作者在少學時情況下,從應用型教材建設、教學方法改革、實驗以及課程設計等多方面建立一體化教學體系,通過學生畢業設計,企業實習等方面的實踐,表明該課程建設取得良好的教學效果。

【關鍵詞】

應用型課程;少學時;教學體系

獨立學院逐漸向應用型本科轉型,應用型本科是處于研究性高校和高職院校之間的一種教育類別,它強調的是應用型和技術型人才的培養[1]。獨立學院在轉型過程中面臨教學體系的重建,而應用型課程的建設是應用型本科教學體系建設中非常重要的一部分。模具工業的迅速發展使得社會對模具人才的需求量迅速增加,企業對模具應用型人才需求也越來越大,所以模具類應用型課程建設是地方高校服務地方經濟研究中的重要內容之一。在獨立學院轉型的背景下本文以機械工程及自動化專業為例,對《模具設計與制造》課程建設進行研究。

1機械工程及自動化專業《模具設計與制造》課程的特點

《模具設計與制造》是一門綜合性、實踐性很強的專業課,要求學生掌握冷沖壓模具、注塑模具設計的基本知識,并能具備一定的模具設計能力,同時了解模具制造、模具裝配和檢測的相關知識。此外,機械工程及自動化專業《模具設計與制造》課程還具有如下特點:課程開設在大四機械工程及自動化專業的《模具設計與制造》課程開設在大四,學生已經具備了《機械制圖》、《工程材料》、《機械設計基礎》《CAD/CAM技術》等課程的基礎知識。由于學生大四面臨實習和就業的問題,在完成該課程的學習后可以到相關的模具類企業實習實踐,加強該門課程的實際應用。課程學時少機械工程及自動化專業《模具設計與制造》課程內容與模具專業開設的模具類相關課程不同,開課的課時少(一般為32學時),需要使得學生在較少的學時內,具備模具設計及相關的知識。該課程內容涉及面較廣,包括冷沖壓模具、塑料模具設計基本知識,模具制造、裝配和檢測等內容。模具設計與制造專業的學生一般是沖壓模具設計、注塑模具設計以及模具CAD/CAM等課程是分別開課,且課時充裕。區別于高職模具專業培養目標高職院校的模具專業主要培養模具類相關的職業技術人才,而應用型本科機械工程及自動化專業模具類方向培養的是模具類企業一線的專業技術人員,在培養要求上有著本質的不同。

2《模具設計與制造》應用型課程教學體系建設

針對《模具設計與制造》課程的特點,從應用型教材、應用型課程的理論教學和實驗教學以及課程設計等方面進行改革,形成模具應用型課程的一體化教學體系,強調課程應用性,使學生掌握《模具設計與制造》基本知識的同時具備初步設計簡單模具的能力,為將來就業打下良好基礎。

2.1建設應用型課程教材

2.1.1強調模具設計為主,模具制造、裝配等內容為輔

在課程教材內容編排上,將模具專業《冷沖壓模具設計與制造》、《注塑模具設計與制造》等課程進行整合,重點以冷沖壓模具設計為主。沖壓模具設計的內容包括沖壓成型的基本知識、沖裁模、彎曲模和拉深模的設計,而這些內容中又以最典型的沖裁模具設計為重點。對于注塑模具設計,內容上相對沖壓模具較少。為了配合教學及學生課程設計,章節安排順序應當以冷沖壓模具和注塑模具設計順序為內容編寫。在課程內容最后安排模具制造、裝配等內容,如對模具工藝規程編制、模具零件加工、模具裝配工藝進行簡要說明。最后在課程附錄部分添加添加沖壓及注塑模具設計常用標準規范,以供學生查閱。

2.1.2強調應用性知識為主,理論知識為輔

模具應用型課程特點是既要求課程基本理論,又要強調學生動手能力的培養[2]。而為了強調模具知識的應用性,去除大量的理論分析,只講解簡單的理論基礎,給出設計需要的大量表格公式,而不過分追求其公式、表格數據背后的原因。同時,為了避免與模具生產實際相脫節,在內容上配備一定數量企業各類模具案例圖片。

