《沖壓模具》課程教學(xué)改革研究

竇小麗

南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院機(jī)電工程系, 江蘇 南京 211156

《沖壓模具》課程教學(xué)改革研究

竇小麗

南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院機(jī)電工程系, 江蘇 南京 211156

根據(jù)模具工業(yè)發(fā)展對(duì)高級(jí)應(yīng)用型模具技術(shù)人才的需求，在分析傳統(tǒng)教學(xué)不足的基礎(chǔ)上，對(duì)沖壓模具課程進(jìn)行教學(xué)改革研究，詳細(xì)敘述了《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法以及考核方式等方面的改革方案。

沖壓模具；教學(xué)改革；應(yīng)用型本科

模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，被稱為“百業(yè)之母”。近年來我國模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，截止2011年底，我國模具制造業(yè)規(guī)模以上企業(yè)約3萬家，從業(yè)人數(shù)達(dá)100萬人，但人才緊缺日益突出。據(jù)國際模協(xié)秘書長羅百輝調(diào)查，全國模具行業(yè)從業(yè)人才缺口30～50萬人，其中工程技術(shù)人員約占20%，目前尤其緊缺的是高素質(zhì)和高水平的模具企業(yè)管理人員、中高層技術(shù)人員及高級(jí)技術(shù)工人。為適應(yīng)企業(yè)對(duì)模具高級(jí)應(yīng)用型技術(shù)人才的需求，我院機(jī)電系在機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)開設(shè)了模具設(shè)計(jì)與制造方向，對(duì)沖壓模具課程展開了教學(xué)體系改革和整體優(yōu)化的研究。

1 傳統(tǒng)沖壓課程教學(xué)存在的不足

1）沖壓類課程分散，系統(tǒng)性不強(qiáng)

設(shè)置模具設(shè)計(jì)與制造方向前，機(jī)電系開設(shè)的沖壓類選修課程主要有：《沖壓工藝學(xué)》、《沖壓設(shè)備》和《模具設(shè)計(jì)與制造》。課程具體設(shè)置為：《沖壓工藝學(xué)》32課時(shí)，安排在第6學(xué)期；《沖壓設(shè)備》24課時(shí)，《模具設(shè)計(jì)與制造》32課時(shí)，均安排在第7學(xué)期，主要為理論教學(xué)。而沖壓材料和工藝、沖壓設(shè)備和沖壓模具是沖壓生產(chǎn)的三大要素，三者密切相關(guān)，所以分散教學(xué)，課程內(nèi)容有部分重疊，系統(tǒng)性不強(qiáng)，且不少學(xué)生只選修其中的1門或2門課程，很難把握沖壓生產(chǎn)的整體知識(shí)結(jié)構(gòu)。

2）側(cè)重理論教學(xué)，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱

我院處于模具實(shí)驗(yàn)室/實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)初期，實(shí)驗(yàn)設(shè)備還不齊全，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)較薄弱。所以傳統(tǒng)課程側(cè)重于理論教學(xué)，實(shí)踐環(huán)節(jié)少，使學(xué)生的認(rèn)知能力僅局限于理論水平，制約了學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

2 沖壓課程教學(xué)改革內(nèi)容及措施

2.1 改革課程體系，整合課程內(nèi)容

根據(jù)應(yīng)用型本科模具設(shè)計(jì)與制造方向的培養(yǎng)目標(biāo)，以培養(yǎng)學(xué)生從事模具設(shè)計(jì)與制造能力為核心，對(duì)課程體系和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重組和優(yōu)化。將原《沖壓工藝學(xué)》、《沖壓設(shè)備》和《模具設(shè)計(jì)與制造》課程合并為《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》，對(duì)原課程內(nèi)容進(jìn)行知識(shí)整合，使沖壓工藝、沖壓設(shè)備和沖壓模具設(shè)計(jì)與制造有機(jī)融合為一體，并開設(shè)沖壓實(shí)驗(yàn)，增加實(shí)踐環(huán)節(jié)。

《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》課程內(nèi)容主要包含：沖壓模具基礎(chǔ)知識(shí)、沖壓工藝（沖裁、彎曲、拉深及其他成形工藝）與模具設(shè)計(jì)、模具制造和裝配等。在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上開設(shè)典型結(jié)構(gòu)模具拆卸與裝配、模具安裝與試模、模具零件的加工等實(shí)驗(yàn)。隨著實(shí)驗(yàn)室的逐步建設(shè)，沖壓模具課程還計(jì)劃開設(shè)新的實(shí)驗(yàn)，比如沖裁模具間歇實(shí)驗(yàn)、彎曲件回彈實(shí)驗(yàn)、拉深件起皺與拉裂實(shí)驗(yàn)等。

