思政元素融入沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)教學(xué)中的初探

段興旺，齊會(huì)萍

（太原科技大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，山西 太原）

一 課程地位及作用

材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)必修課之一沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)是模具方向的核心主干課，本課程能使學(xué)生掌握沖壓工藝及沖壓模具設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，了解沖壓成形工藝、模具與設(shè)備的關(guān)系，利用本課程的知識(shí)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行產(chǎn)品和模具設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的能力，以便為課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)以及畢業(yè)后從事沖壓成形工藝、沖壓模具設(shè)計(jì)及其相關(guān)方面的工作打好基礎(chǔ)。本課程將學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)轉(zhuǎn)化為專(zhuān)業(yè)應(yīng)用知識(shí)，是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用性、探索性和自主性學(xué)習(xí)的重要組成部分。

模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)工藝裝備，模具工業(yè)是一切工業(yè)之母。沖壓模具是模具的一種，且其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要的地位，在機(jī)械、交通運(yùn)輸、航空航天、電子電器、醫(yī)療器械、日用五金等行業(yè)都有沖壓加工。故沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)課程，不僅要傳授學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生模具設(shè)計(jì)能力，更要培養(yǎng)學(xué)生家國(guó)情懷和責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識(shí)以及大國(guó)工匠精神，學(xué)成后能積極投身社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)建設(shè)[1]。

二 思政元素融入課程教學(xué)的重要作用

課程思政是將意識(shí)形態(tài)教育融入專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)體系中，實(shí)現(xiàn)課程知識(shí)價(jià)值觀與國(guó)家意識(shí)形態(tài)同頻共振，將智育與德育合二為一。在專(zhuān)業(yè)知識(shí)傳授中融入價(jià)值引領(lǐng)，幫助學(xué)生樹(shù)立正確的價(jià)值觀，培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)道德及職業(yè)素養(yǎng)，培養(yǎng)真正對(duì)國(guó)家、人民和社會(huì)發(fā)展有用的高技能人才，從而實(shí)現(xiàn)高校教育的價(jià)值塑造、能力培養(yǎng)、知識(shí)傳授三位一體的教學(xué)目標(biāo)。這種方式有助于對(duì)構(gòu)建全方位、多角度、立體化的高校思想政治教育體系有著不可替代的作用，也是落實(shí)“三全育人”理念的關(guān)鍵一招[2-4]。

如何將思政元素融入到專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中，2016年李克強(qiáng)總理在政府工作報(bào)告提出“培育精益求精的工匠精神”[5]，2017年習(xí)近平總書(shū)記在十九大報(bào)告中強(qiáng)調(diào)“弘揚(yáng)勞模精神和工匠精神”[6]，2019年9月，習(xí)近平總書(shū)記對(duì)世界技能大賽中的我國(guó)參賽選手強(qiáng)調(diào)：弘揚(yáng)精益求精的工匠精神[7]，由此可見(jiàn)，國(guó)家高度重視對(duì)工匠精神的培育和弘揚(yáng)。為此，在講解沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)課程時(shí)，在相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容中融入一些思政元素—— 工匠精神的內(nèi)容，使學(xué)生理解工匠精神的內(nèi)涵，培養(yǎng)學(xué)生大國(guó)工匠、家國(guó)情懷、責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識(shí)，同時(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性，最終達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量，提升專(zhuān)業(yè)水平的目標(biāo)。

三 思政元素融入課程教學(xué)的具體措施

由于沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)課程具體的教學(xué)內(nèi)容較多，包括緒論部分、沖壓工藝（沖裁、彎曲、拉深、脹形、翻邊等）部分、沖壓工藝過(guò)程設(shè)計(jì)、沖模結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)等。如何在這些教學(xué)內(nèi)容中適當(dāng)切入思政點(diǎn)（工匠精神），避免教條生硬地說(shuō)教，以思政理念促進(jìn)專(zhuān)業(yè)教學(xué)[8]，實(shí)現(xiàn)潤(rùn)物無(wú)聲育人目的，就成為當(dāng)務(wù)之急。而原材料、模具和沖壓設(shè)備是沖壓的三要素，如圖1所示。每一種成形工藝與模具設(shè)計(jì)都會(huì)涉及到這三方面的內(nèi)容，故從緒論及沖壓三要素幾方面講解如何將思政元素（工匠精神）融入到課堂教學(xué)中。

