基于工作過程的高職模具綜合實(shí)訓(xùn)模式探索與實(shí)踐

陳劍玲 陸錦明

（廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣西 南寧 530007）

基于工作過程的高職模具綜合實(shí)訓(xùn)模式探索與實(shí)踐

陳劍玲 陸錦明

（廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣西 南寧 530007）

針對當(dāng)前模具人才能力的培養(yǎng)需求，提出構(gòu)建根據(jù)模具工作過程采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的模具綜合實(shí)訓(xùn)模式，介紹了其設(shè)計(jì)背景、構(gòu)思方案、實(shí)施過程和教學(xué)效果。這種模式能有效使學(xué)生掌握模具設(shè)計(jì)與制造的各項(xiàng)核心職業(yè)技能，熟悉模具企業(yè)工作過程，培養(yǎng)良好的職業(yè)素質(zhì)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

工作過程；高職；模具綜合實(shí)訓(xùn)

近年來，隨著市場經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，模具、數(shù)控及計(jì)算機(jī)等新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)制造業(yè)的生產(chǎn)方式、產(chǎn)品種類以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，同時(shí)也對模具人才設(shè)計(jì)和制造能力的培養(yǎng)提出了新的挑戰(zhàn)。對畢業(yè)生及用人單位回訪及調(diào)研時(shí)發(fā)現(xiàn)，高職學(xué)生盡管經(jīng)過2~3年的模具專業(yè)課程學(xué)習(xí)，但在實(shí)際工作中處理模具設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)問題時(shí)不知如何分析與解決，所掌握的實(shí)際技能與企業(yè)的需求還有很大的差距。

模具綜合實(shí)訓(xùn)是學(xué)生在校期間完成所有專業(yè)理論知識及單項(xiàng)技能訓(xùn)練后，走向工作崗位前的最后一個(gè)綜合技能實(shí)訓(xùn)。在設(shè)立教學(xué)目標(biāo)并構(gòu)建實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式時(shí)，不僅應(yīng)考慮提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的能力，還應(yīng)考慮如何提高學(xué)生在生產(chǎn)過程中對知識的靈活應(yīng)用、分析判斷及探究創(chuàng)新的能力。

我院模具專業(yè)在構(gòu)建“職業(yè)化三級遞進(jìn)”的人才培養(yǎng)模式中，提出模具綜合實(shí)訓(xùn)以模具設(shè)計(jì)制造工作項(xiàng)目為載體，采用企業(yè)管理運(yùn)作模式。實(shí)踐證明，該實(shí)訓(xùn)模式能有效使學(xué)生熟悉企業(yè)模具生產(chǎn)流程，掌握模具設(shè)計(jì)與制造的核心職業(yè)技能，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)、分析研究和解決實(shí)際問題的能力，樹立創(chuàng)新意識及培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。

構(gòu)建模具綜合實(shí)訓(xùn)模式的教學(xué)背景

在傳統(tǒng)模具技能實(shí)訓(xùn)中，側(cè)重于學(xué)生對技能熟練程度的訓(xùn)練，教師先講授并操作后，學(xué)生依葫蘆畫瓢重做一遍，不能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性和自主創(chuàng)新性，屬于被動(dòng)學(xué)習(xí)，難于舉一反三。

模具綜合實(shí)訓(xùn)不僅應(yīng)實(shí)現(xiàn)將產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)、工程圖設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、CAD/ CAM設(shè)計(jì)、鉗工修配、數(shù)控加工、模具裝配檢驗(yàn)等相關(guān)專業(yè)知識融會(huì)貫通，達(dá)到綜合應(yīng)用多種知識和技能的目的，還應(yīng)符合模具生產(chǎn)工作過程，達(dá)到生產(chǎn)要求，實(shí)現(xiàn)將模具設(shè)計(jì)理論應(yīng)用于實(shí)際的加工制造過程。