2.2 精心選編教材，合理安排教學(xué)內(nèi)容

教材的改革需緊跟課程的改革。目前市面上《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》教材很多，但主要適合高職高專院校模具類專業(yè)，并且不少教材內(nèi)容較陳舊，跟不上模具技術(shù)革新步伐；側(cè)重知識(shí)的逐點(diǎn)講解，缺少必要的設(shè)計(jì)案例將知識(shí)點(diǎn)貫穿運(yùn)用。因此最好根據(jù)課程教學(xué)改革要求，結(jié)合學(xué)院現(xiàn)有的軟、硬件設(shè)施條件，編寫校本教材。當(dāng)然這是教學(xué)改革實(shí)施的難點(diǎn)之一，要求編寫者必須具備扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí)，同時(shí)擁有豐富的模具設(shè)計(jì)與制造經(jīng)驗(yàn)，最好由教師和企業(yè)人員合作編寫，并且要不斷更新和完善教材內(nèi)容。

在校本教材建設(shè)期間，可精心挑選市面上較合適教材，輔以自編講義，如增加模具新技術(shù)與新應(yīng)用的介紹以及模具設(shè)計(jì)案例等。安排教學(xué)內(nèi)容時(shí)，不必拘泥于教材順序。如采用項(xiàng)目教學(xué)法，可以按照項(xiàng)目實(shí)施步驟去組織教學(xué)內(nèi)容，打破選用教材順序。

2.3 靈活運(yùn)用多種教學(xué)手段，提高教學(xué)效果

《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》課程具有內(nèi)容繁雜、知識(shí)涵蓋面寬、實(shí)踐性和綜合性強(qiáng)等特點(diǎn)。沖壓模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，種類繁多，教師很難僅依靠教材圖片、輔以有限的模型及掛圖來清晰講解模具結(jié)構(gòu)、原理以及動(dòng)作過程，因此沖壓課程適合采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)。開發(fā)沖壓模具CAI課件，通過豐富的文字、圖形、動(dòng)畫等來闡明各種沖壓模具的結(jié)構(gòu)、原理和工作過程；將實(shí)際生產(chǎn)的工藝過程以影像、動(dòng)畫等生動(dòng)形式表示，從而增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果[1]。

當(dāng)然傳統(tǒng)的教學(xué)手段，如模型、實(shí)物、掛圖、板書等也各有優(yōu)勢(shì)，沖壓課程教學(xué)建議以CAI教學(xué)手段為主，傳統(tǒng)教學(xué)為輔，根據(jù)實(shí)際教學(xué)內(nèi)容，靈活運(yùn)用多種教學(xué)手段，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。比如講解凹、凸模刃口尺寸計(jì)算的內(nèi)容時(shí)，宜采用板書形式，將計(jì)算步驟完整地展現(xiàn)在黑板上，放緩授課節(jié)奏，留給學(xué)生足夠的思考時(shí)間。

2.4 采用項(xiàng)目教學(xué)法，提高學(xué)生應(yīng)用能力。

傳統(tǒng)教學(xué)主要是以傳授知識(shí)為中心的灌輸式教學(xué)，即以教師講授為主，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，忽視了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，很難滿足模具行業(yè)對(duì)高素質(zhì)技能型人才的需求?！稕_壓模具設(shè)計(jì)與制造》是一門綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程，采用項(xiàng)目教學(xué)法對(duì)提高學(xué)生的專業(yè)能力、應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力很有利。目前不少高職高專院校在模具課程中采用項(xiàng)目教學(xué)法，已取得較好的教學(xué)效果。而應(yīng)用型本科院校同樣注重“應(yīng)用型”加“能力型”人才的培養(yǎng)，并且本科學(xué)生生源素質(zhì)較好，理論知識(shí)儲(chǔ)備較豐富，自學(xué)能力較強(qiáng)，更適合采用項(xiàng)目教學(xué)法。

