案例教學(xué)在模具設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革中的實(shí)施*

王棟彥 李艷聰

（1.天津工業(yè)大學(xué)機(jī)械電子學(xué)院 天津 300160；2.天津農(nóng)學(xué)院 天津 300384）

案例教學(xué)在模具設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革中的實(shí)施*

王棟彥1李艷聰2

（1.天津工業(yè)大學(xué)機(jī)械電子學(xué)院 天津 300160；2.天津農(nóng)學(xué)院 天津 300384）

針對(duì)模具設(shè)計(jì)的教學(xué)特點(diǎn)和要求，闡述了課程改革中進(jìn)行案例教學(xué)的實(shí)踐過程。采用啟發(fā)式教學(xué)方式，通過教師與學(xué)生對(duì)案例的互動(dòng)分析，引導(dǎo)學(xué)生從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，主動(dòng)思考案例中相關(guān)問題的解決方案，并基于對(duì)方案的比較以及對(duì)相關(guān)正反案例的比較，使學(xué)生在了解模具設(shè)計(jì)新理念和技術(shù)的同時(shí)，深層次系統(tǒng)地理解模具設(shè)計(jì)相關(guān)概念、基礎(chǔ)理論與設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

案例教學(xué)；模具設(shè)計(jì)；課程改革；互動(dòng)

模具設(shè)計(jì)課程涉及成形工藝、模具設(shè)計(jì)理論與技術(shù)、模具制造等多個(gè)方面的知識(shí)，是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)課程。同時(shí)，由于模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要領(lǐng)域，它的高速發(fā)展使模具設(shè)計(jì)和模具制造的新思想、新概念及新技術(shù)層出不窮。因此，在新的發(fā)展形勢(shì)下，為避免模具設(shè)計(jì)課程的教學(xué)與實(shí)際脫節(jié)，對(duì)新一輪的教學(xué)改革提出了很多新要求，具體表述為：課程教學(xué)改革中必須在強(qiáng)化學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生模具設(shè)計(jì)、模具制造的實(shí)際應(yīng)用能力，使學(xué)生在知識(shí)更新與專業(yè)技術(shù)方面都能快速適應(yīng)工業(yè)發(fā)展需要。然而，如果仍按照傳統(tǒng)單一的課堂“講授、例題、習(xí)題”教學(xué)模式授課，教學(xué)效果很難達(dá)到上述教學(xué)目的。為使學(xué)生在有限的教學(xué)活動(dòng)中掌握主要模具種類的設(shè)計(jì)方法與技巧，并聯(lián)系實(shí)際工程問題，提高其對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，我們把在管理課程教學(xué)中實(shí)施較好的案例教學(xué)模式引入到模具設(shè)計(jì)這一工科課程的教學(xué)改革中。

案例教學(xué)基本概念

案例教學(xué)就是基于一定的教學(xué)目標(biāo)，在教學(xué)中有針對(duì)性地運(yùn)用適宜的案例材料，在教師的精心策劃和指導(dǎo)下，通過學(xué)生的獨(dú)立思考與集體協(xié)作，對(duì)具體案例進(jìn)行分析、研究和討論，大膽質(zhì)疑，探討解決問題的各種可行性方案，并做出相應(yīng)的決策，以提高學(xué)生理論水平和實(shí)踐能力的教學(xué)方法。在案例教學(xué)過程中，學(xué)生主動(dòng)參與，積極討論，有針對(duì)性地運(yùn)用理論去解決實(shí)際問題，從而加深對(duì)理論知識(shí)的理解。更重要的是，整個(gè)教學(xué)過程是“做中學(xué)”，學(xué)生通過案例教學(xué)獲得的知識(shí)是形象化的知識(shí)，提高了駕馭知識(shí)的能力，所學(xué)所見能立即被運(yùn)用到實(shí)踐中去。相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)模式下抽象的、高度概括的生硬知識(shí)傳授方式，案例教學(xué)更能被學(xué)生所接受。

模具設(shè)計(jì)課程案例教學(xué)實(shí)施要點(diǎn)

