基于翻轉(zhuǎn)課堂的《冷沖壓模具設(shè)計與制造》課程設(shè)計教學研究

(武漢船舶職業(yè)技術(shù)學院，湖北武漢 430050)

《冷沖壓模具設(shè)計與制造》是高職模具專業(yè)的一門必修專業(yè)課程，其覆蓋面寬，使用面廣、動手操作性強，是模具專業(yè)教育的核心課程。近年來，“微課”憑借其短而精的優(yōu)勢，在高職院校的很多課程中得以應(yīng)用。實踐表明，以“微課”等數(shù)字教學資源作為依托開展翻轉(zhuǎn)課堂教學，不但能提高課堂教學活動的靈活性，教學效果的有效性也有明顯的改善。本文擬對《冷沖壓模具設(shè)計與制造》課程運用翻轉(zhuǎn)課堂，充分體現(xiàn)微視頻教學資源的優(yōu)勢，以“學生課外自學、教師課堂講解、師生共同討論”的新型教學模式進行研究。

1 翻轉(zhuǎn)課堂在《冷沖壓模具設(shè)計與制造》課程設(shè)計教學中應(yīng)用的可行性

翻轉(zhuǎn)課堂是來自歐美的教育理念，實則為顛倒課堂，這種教學模式主要是重新調(diào)整課堂內(nèi)與課堂外的教學時間，將學習的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學生，由教師要學生學變?yōu)閷W生主動學。在這種教學理念下，課堂的時間顯得尤為寶貴，主要用來讓教師解決學生在課外學習知識時所遇到的問題。[1]學生要完成《冷沖壓模具設(shè)計與制造》課程設(shè)計必須掌握沖裁模、拉深模、彎曲模這三大類常用沖壓模相關(guān)的理論知識，課堂上主要從壓力機設(shè)備、變形機理、零件質(zhì)量問題、模具結(jié)構(gòu)類型、工作零件尺寸計算、模具工作原理等方面依次介紹。

分類多、內(nèi)容多、查表多、計算多是《冷沖壓模具設(shè)計與制造》課程的特點。由于學生是第一次進行課程設(shè)計，每位學生的設(shè)計均不相同，加上設(shè)計的均為中等復雜程度的沖壓件，僅靠課堂上老師講解，難以完成設(shè)計任務(wù)，達到教學目標，因此將翻轉(zhuǎn)課堂引入課程設(shè)計中，通過觀看模具拆裝和工作過程的微視頻，學生利用大量的課外時間先自學進行查表計算，從而能夠有效地解決學時有限、教師在課堂中無法讓學生進行親自動手的弊端。學生可以將做課程設(shè)計過程中遇到了問題先思考自主尋求解決方法，實在無法解決的集中到課堂中，向教師進行請教，并將自己的嘗試結(jié)果在課上與教師進行溝通交流，這樣才真正實現(xiàn)了以學定教，實現(xiàn)了教師與學生身份的反轉(zhuǎn)，使學生獲得更多的實踐空間。

這類教學形式不但提高了學生在教學活動中的參與度，使學生獲得極大的成就感，更能夠使教師對每位同學的知識薄弱點更加了解，能夠在后面的教學活動中有重點地講解難點。在《冷沖壓模具設(shè)計與制造》課程設(shè)計教學中運用翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式，不僅顛覆以往填鴨式教學模式，更為教師了解學生的掌握情況，提高教學質(zhì)量提供了大量的教學研究數(shù)據(jù)，因此將翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于《沖壓工藝與模具設(shè)計》課程設(shè)計教學是切實可行的。

2 以微視頻為載體的翻轉(zhuǎn)課堂模式教學設(shè)計

《冷沖壓模具設(shè)計與制造》課程設(shè)計一般是安排在理論學習之后，為期兩周，設(shè)計一副沖壓模具，包括模具的裝配圖、零件圖、工藝卡、設(shè)計說明書，要求模具結(jié)構(gòu)合理，所繪圖紙按照國家制圖標準，盡可能在設(shè)計中有一定的標新立異成分。運用翻轉(zhuǎn)課堂，通過微視頻在課前進行"信息傳遞"，使學生不僅在進行課程設(shè)計時有可參考的對象，根據(jù)自己的零件設(shè)計合理的模具結(jié)構(gòu)，還能自查設(shè)計資料的正確性。

2.1 模具拆裝微視頻

筆者所在學校模具專業(yè)學生在大一就安排了模具拆裝實訓，以便了解和認識模具。在《冷沖壓模具設(shè)計與制造》課程設(shè)計教學中，學生通過觀看冷沖壓模具的拆裝微視頻，不僅能回憶當時的拆裝情景，而且能進一步了解模具的結(jié)構(gòu)和特點，以及沖壓模具上各零部件的作用。在模具的拆裝過程中，某些零件間的配合關(guān)系是用什么工具保證的、有些模具表面的加工要求是用什么方法實現(xiàn)的等等注意事項，通過模具拆裝微視頻，使學生能夠綜合運用所學知識和技能，對模具典型結(jié)構(gòu)及模具零部件裝配有全面的認識。[2]