項(xiàng)目教學(xué)法是將傳統(tǒng)學(xué)科體系中的知識(shí)轉(zhuǎn)化為若干個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，并圍繞具體的項(xiàng)目組織和展開教學(xué)任務(wù)，使學(xué)生直接參與項(xiàng)目全過程的一種科學(xué)而合理的教學(xué)方法[2]?！稕_壓模具設(shè)計(jì)與制造》可以采用項(xiàng)目教學(xué)法，將沖裁模、彎曲模、拉深模以及其他成形模的教學(xué)過程，以一個(gè)或幾個(gè)典型的沖壓零件作為項(xiàng)目載體，設(shè)計(jì)若干個(gè)學(xué)習(xí)情境；每個(gè)學(xué)習(xí)情境又按照沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具零件加工、模具裝配和試模這四部分內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)[3]。

為提高學(xué)生的模具設(shè)計(jì)能力，在每個(gè)學(xué)習(xí)情境中，教師可布置一個(gè)或多個(gè)練習(xí)項(xiàng)目，要求學(xué)生去設(shè)計(jì)模具，完成模具的總裝圖以及零件圖的繪制。學(xué)生獨(dú)立或以小組形式自主搜集信息、設(shè)計(jì)方案、實(shí)施項(xiàng)目，并且參與最終的項(xiàng)目評(píng)價(jià)；而教師在此過程中提供必要的指導(dǎo)和評(píng)價(jià)[4]。采用項(xiàng)目教學(xué)法，學(xué)生參與項(xiàng)目實(shí)施的全過程，學(xué)習(xí)主動(dòng)性增強(qiáng)，可全面提高自學(xué)能力、應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

2.5 改革考核方式

考核在教學(xué)過程中如同指揮棒，對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等起到導(dǎo)向作用。要順利實(shí)施課程教學(xué)改革方案，就必須取消單一的閉卷考核方式，而采用綜合考核方式。課程總成績可由考試卷面成績（40%）、項(xiàng)目成績（40%）和平時(shí)成績（20%）組成。考試由閉卷改為開卷，重點(diǎn)考核學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，如試題采用一個(gè)簡(jiǎn)單的沖壓件，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行工藝分析、制定模具設(shè)計(jì)方案，繪制模具總裝草圖。卷面成績根據(jù)工藝計(jì)算、設(shè)計(jì)方案選擇的合理性、草圖質(zhì)量等評(píng)定。項(xiàng)目成績是根據(jù)學(xué)生完成各個(gè)項(xiàng)目的質(zhì)量（主要評(píng)定模具設(shè)計(jì)總裝圖、零件圖和設(shè)計(jì)說明書的質(zhì)量）以及項(xiàng)目答辯情況來綜合評(píng)定的。平時(shí)成績則根據(jù)考勤、課堂表現(xiàn)、學(xué)習(xí)態(tài)度以及課后作業(yè)完成情況等評(píng)定。

3 結(jié)語

《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》課程教學(xué)改革方案是依據(jù)我院人才培養(yǎng)目標(biāo)制定的，旨在培養(yǎng)高層次應(yīng)用型模具技術(shù)人才。《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》課程體系改革適用于我院模具設(shè)計(jì)與制造方向的學(xué)生，目前正在進(jìn)行教材建設(shè)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。CAI教學(xué)手段、項(xiàng)目教學(xué)法和綜合考核方式已經(jīng)應(yīng)用于《沖壓工藝學(xué)》、《模具設(shè)計(jì)與制造》課程中，取得較好的教學(xué)效果。

[1]章爭(zhēng)榮，廖毅娟等.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)課程多媒體CAI課件的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)[J].高等建筑教育,2004, 13(3):97-99

[2]傅寶根.項(xiàng)目教學(xué)法在沖壓模具設(shè)計(jì)課程教學(xué)中的問題與對(duì)策[J].職業(yè)教育研究,2011,(1)：110-111

[3]徐華.沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)課程改革與實(shí)踐[J].企業(yè)科技與發(fā)展, 2011, (3):68-70

[4]廖麗,周霽葭.淺談設(shè)計(jì)專業(yè)教師在項(xiàng)目教學(xué)中的角色轉(zhuǎn)換[J].四川文化產(chǎn)業(yè)職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2008,(4)：78-79

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.23.105

南航金城學(xué)院2011年教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目：《沖壓工藝學(xué)》、《沖壓設(shè)備》教學(xué)內(nèi)容體系改革和整體優(yōu)化的研究與實(shí)踐

竇小麗(1983－),女,碩士, 助教, 研究領(lǐng)域?yàn)槟＞咴O(shè)計(jì)與制造方向的教學(xué)與研究。