論模具制造工藝學(xué)課程的教學(xué)改革與實踐

段 磊 楊 慧 王井玲 張 洋

天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 天津 300222

論模具制造工藝學(xué)課程的教學(xué)改革與實踐

段 磊 楊 慧 王井玲 張 洋

天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 天津 300222

從課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法及考核模式進(jìn)行了改革與實踐，取得了良好的教學(xué)效果，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的主動性，提高了學(xué)生對理論知識的掌握和實際動手能力，增強(qiáng)了學(xué)生創(chuàng)新思維和實際創(chuàng)新能力。

模具制造工藝學(xué)；教學(xué)改革；實踐

模具制造工藝學(xué)是天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)材料成型及控制工程本科專業(yè)模具方向的主干專業(yè)課程之一，主要講述模具制造的基本理論和常用加工方法，具有內(nèi)容復(fù)雜、實踐性強(qiáng)的特點。對于沒有一定生產(chǎn)實踐經(jīng)驗的學(xué)生而言，該課程所學(xué)的內(nèi)容是抽象的、難以理解的，而學(xué)校的條件也不可能讓學(xué)生直接在生產(chǎn)實踐中學(xué)習(xí)技術(shù)。因此，如何使所講的內(nèi)容由抽象變形象，讓學(xué)生更好地理解模具制造的專業(yè)知識，掌握分析問題、解決問題的方法，培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力，是進(jìn)行該課程教學(xué)改革的目標(biāo)。為此，本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法、考核模式等方面進(jìn)行一系列的改革，利用現(xiàn)有的教學(xué)資源提高教學(xué)效果，提高學(xué)生的綜合能力。

1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

模具制造工藝是機(jī)械制造的一個特殊領(lǐng)域，很多機(jī)械制造的工藝原理同樣適用于模具制造，一些典型的機(jī)械加工方法也是模具制造最基本的、不可或缺的制造方法。因此，結(jié)合學(xué)生已有的機(jī)械制造基礎(chǔ)，模具制造工藝學(xué)的教學(xué)內(nèi)容主要包括5個部分：第一部分是模具制造工藝的基礎(chǔ)理論，包括模具零件結(jié)構(gòu)分析，工藝路線制定、工藝內(nèi)容確定、工藝裝備選擇等；第二部分介紹模具的機(jī)械加工，以模具零件為例，結(jié)合實例講授模具機(jī)械加工方法及應(yīng)用；第三部分介紹模具的特種加工，如電火花成形加工、電火花線切割加工、激光加工和超聲波加工的原理、特點和應(yīng)用；第四部分介紹其他模具制造技術(shù)，如擠壓成形技術(shù)、鑄造制模技術(shù)、快速成型技術(shù)、光整加工技術(shù)等；第五部分介紹典型模具的裝配技術(shù)，分析典型模具的裝配工藝、裝配特點、裝配順序等。此外，由于制造技術(shù)的發(fā)展，新技術(shù)、新工藝、新材料、新方法的推廣使用，教師應(yīng)根據(jù)人才培養(yǎng)的目標(biāo)補(bǔ)充新內(nèi)容，剔除過時的內(nèi)容，增加“四新”內(nèi)容，以保持教學(xué)內(nèi)容的前沿性。在教學(xué)過程中，應(yīng)當(dāng)對以上教學(xué)內(nèi)容劃分出重點和難點，適當(dāng)分配課時，才能保證教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量。