能力培養(yǎng)內(nèi)容和實(shí)訓(xùn)目的

如圖1所示，目前企業(yè)的產(chǎn)品和模具生產(chǎn)流程為：產(chǎn)品設(shè)計(jì)—模具設(shè)計(jì)—模具加工—模具裝配—模具調(diào)試—產(chǎn)品檢驗(yàn)。根據(jù)以上模具工作過程，相應(yīng)地將模具專業(yè)學(xué)生核心職業(yè)能力分解為產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力、模具設(shè)計(jì)能力、機(jī)械加工能力、鉗工操作能力、數(shù)控加工能力、模具裝配調(diào)試能力、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)?zāi)芰Φ?個(gè)部分。

圖1 模具設(shè)計(jì)制造的工作過程圖

基于企業(yè)需求和模具生產(chǎn)工作過程，模具專業(yè)教學(xué)需著重培養(yǎng)和加強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)能力和核心技能，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，加深模具設(shè)計(jì)與制造的專業(yè)知識，熟悉模具制造與裝配的流程和制造方法，了解安全文明生產(chǎn)要求，熟練運(yùn)用模具制造的常用設(shè)備和工具，增進(jìn)學(xué)生對模具制造過程的感性認(rèn)識。

模具綜合實(shí)訓(xùn)具體實(shí)施

在整個(gè)模具設(shè)計(jì)及制造過程中，以模具工作過程為主線，通過在綜合實(shí)訓(xùn)中完成模具和產(chǎn)品制作的項(xiàng)目，將前修模具設(shè)計(jì)及加工的理論知識與CAD／CAM軟件結(jié)合起來，強(qiáng)化學(xué)生CAD產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)及CAM數(shù)控編程加工的能力，同時(shí)訓(xùn)練機(jī)械加工及模具鉗工裝配等基本操作技能。

（一）確立模具綜合實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容和目標(biāo)

實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：利用4周時(shí)間，各個(gè)項(xiàng)目小組自行選擇或設(shè)計(jì)產(chǎn)品（塑件），在產(chǎn)品測量基礎(chǔ)上完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)，加工制造模具零件，完成模具裝配、安裝與調(diào)試。

實(shí)訓(xùn)目標(biāo)：完成符合使用要求的產(chǎn)品開發(fā)與模具制作。

在整個(gè)實(shí)訓(xùn)過程中，項(xiàng)目小組按照企業(yè)工作崗位要求以企業(yè)模式管理運(yùn)作，制定工作分配和項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃，學(xué)生以企業(yè)員工角色參與項(xiàng)目工作，教師以工程師的身份指導(dǎo)學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入職業(yè)角色，在培養(yǎng)職業(yè)技能的同時(shí)，逐步培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德、職業(yè)意識及團(tuán)隊(duì)合作精神。

（二）模具綜合實(shí)訓(xùn)的實(shí)施階段

準(zhǔn)備階段 在進(jìn)行模具綜合實(shí)訓(xùn)之前，學(xué)生應(yīng)具備塑料模具設(shè)計(jì)與制造、模具CAD/CAM、機(jī)械加工及特種加工等課程基本知識，完成產(chǎn)品模型、材料特性、模具結(jié)構(gòu)、加工要求等方面資料的收集工作。將學(xué)生按每組8人設(shè)置若干項(xiàng)目小組，每組推選組長，在組長的帶領(lǐng)和調(diào)配下，以企業(yè)班組的形式組織小組成員一起實(shí)施模具設(shè)計(jì)及制造工作。教師負(fù)責(zé)設(shè)備及實(shí)訓(xùn)材料準(zhǔn)備工作。需要提供的設(shè)備主要有機(jī)械加工設(shè)備（車床、普通銑床、平面刨床、平面磨床、外圓磨床和搖臂鉆床）、鉗工設(shè)備、數(shù)控設(shè)備（數(shù)控銑床、線切割、電火花）、成型設(shè)備（注塑機(jī)）及各種工具、刀具、夾具、量具等。