精心組織案例 實(shí)施案例教學(xué)，首先應(yīng)本著緊密聯(lián)系實(shí)際及與時(shí)俱進(jìn)的原則，組織具有專業(yè)特色的案例內(nèi)容。針對(duì)模具設(shè)計(jì)課程具有的實(shí)踐性與系統(tǒng)性，每個(gè)案例的編寫都必須依托于真實(shí)事例，提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)背景、設(shè)計(jì)方案與設(shè)計(jì)結(jié)果。為了使學(xué)生對(duì)案例有全面深入的了解，還需要對(duì)案例中所有數(shù)據(jù)說明其確定依據(jù)。其次，教學(xué)案例的組織應(yīng)追求一個(gè)“精”字，即追求高質(zhì)量，而不是高數(shù)量。因此，本次課程改革前期匯總了以前教學(xué)過程中相關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題以及教師所從事的科研課題，針對(duì)教學(xué)點(diǎn)的內(nèi)容與難度要求，對(duì)比篩選實(shí)用性強(qiáng)、系統(tǒng)性強(qiáng)的典型題目作為案例的主要來源，保證了案例的新穎、真實(shí)與生動(dòng)性，同時(shí)也避免了這些圍繞不同教學(xué)內(nèi)容建立的案例簡單地成為教材的補(bǔ)充舉例。

系統(tǒng)分析案例 在過去的課程教學(xué)中，一個(gè)新工藝、新概念的提出一般比較孤立，使學(xué)生對(duì)新工藝、新概念的理解不系統(tǒng)，往往與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系不起來。因此，在模具設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革中，我們充分利用案例教學(xué)的特點(diǎn)，以典型模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)過程作為案例進(jìn)行系統(tǒng)分析。首先，基于典型工件的工藝特點(diǎn)，說明加工工藝、模具設(shè)計(jì)和模具制造不同環(huán)節(jié)的關(guān)鍵點(diǎn)及相互之間的聯(lián)系，并說明每個(gè)環(huán)節(jié)的計(jì)算或設(shè)計(jì)結(jié)果對(duì)整個(gè)模具開發(fā)周期造成的影響。然后，針對(duì)案例分段深層分析，引出模具設(shè)計(jì)方法及其應(yīng)用中技術(shù)性的基本概念和原則，以此加深學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)應(yīng)用領(lǐng)域的理解、對(duì)各知識(shí)點(diǎn)之間聯(lián)系的認(rèn)識(shí)，提高對(duì)整個(gè)專業(yè)知識(shí)的系統(tǒng)掌控能力。

多目標(biāo)優(yōu)化案例結(jié)果 教師在進(jìn)行傳道、授業(yè)的同時(shí)，更應(yīng)該完成解惑的工作，這樣才能使學(xué)生真正地將知識(shí)消化吸收并合理運(yùn)用。要做好解惑的工作，首先必須引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)疑惑并提出問題。教師隨時(shí)了解并引導(dǎo)解決學(xué)生存在的問題，才能使學(xué)生在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中循序前進(jìn)。所以，為改進(jìn)傳統(tǒng)授課方式中教師講、學(xué)生聽的被動(dòng)學(xué)習(xí)方式，打破模具設(shè)計(jì)教科書或結(jié)構(gòu)圖冊(cè)中對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行單一目標(biāo)分析的模式，需采用啟發(fā)式教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生從案例的提出背景出發(fā)，根據(jù)已掌握的和所有可以檢索的專業(yè)知識(shí)，尋找出多個(gè)案例解決方案，并通過對(duì)逐個(gè)案例解決方案的多目標(biāo)優(yōu)化，得出案例的可行性處理結(jié)果。在此教學(xué)過程中，通過課下的知識(shí)檢索、課上的討論與方案的實(shí)施，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生分析問題、解決問題以及創(chuàng)新式思維的積極性。

比較正反案例 在開發(fā)學(xué)生思維的過程中，有時(shí)不免會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)方法或結(jié)果。針對(duì)學(xué)生相對(duì)薄弱的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在提供優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果的同時(shí)，也應(yīng)比較失敗的設(shè)計(jì)案例，在多次對(duì)比學(xué)習(xí)中幫助學(xué)生有效掌握模具設(shè)計(jì)技術(shù)的基本準(zhǔn)則。由于比較過程中思維是活躍的、積極的、創(chuàng)造性的，學(xué)生從類似問題的正、反案例中對(duì)比差異，汲取經(jīng)驗(yàn)，可以避免在今后的設(shè)計(jì)中重蹈覆轍。

實(shí)施課程一體化案例教學(xué)模式改革 在課程改革中，案例教學(xué)模式應(yīng)貫穿于模具設(shè)計(jì)課程教學(xué)的全過程，即不但運(yùn)用于課堂講授和討論中，同時(shí)也體現(xiàn)在課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中，使其形成一個(gè)教學(xué)改革的體系。由于教學(xué)中所舉案例都是從教師長期科學(xué)研究和課題開發(fā)中遴選并精心設(shè)計(jì)的，在一定程度上反映了目前模具設(shè)計(jì)的先進(jìn)水平，將其貫穿于課程教學(xué)的始終，可以將科學(xué)研究的方法和工程設(shè)計(jì)的實(shí)際情況真實(shí)確切地傳達(dá)給學(xué)生，縮小課程教學(xué)與科學(xué)研究及工程設(shè)計(jì)的距離，同時(shí)也在無形中起到培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)、工程意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)和合作精神的作用。