2 豐富教學(xué)手段

2.1 利用多媒體和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

模具制造工藝學(xué)內(nèi)容多而雜，又比較抽象，僅憑教師課堂上的講授，是很難讓學(xué)生理解掌握抽象的知識，而多媒體教學(xué)成為目前解決這一難題的重要手段。借助多媒體，教師可以更加形象地講解模具結(jié)構(gòu)、模具制造方法、模具制造過程，增強(qiáng)學(xué)生對各種制造方法的第一感官認(rèn)識，便于理解其工藝特點。如模具電火花成形加工中的一次放電過程，需經(jīng)歷四個階段，即電離、放電與熱膨脹、拋出電蝕物、消電離。這四個階段僅通過圖片講解，是很難看出它們之間的連續(xù)性，而利用多媒體可將一次放電過程通過動畫的形式形象地表達(dá)，以加深學(xué)生對放電過程的理解。因此，利用多媒體教學(xué)，不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能拓寬學(xué)生的思維空間。此外，教師還可以通過圖片資料向?qū)W生展示一些平常無法見到的設(shè)備等；還能在多媒體課件中加入新知識，新制造技術(shù)，解決書本上內(nèi)容滯后生產(chǎn)發(fā)展這一矛盾，豐富學(xué)生的知識面。

互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是一個無窮無盡、資源豐富的平臺。教師應(yīng)當(dāng)正確引導(dǎo)學(xué)生瀏覽模具信息網(wǎng)、中國模具論壇、中國資訊機(jī)械網(wǎng)等專業(yè)網(wǎng)站，以及一些院校的模具制造工藝學(xué)精品課程建設(shè)網(wǎng)等，培養(yǎng)學(xué)生上網(wǎng)學(xué)習(xí)，從網(wǎng)上獲取知識資源的能力，真正實現(xiàn)課堂教學(xué)與課外自學(xué)相結(jié)合。同時，教師和學(xué)生也可充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺互動，學(xué)生可以自由選擇時間上網(wǎng)，就課程問題向教師提問，教師則根據(jù)學(xué)生反饋的問題進(jìn)行輔導(dǎo)，將課堂討論的空間拓展到網(wǎng)絡(luò)上，使教師與學(xué)生的互動不再受課堂時間和空間的限制。

2.2 重視實訓(xùn)環(huán)節(jié)

模具制造工藝學(xué)是一門實踐性強(qiáng)的課程，除了課堂理論講授以外，還需輔之以實訓(xùn)教學(xué)，以提高教學(xué)效果。實訓(xùn)教學(xué)即模具制造技能訓(xùn)練。通過具體的模具制造工作項目，將模具零件加工工藝編制、模具零件的數(shù)控機(jī)床加工、線切割加工、電火花成形加工、高速銑削加工以及裝配等內(nèi)容進(jìn)行整合，在教師指導(dǎo)下完成模具制造。通常模具制造技能實訓(xùn)是安排在模具制造工藝學(xué)理論教學(xué)結(jié)束之后進(jìn)行，這樣就使得學(xué)生理論學(xué)習(xí)與實踐完全脫節(jié)，不利于學(xué)生對所學(xué)知識的理解掌握。因此，按照理論與實際相結(jié)合的“理實結(jié)合”教學(xué)思想，模具制造技能實訓(xùn)應(yīng)當(dāng)貫穿到理論教學(xué)中間。學(xué)生首先完成某一產(chǎn)品的模具設(shè)計，并以此模具為工作任務(wù)。當(dāng)學(xué)生學(xué)完模具制造工藝編制這部分內(nèi)容后，立即進(jìn)入相應(yīng)內(nèi)容的實訓(xùn)，在教師的指導(dǎo)下，對所設(shè)計模具的零件編制加工工藝卡。這部分實訓(xùn)結(jié)束后，學(xué)生返回課堂，學(xué)習(xí)模具零件的制造方法，完后再進(jìn)入相應(yīng)內(nèi)容的實訓(xùn)，利用所學(xué)的制造方法，按照已擬定的加工工藝加工模具零件，如型腔(凹模)、型芯(凸模)等。之后，學(xué)生再回到課堂，學(xué)習(xí)模具零件的裝配技術(shù)，并在實訓(xùn)中將加工完畢的模具零件裝配、調(diào)試成一套完整的模具。通過將模具制造技能實訓(xùn)貫穿到理論教學(xué)中，使學(xué)生將理論知識和實際加工迅速地有機(jī)結(jié)合，在理性認(rèn)識的基礎(chǔ)上增加了感性認(rèn)識，增強(qiáng)了動手能力，加深了對課堂所學(xué)知識的理解，從而提高了教學(xué)效果。