設(shè)計(jì)階段 （產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)CAD/CAM） 在設(shè)計(jì)階段，項(xiàng)目組長組織成員討論，根據(jù)小組能力及興趣選擇或自主創(chuàng)造難度恰當(dāng)、外形合適的產(chǎn)品，并確立模具設(shè)計(jì)方案，利用所學(xué)的CAD軟件（如PRO/E、Cimatron、UG等）進(jìn)行產(chǎn)品數(shù)據(jù)的三維建模，并采用CAD軟件完成分模及模具整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。經(jīng)教師審核模具后，進(jìn)行CAM軟件的電極設(shè)計(jì)及CNC編程。由于學(xué)生初次進(jìn)行實(shí)際模具設(shè)計(jì)和CAM編程，教師應(yīng)按企業(yè)生產(chǎn)要求，及時(shí)指出學(xué)生在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的錯(cuò)漏結(jié)構(gòu)和不合理的工藝操作，引導(dǎo)學(xué)生理解并修正，直至模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、CNC工藝恰當(dāng)為止。

制造階段 由于各個(gè)項(xiàng)目模具各不相同，每套模具的加工工藝也靈活多變，在模具設(shè)計(jì)工作完成后，項(xiàng)目小組針對本組的模具零件在教師指導(dǎo)下進(jìn)行全面討論，分析模具零件的結(jié)構(gòu)工藝性，確定需加工零件的工藝路線、加工參數(shù)、采用的加工設(shè)備，小組組長根據(jù)小組成員能力和進(jìn)度安排分配加工任務(wù)。在此階段，學(xué)生應(yīng)掌握模具零件的加工方法、制定工藝和加工順序，運(yùn)用機(jī)械加工、鉗工等方法進(jìn)行毛坯的機(jī)械粗加工，再采用CAD/CAM軟件生成零件的數(shù)控加工程序進(jìn)行零件的數(shù)控加工，并使用特種加工的線切割、電火花完成零件的精加工，以保證達(dá)到工藝設(shè)計(jì)的要求。

模具裝配和調(diào)試階段 項(xiàng)目小組在教師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)裝配方案，選擇相應(yīng)的工具、量具、設(shè)備，將加工完成的模具零件裝配成完整的模具，并能處理裝配過程中出現(xiàn)的問題。在試模過程中，指導(dǎo)學(xué)生在注塑機(jī)上安裝模具，經(jīng)過教師講解注塑機(jī)的操作步驟和安全生產(chǎn)要求后，學(xué)生進(jìn)行模具調(diào)試，直至調(diào)試出合格產(chǎn)品，以檢驗(yàn)?zāi)＞咴O(shè)計(jì)和制造的合理性及生產(chǎn)性。通過試模，學(xué)生可進(jìn)一步了解和掌握拆裝模具、注塑機(jī)的操作，注塑工藝參數(shù)的設(shè)定和調(diào)整、試模不成功或產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷等實(shí)際問題的解決。

評價(jià)與考核階段 在項(xiàng)目實(shí)施過程中，參照企業(yè)模式，通過建立嚴(yán)格的崗位工作制度，包括考勤和學(xué)生填寫工作日志，教師適時(shí)參與評價(jià)。項(xiàng)目結(jié)束后，項(xiàng)目小組進(jìn)行綜合實(shí)訓(xùn)過程的總結(jié)和教學(xué)反饋，教師根據(jù)實(shí)訓(xùn)中學(xué)生的實(shí)訓(xùn)態(tài)度、理論知識運(yùn)用、模具制造裝配、動(dòng)手技能、獨(dú)立工作能力、小組合作能力以及模具完成情況綜合評定。

教學(xué)實(shí)踐效果和教學(xué)建議

在實(shí)訓(xùn)過程中，需要學(xué)生自主開發(fā)、自主設(shè)計(jì)產(chǎn)品及模具，學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中獨(dú)立思考，可充分發(fā)揮他們的創(chuàng)造力設(shè)計(jì)有趣實(shí)用的日用產(chǎn)品，學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性可大大提高。同時(shí)，在動(dòng)手制作模具的過程中，學(xué)生綜合運(yùn)用各項(xiàng)制造操作技能，可學(xué)會(huì)應(yīng)對故障分析處理，完成整副模具的加工及試生產(chǎn)，可極大地增強(qiáng)學(xué)生的成就感和自信心。

經(jīng)過三年模具綜合實(shí)訓(xùn)的項(xiàng)目實(shí)施，已先后為廣西紡織工業(yè)學(xué)校、廣西石化技校、合浦第一職業(yè)高中成功開發(fā)和生產(chǎn)了“塑料粘鉤產(chǎn)品及模具”、“塑料玩具小鍋產(chǎn)品及模具”、“塑料月餅刀叉產(chǎn)品及模具”、“塑料梳子產(chǎn)品及模具”等10余套模具和20余套模仁鑲件，如圖2、圖3所示。