典型模具設(shè)計(jì)課程教學(xué)案例

以“沖裁級(jí)進(jìn)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”的案例教學(xué)為例，目的是基于沖裁件的沖裁工藝分析，使學(xué)生了解沖裁級(jí)進(jìn)模具的整體結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并掌握其中主要零部件的具體設(shè)計(jì)方法與步驟。

案例前一部分針對(duì)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜的小型零件，以動(dòng)畫方式演示其生產(chǎn)過程中板料的自動(dòng)送料及模具結(jié)構(gòu)的工作原理，幫助學(xué)生掌握級(jí)進(jìn)模具的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及基本構(gòu)成，后一部分通過往屆學(xué)生提出的各種級(jí)進(jìn)模具結(jié)構(gòu)方案及完成的設(shè)計(jì)結(jié)果，以對(duì)比的方式介紹各種級(jí)進(jìn)模具結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)適用性與適合加工工件的特點(diǎn)，并針對(duì)學(xué)生提出的方案中不合理部分逐個(gè)進(jìn)行分析，提示初學(xué)者在設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模具結(jié)構(gòu)時(shí)容易出現(xiàn)的問題。最后綜合往屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的經(jīng)典個(gè)例，逐步介紹工藝設(shè)計(jì)步驟和內(nèi)容以及模具結(jié)構(gòu)各零件與結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)。整個(gè)案例的安排都以沖壓件工藝分析與級(jí)進(jìn)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為主線，通過組織多個(gè)真實(shí)示例，合理運(yùn)用對(duì)比教學(xué)的方法，采用案例教學(xué)的啟發(fā)式教學(xué)方式由淺入深引導(dǎo)學(xué)生全面系統(tǒng)掌握此教學(xué)內(nèi)容。由于整個(gè)案例組織具有一定的系統(tǒng)性并且具有理論聯(lián)系實(shí)際的特點(diǎn)，教學(xué)實(shí)施過程生動(dòng)，學(xué)生易于理解和掌握。在教學(xué)過程中，明顯能感覺到學(xué)習(xí)氛圍有所活躍，學(xué)習(xí)方式由被動(dòng)向主動(dòng)轉(zhuǎn)變，教學(xué)效果得到顯著提高。

模具設(shè)計(jì)課程案例教學(xué)實(shí)施效果

通過兩個(gè)教學(xué)周期的上述教改實(shí)踐，學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的主動(dòng)性提高了，與教師的距離拉近了，并能聯(lián)系生活中常見的實(shí)際產(chǎn)品，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與教師共同討論模具設(shè)計(jì)的可行性與合理性方案。更重要的是，學(xué)生在此方向的就業(yè)比例增加了，并在工作中逐步得到了企業(yè)的肯定。與傳統(tǒng)的教學(xué)方式相比，采用案例教學(xué)模式在同樣的教學(xué)周期中教學(xué)效果得到了有效改善。所以，我們認(rèn)為案例教學(xué)可以作為模具設(shè)計(jì)等工程學(xué)科課程改革的一種可借鑒模式。

[1]張德航.案例教學(xué)的特征與應(yīng)用[J].咸陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，（6）：78-80.

[2]安蓉，王梅．基于問題解決的工程案例教學(xué) [J]．高等工程教育研究，2007，（1）：133-135.

[3]左海云．案例教學(xué)在普通高校教學(xué)中的運(yùn)用 [J]．中國成人教育，2007，（1）：113-114.

□有話職說

人的思想是了不起的，只要專注于某一項(xiàng)事業(yè)，就一定會(huì)做出使自己感到吃驚的成績。

——馬克·吐溫

G712

A

1672-5727（2011）05-0095-02

觹本文系天津市高等教育學(xué)會(huì)2008~2009學(xué)年高等教育研究一般課題《提高農(nóng)科院校學(xué)生工程素質(zhì)的措施探討》（課題編號(hào)：080010089Y）；天津工業(yè)大學(xué)高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目《模具設(shè)計(jì)虛擬教學(xué)平臺(tái)的研究》（項(xiàng)目編號(hào)：070208）階段性研究成果