圖1 沖壓三要素

（1）講解沖壓緒論時(shí)，會(huì)涉及到模具工業(yè)的發(fā)展、模具的重要性等，結(jié)合觀看視頻“崛起的中國(guó)模具工業(yè)”[9]和“中央電視臺(tái)《對(duì)話(huà)》節(jié)目—— 打造中國(guó)制造的升級(jí)“模具””[10]，給學(xué)生講解中國(guó)模具工業(yè)由弱小落后到模具制造大國(guó)再到模具強(qiáng)國(guó)的發(fā)展輝煌歷程，講述模具是一切工業(yè)之母。讓學(xué)生了解中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展歷程、發(fā)展現(xiàn)狀及重要地位，從而激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)模具專(zhuān)業(yè)，提升學(xué)習(xí)興趣，宣揚(yáng)愛(ài)國(guó)愛(ài)崗敬業(yè)的正能量[11]；讓學(xué)生樹(shù)立正確的人生觀和價(jià)值觀，樹(shù)立建設(shè)社會(huì)主義祖國(guó)的使命感、責(zé)任感，為祖國(guó)的繁榮富強(qiáng)不斷作出貢獻(xiàn)。

（2）講到?jīng)_壓用材料時(shí)，沖壓材料是沖壓成形的三要素之一，沖壓板材是保證產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量的關(guān)鍵，是沖壓生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量控制對(duì)象。板材質(zhì)量性能要符合沖壓工藝的要求，只有沖壓板材質(zhì)量性能好，生產(chǎn)效率才能高，容易生產(chǎn)高質(zhì)量的沖壓件。穿插觀看“共和國(guó)發(fā)展成就巡禮·山西”[12]視頻，內(nèi)容是中央電視臺(tái)對(duì)太鋼手撕鋼的報(bào)道，太鋼將板材做到了極致，講到了工匠精神是一種不斷追求極致和創(chuàng)新的精神。結(jié)合該視頻，給學(xué)生講解我國(guó)板材發(fā)展現(xiàn)狀以及在“手撕鋼”的研發(fā)過(guò)程中，研發(fā)團(tuán)隊(duì)“拼搏奮斗，追逐夢(mèng)想”的核心精神以及“追求極致，不斷創(chuàng)新”的理念，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和國(guó)家榮譽(yù)感，培養(yǎng)學(xué)生追求極致和不斷創(chuàng)新的精神。由于沖壓工藝方案確定和沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品成本至關(guān)重要，鼓勵(lì)學(xué)生將這種創(chuàng)新精神充分體現(xiàn)在沖壓工藝方案的確定和沖模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中。如圖2所示的零件，如果生產(chǎn)批量不是太大，可以采用落料沖孔復(fù)合模和單工序彎曲模成形；在此基礎(chǔ)上，針對(duì)彎曲工序，為了減小彎曲后的回彈，可以采用預(yù)彎曲、再進(jìn)行二次彎曲的方案；如果零件的生產(chǎn)批量比較大，可以采用沖孔、沖切口、預(yù)彎曲、二次彎曲、切斷級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)該零件。針對(duì)級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)方式，一種方式是通過(guò)手工送料，該方式生產(chǎn)效率低；為此，通過(guò)創(chuàng)新改進(jìn)，設(shè)計(jì)自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料，從而提高生產(chǎn)效率；在此基礎(chǔ)上，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，在模具恰當(dāng)位置設(shè)置檢測(cè)機(jī)構(gòu)，來(lái)檢測(cè)自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)送料是否到位，當(dāng)自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)送料不到位，檢測(cè)機(jī)構(gòu)報(bào)警，自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)自動(dòng)停止送料，壓機(jī)滑塊停止運(yùn)動(dòng)，直到故障排除，從而確保自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)送料準(zhǔn)確到位，避免了由于送料不到位導(dǎo)致的廢品，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本。通過(guò)這樣的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生追求極致和不斷創(chuàng)新的精神，讓學(xué)生明白只有不斷追求創(chuàng)新，才能促進(jìn)發(fā)展。