3 改革教學(xué)方法

3.1 采用討論啟發(fā)式教學(xué)法

所謂討論啟發(fā)式教學(xué)，是以學(xué)生為課堂的主體，教師對所授知識中容易忽視、容易混淆的內(nèi)容，將其轉(zhuǎn)化為問題，組織學(xué)生在課堂上開展討論。教師積極啟發(fā)、誘導(dǎo)學(xué)生思維，使學(xué)生跟著教師的思路，積極主動地思考、分析問題，最終通過討論得出正確的結(jié)論，解決了問題。討論啟發(fā)式教學(xué)是師生共同參與、相互交流、相互促進(jìn)的雙邊互動教學(xué)方法，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極、主動性，又有利于培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力。如該課程在講授模具零件工藝過程編制，分析典型零件的工藝過程時，提出為何同一個零件，會有多種工藝方案，多種工藝路線，劃分工序的依據(jù)是什么，以及工位、工步、安裝等概念方面的問題，讓學(xué)生討論。學(xué)生在教師的啟發(fā)引導(dǎo)下通過討論得到了答案，使學(xué)生既加深了對所學(xué)基本概念的理解，又能正確掌握編制工藝過程的方法。

3.2 采用任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法

任務(wù)驅(qū)動是指在整個教學(xué)過程中，教師把教學(xué)內(nèi)容整合，形成各種各樣的主題任務(wù)并提出，學(xué)生通過對所提的任務(wù)進(jìn)行分析、討論，明確它大體涉及哪些知識，在教師的指導(dǎo)和幫助下，找出解決問題的方法，在完成任務(wù)的同時，也完成了對所要求掌握知識的學(xué)習(xí)。模具制造工藝學(xué)課程中的模具零件加工工藝分析、工藝規(guī)程的編制既是重點也是難點，教師以模具典型零件的加工工藝和工藝路線制定作為教學(xué)任務(wù)組織教學(xué)。如導(dǎo)柱零件加工工藝過程制定，確定任務(wù)后，教師應(yīng)當(dāng)提供解決問題的思路，指引完成任務(wù)的途徑，幫助學(xué)生分析任務(wù)中的問題：導(dǎo)柱在模具中的作用；采用什么材料來加工；加工的工藝路線大體是怎樣；需要采用哪些粗加工與精加工；需要采用什么熱處理；表面需要達(dá)到什么硬度；是否需要修研中心孔；在車削定位時采用哪些定位方式裝夾等。這些問題又形成子任務(wù)，教師根據(jù)不同的子任務(wù)來逐級展開講授，讓學(xué)生真正掌握模具零件工藝規(guī)程的編制和模具加工技能的應(yīng)用。

3.3 精講精練，講練結(jié)合

講練結(jié)合就是把教師講授和學(xué)生練習(xí)有機(jī)結(jié)合起來，使講和練互相促進(jìn)，相得益彰，以迅速而有效地實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。兩個“精”字體現(xiàn)了教師的教學(xué)水平，無論是教師的精講，還是學(xué)生的精練，都離不開教師對教材的熟練把握。教師要做到精講，首先要知道哪些知識該講，哪些不該講。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容中的重點和難點以及教學(xué)要求，教師對教材主要內(nèi)容的重點、難點要講清講透，對次要內(nèi)容采用略講或不講。如機(jī)床與工裝的選擇、切削用量與時間定額的確定、模具制造的其它方法等內(nèi)容，實行略講。教師可以在教學(xué)中引入，提出問題，然后讓學(xué)生通過課外查閱相關(guān)文獻(xiàn)去了解。對學(xué)生自學(xué)中出現(xiàn)的問題或提出的質(zhì)疑，教師應(yīng)給以耐心指導(dǎo)。學(xué)生的精練就是教師適時地精選一些練習(xí)題，檢查學(xué)生在課堂教學(xué)中掌握知識的程度和綜合運(yùn)用知識的能力，通過習(xí)題強(qiáng)化訓(xùn)練，加深對理論知識的理解和掌握。例如在講完典型模具制造工藝這一內(nèi)容后，布置1～2道編制模具零件工藝規(guī)程的習(xí)題，要求采用不同的加工方案，并說明采用該加工方案的理由和依據(jù)，計算出每道工序的工序尺寸及公差等，要解答此類習(xí)題必須綜合前面所學(xué)過的知識。