圖2 塑料粘勾產(chǎn)品及模具圖

圖3 塑料玩具小鍋產(chǎn)品及模具圖

首先，在新實(shí)訓(xùn)模式教學(xué)中，需綜合運(yùn)用模具設(shè)計(jì)、CAD/CAM技術(shù)、機(jī)械加工、數(shù)控加工等知識和技能，這也對教師提出了更高的要求，需要教師具備豐富的專業(yè)知識和實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，在教學(xué)過程中教師應(yīng)注意合理統(tǒng)籌實(shí)訓(xùn)過程，制定合理的機(jī)床使用進(jìn)度計(jì)劃，盡量避免設(shè)備不足出現(xiàn)待工現(xiàn)象，以保證整個(gè)環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行。

其次，由于學(xué)生初次設(shè)計(jì)并制作模具，出錯(cuò)在所難免，教師在指導(dǎo)過程中也會(huì)由于檢查不到或交接環(huán)節(jié)出錯(cuò)，特別是加工錯(cuò)誤發(fā)生后（如數(shù)控銑床崩刀或加工尺寸超差），學(xué)生的心里既焦急又緊張，教師應(yīng)及時(shí)耐心地引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并幫助解決問題，以免挫傷學(xué)生的積極性。

再次，由于采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)比較靈活，各項(xiàng)目小組的進(jìn)度和工作由組長調(diào)配完成，學(xué)生實(shí)踐的自由度較大，對于小組成員的管理，除了早班考勤外，主要是依靠學(xué)生自律。

另外，將女生單獨(dú)做為一個(gè)項(xiàng)目小組，更有利于培養(yǎng)模具專業(yè)女生的獨(dú)立思考和操作能力。實(shí)踐證明，女生小組雖然弱勢，但她們常常主動(dòng)尋求指導(dǎo)并且工作細(xì)致認(rèn)真，其模具往往較早完成，同時(shí)質(zhì)量也較高。

在我院模具綜合實(shí)訓(xùn)模式的構(gòu)建中，以企業(yè)模具設(shè)計(jì)與制造的工作過程為切入點(diǎn)、以模具設(shè)計(jì)制造工作項(xiàng)目為載體，通過工作項(xiàng)目將職業(yè)活動(dòng)中所要求的知識和技能融合為一體；在培養(yǎng)學(xué)生各種職業(yè)技能的同時(shí)，鍛煉學(xué)生的探究思辨和創(chuàng)新能力，并讓學(xué)生熟悉企業(yè)模具生產(chǎn)流程和管理模式，強(qiáng)化學(xué)生的職業(yè)意識以及團(tuán)隊(duì)合作精神，養(yǎng)成良好的職業(yè)道德，綜合提高了學(xué)生的職業(yè)競爭力。不僅取得了良好的實(shí)訓(xùn)效果，也深受學(xué)生和用人單位的好評，畢業(yè)生就業(yè)率連年達(dá)到98%以上。

[1]王衛(wèi)軍，于昂.基于 CAD／CAE／CAM的注射模具實(shí)訓(xùn)[J].南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，（6）：95-97.

[2]謝玉敏，張美麗.淺談模具專業(yè)教學(xué)方法改革[J].廣西輕工業(yè)，2007，（11）：136，142.

[3]謝偉東，模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)項(xiàng)目作業(yè)的實(shí)踐與研究[J].職業(yè)技術(shù)，2008，（4）：22.

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[5]毛金明，康劍莉.CAD/CAM在模具設(shè)計(jì)與制造課程項(xiàng)目教學(xué)中的應(yīng)用[J].廣西輕工業(yè)，2008，（8）：59-60，62.

陳劍玲，女，廣西柳州人，廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系講師，工程師，主要從事模具設(shè)計(jì)及制造（CAD/CAE/ CAM）方面的研究與實(shí)踐工作。

（本欄責(zé)任編輯：張維佳）

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1672-5727（2012）04-0133-02