2.2建立應用型課程教學方法

2.2.1項目驅動教學。

傳統的教學注重理論知識的掌握,知識系統性好,但實踐性較差[3]。為了激發學生學習興趣,強調知識的應用,以設計課題項目進行教學,將項目分解,各部分內容融入到具體教材章節中,實施教學。使學生了解模具基本理論知識的前提下,掌握模具設計的一般過程和思路。

2.2.2三維模型和動畫教學。

將CAD軟件建模技術引入到教學中。在課程重點講解模具結構中,以CAD設計軟件完成的3D圖為主,改變以往課程以二維裝配圖為主[4],使學生理解起來比較困難,配合多媒體課件教學中的三維動畫和模具爆炸圖展示其結構,增加學生對模具的感性認識。

2.3增加課程實驗教學。

配合課堂的理論教學,增加實踐教學,開設模具實驗課。學生分組進行實驗,通過模具拆裝、測繪實驗,并觀看企業模具加工裝配等視頻,使得學生掌握模具裝配的基本工藝過程,加深對模具設計知識的理解,同時通過觀看視頻對模具企業生產制造過程有更加深刻的認識,對模具結構的認識更加直觀[5]。

2.4增加課程設計環節。

強調課程的應用性,必要做到教、學、做的融合,為了配合課程教學中引入的項目教學,將學生分組并以學生為中心,根據課程設計指導書布置任務,指導學生完成給定的課程設計,由于《模具設計與制造》具有很強的實踐性,離不開模具CAD/CAM技術的運用[6],要求學生用模具CAD軟件完成三維建模和工程圖,最后對學生課程設計進行答辯。

2.5建立應用型課程考核方式

建立應用型課程教學方法的同時,需要有相應的考核方式。在考核方式上,改革以往單純以理論考試評價學生,將閉卷考試改為開卷考試,取消選擇題、判斷題等題型,改為設計題、識圖題等大題,考察學生分析模具結構、查閱數據資料和設計計算等對知識的應用能力。成績評定方式改為考試成績占50%,實驗課占20%以及課程設計占30%。該綜合多方面的考核方式,考核的是學生對知識的應用能力、團隊協作能力以及創新能力,能比較全面的反映學生對模具方面知識的掌握和運用。

3結語

該應用型課程的建設,能適應機械工程及自動化專業模具方向的應用型人才培養方案,通過對《模具設計與制造》應用型教材建設,制作應用型多媒體課件,配合應用型課程的教學方法,并增加應用型課程的實驗和課程設計,形成全面一體化的應用型課程建設。在少學時的情況下,根據大四學生課程特點進行教學配合上學生外出實習實踐,將學生課堂學習、實驗室學習和企業的生產實習結合起來,增加了學生學習興趣,取得良好的教學效果。

作者:張冬冬 趙恒文 單位:河海大學文天學院

參考文獻:

[1]梅伶.《冷沖壓模具設計與制造》課程教學改革初探[J].科技信息,2007(16):27~28.

[2]楊喬禮.少學時應用型課程教學改革研究[J].教改研究,2010(16):12~13.

[3]劉峰,肖海峰.以設計為導向,培養高素質應用型人才—塑料成型工藝及模具設計課程改革與實踐[J].學園,2014(14):20~21.

[4]賈志欣,劉文.面向應用型人才培養的《塑料模具設計》課程教學改革與實踐[J].模具制造,2010(06):88~91.

[5]劉細芬.應用型本科院校模具專業課程體系的研究[J]價值工程,2015(05):222~224.

[6]張躍.CAD/CAE/CAM在塑料模具設計課程項目教學中的應用[J]輕工科技,2014(01):160~161.

基金項目:

本文系河海大學文天學院校級科研項目,項目編號:zl201431。

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