4 改進(jìn)考核模式

課程考核是檢驗學(xué)生對所學(xué)知識和技能掌握程度的一種手段，也是檢驗教學(xué)效果的重要依據(jù)。因此，對以往的考核模式進(jìn)行了改進(jìn)，重視考核內(nèi)容的全面性、重點突出性和方式的靈活性，促使學(xué)生主動學(xué)習(xí)和對學(xué)習(xí)全過程的積極參與，課程總成績由期終成績(60%)、課堂表現(xiàn)(10%)和實訓(xùn)成績(30%)組成。

(1)課堂表現(xiàn)考核包含兩個方面：一是課堂提問，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容有針對性地提出問題，讓學(xué)生回答，不僅可以檢查學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效果，也可以使教師及時得到信息反饋。二是課堂討論，教師針對易混淆、難理解的知識點，講授完畢后設(shè)計一些問題，讓學(xué)生分組討論，將各組討論的結(jié)果集中，進(jìn)行全班大討論，最后形成共識，檢驗學(xué)生對知識點的理解和掌握程度。教師對學(xué)生每次課堂表現(xiàn)作記錄，期終匯總，綜合評定，給出成績。

(2)實訓(xùn)環(huán)節(jié)考核：以“重過程體驗、重平時表現(xiàn)、重創(chuàng)新思維”為指導(dǎo)思想，采取開卷形式。一般在模具制造技能實訓(xùn)教學(xué)完畢后進(jìn)行，考查學(xué)生對特定生產(chǎn)技能的掌握，如何把實踐技能和理論知識結(jié)合。

(3)期終考試：采取閉卷形式，試卷命題嚴(yán)格按照教學(xué)大綱要求，降低對識記知識的考核，加大理解題、應(yīng)用題和創(chuàng)建題的比重，注重考核學(xué)生對基本概念和基本理論的理解，考察學(xué)生基本知識的歸納能力和知識應(yīng)用能力。

5 結(jié)束語

模具制造工藝學(xué)作為一門與生產(chǎn)實踐相結(jié)合的重要專業(yè)課程，是很難依靠課堂來使學(xué)生理解其內(nèi)容，并將所學(xué)知識應(yīng)用于將來的生產(chǎn)實際中。因此，有必要進(jìn)行該課程的教學(xué)改革。通過教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和考核模式等方面的改革與實踐，取得了良好的教學(xué)效果：極大地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；提高了學(xué)生對課程體系的掌握，知道將來應(yīng)用時需要涉及到的知識；提高了學(xué)生的動手能力及從實踐中獲得知識的能力；提高了學(xué)生分析和解決實際問題的能力；加強(qiáng)了學(xué)生創(chuàng)新思維和實際創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

[1]傅建軍.模具制造工藝[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004

[2]谷永慶.化工熱力學(xué)多媒體教學(xué)的實踐與思考[J].河南職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報，2004，4：89～90

[3]陸元三.沖壓工藝與模具設(shè)計課程教學(xué)方法實踐與探索[J].模具制造，2010，4：88～90

[4]秋艷，楊印安.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在沖壓工藝與模具設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2009，5：179

Abstract: This paper introduces the teaching reform and practice of this course from aspects of teaching contents, teaching means, teaching method, and testing mode. The well teaching effect is obtained as arousing the students’ initiative to learn this course, improving the theory knowledge mastered and practical ability,enhancing innovative thought and practical innovative ability.

Key words: die manufacturing process; teaching reform; practice

Discussion on teaching reform and practice of die manufacturing process course

Duan Lei, Yang Hui, Wang Jingling, Zhang Yang
Tianjin university of technology and education, Tianjin, 300222, China

2010-10-20

段磊，碩士，講師。

天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)教育教學(xué)改革項目(編號：2009-zy-03)。