2.2 模具工作過程微視頻

冷沖壓模具分類較多，按工序特征分類有沖裁模、彎曲模、拉深模、成型模等；按工序組合程度分類有單工序模、復合模、級進模；按沖模有無導向裝置和導向方法分類，可分為無導向的開式模和有導向的導板模、導柱模；按送料、出件及排除廢料的自動化程度分類，可分為手動模、半自動模和自動模；按卸料方式分類，可分為：剛性卸料式和彈性卸料式等模具。對于一副沖模，上述幾種特征可能兼有。因此，冷沖模的模具結(jié)構(gòu)是多樣性的，但是模具的工作原理是不變的。

學生通過觀看模具工作過程微視頻，能夠根據(jù)自己的課程設(shè)計零件特征，選擇適當?shù)哪＞呓Y(jié)構(gòu)加以成型，這有利于改變大部分學生一拿到課程設(shè)計題目一臉茫然的現(xiàn)象。學生可以根據(jù)自己掌握的水平，既可以采用冷沖壓模具中最簡單的單工序模(如沖孔?；蛘呗淞夏?，也可以采用多工序的復合模(如沖孔落料復合模和落料拉深復合模)和級進模。

2.3 課程設(shè)計指導微視頻

為了使大部分學生的模具設(shè)計能力有一定提高，教師錄制相關(guān)的課程設(shè)計指導微視頻，針對課程設(shè)計中的每一個設(shè)計步驟，例如壓力機設(shè)備校核，視頻的時間控制在學生注意力比較集中的時間范圍內(nèi)，視頻后面緊跟三到四個小問題，這可以幫助學生及時進行檢測，并對自己的學習情況作出判斷。通過從簡單到復雜零件的冷沖模課程設(shè)計指導微視頻，能夠讓學生感到模具設(shè)計想的沒那么難，只要按照微視頻的設(shè)計過程就能進行中等復雜模具的設(shè)計。

2.4 課程設(shè)計糾錯微視頻

《冷沖壓模具設(shè)計與制造》課程設(shè)計是采用3至4人一組、每組任務(wù)各異的模式進行，一組內(nèi)提倡求同存異，“同”是指生產(chǎn)的零件都一樣，“異”是指不同的模具結(jié)構(gòu)。針對課程設(shè)計中會經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題，通過錄制課程設(shè)計糾錯微視頻，讓學生能夠自查模具的結(jié)構(gòu)及制圖問題。例如在編寫設(shè)計說明書時，糾錯視頻從字體、字號、章節(jié)、圖標、參考文獻的編寫上演示何為規(guī)范；在繪制裝配圖和零件圖時，考察的是學生對《工程制圖》的繪圖原則、《模具材料選用》的材料選用、《零部件精度檢測》的尺寸精度、《機械基礎(chǔ)》的結(jié)構(gòu)原理等知識進行綜合運用的能力。因此將繪圖時常出現(xiàn)的問題，該如何改正，為何要這樣改等錄成糾錯視頻，學生在繪制時有所參考，有利于減少出錯的地方。

3 教學效果

通過在《冷沖壓模具設(shè)計與制造》的課程設(shè)計教學中運用翻轉(zhuǎn)課堂，引入多種微視頻，每一個視頻都針對一個特定的問題，不僅有較強的針對性，而且支持暫停、回放等多種功能，學生可以自行控制，有利于學生的自主學習。由于在課前就提供了相關(guān)微視頻，學生之間的相互交流更有助于促進知識的消化，不僅提高學生的實踐能力和對工作任務(wù)的剖析能力，還能培養(yǎng)學生間的合作、商討等團隊精神，更重要的是能夠讓教師提前了解學生的學習困難之處，在課堂上給予有效的輔導，教學效果顯著。

4 結(jié) 論

職業(yè)教育理念需要不斷創(chuàng)新，打破傳統(tǒng)教學方式的固化思維模式；教學課堂需要不斷創(chuàng)新,努力提升學生的專業(yè)技能。要想做好《冷沖壓模具設(shè)計與制造》課程設(shè)計，必須充分發(fā)揮學生的主動性，將翻轉(zhuǎn)課堂完美地運用到課程設(shè)計前期準備、課程設(shè)計中期檢查督導、后期課程設(shè)計問題解決上，這樣不僅提高了學生對模具的學習好奇心，能更好的發(fā)揮學生主觀能動性，更重要的是通過翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式，培養(yǎng)學生形成良好的學習習慣，提高了學生的學習能力，對提高教學質(zhì)量和學生素質(zhì)的培養(yǎng)將會起到積極的推動作用。