圖2 零件圖

由于模具制造周期影響產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，進(jìn)而影響新產(chǎn)品上市以及企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，而模具質(zhì)量既影響模具制造周期，又在很大程度上決定產(chǎn)品的外觀和質(zhì)量[13]，故要保證模具質(zhì)量，而要保證模具質(zhì)量，模具精度要追求極致。失之毫厘，謬之千里。而模具精度的保證，一方面模具工藝尺寸計(jì)算要精確、準(zhǔn)確，要認(rèn)真，要有耐心。針對(duì)尺寸較多的零件，如圖3所示，學(xué)生首先要分清哪些尺寸模具磨損后變大，哪些尺寸模具磨損后變小，哪些尺寸模具磨損后不變。在此基礎(chǔ)上，還要清楚每一類(lèi)型尺寸采用哪種計(jì)算公式以及相應(yīng)公式中參數(shù)的含義，接著還要看工件圖上標(biāo)注的尺寸符合不符合相應(yīng)計(jì)算公式的要求，如果不符合，還需要將尺寸換算成符合相應(yīng)公式要求的尺寸，這些要求學(xué)生要認(rèn)真、耐心、準(zhǔn)確。其次，針對(duì)工件上每一個(gè)尺寸，認(rèn)真、耐心、精確地將相對(duì)應(yīng)的刃口尺寸計(jì)算出來(lái)。第三，為了保證模具有一定的壽命，模具刃口尺寸要標(biāo)注公差，學(xué)生就要清楚三種類(lèi)型尺寸對(duì)應(yīng)的公差如何標(biāo)注，學(xué)生要從公差表中認(rèn)真查尺寸公差，如果刃口尺寸公差的正負(fù)號(hào)標(biāo)注反了，那模具一磨損就報(bào)廢了，這就造成了模具成本的增加。如果沒(méi)有耐心、不認(rèn)真，計(jì)算馬馬虎虎，那刃口尺寸計(jì)算錯(cuò)誤或標(biāo)注錯(cuò)誤，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品就是廢品。另一方面是模具加工精確度，如果模具加工的精度不高，那用模具加工出來(lái)的產(chǎn)品就會(huì)有缺陷，甚至是廢品。為此，加工模具時(shí)要認(rèn)真、耐心、精確、追求極致。穿插觀看視頻“《聚集》一汽——大眾工匠精神：一汽大眾汽車(chē)有限公司沖壓高級(jí)技師——牟少志”的報(bào)道，牟少志，一位為汽車(chē)模具質(zhì)量把關(guān)的模具維修技師，為了把誤差降到最低，牟少志需要把工作做到極致，工作時(shí)需要極高的專(zhuān)注度，從各個(gè)角度仔細(xì)、認(rèn)真地審視著每套模具做出的制件。有時(shí)為了修復(fù)一個(gè)細(xì)小的問(wèn)題，牟少志甚至需要反復(fù)試驗(yàn)上百次。正是這份近乎偏執(zhí)的認(rèn)真與刻苦鉆研，在為整車(chē)的品質(zhì)與精準(zhǔn)度保駕護(hù)航[14]。講述韓利萍的故事，韓利萍，山西航天清華裝備有限責(zé)任公司的一名數(shù)控銑工，靠著傳承和鉆研，憑著專(zhuān)注和堅(jiān)守，數(shù)十年如一日地追求職業(yè)技能的極致化，保證了航天產(chǎn)品的質(zhì)量和精度，托起火箭升天，托起中國(guó)夢(mèng)[15]！通過(guò)結(jié)合觀看牟少志的視頻以及講述韓利萍的故事，給學(xué)生講解好的產(chǎn)品質(zhì)量是由高精度的模具來(lái)保證的，模具精度要追求極致，進(jìn)行模具工藝尺寸計(jì)算及模具加工制造時(shí)要認(rèn)真、耐心，追求極致，從而培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)持、嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、耐心、專(zhuān)注、敬業(yè)、精益求精、追求極致的精神。

圖3 零件圖

（4）沖壓成形會(huì)涉及到?jīng)_壓成形設(shè)備，沖壓成形設(shè)備也是沖壓成形的三要素之一，沖壓成形設(shè)備的精度和剛度會(huì)影響模具的壽命及沖壓件的質(zhì)量，只有高精密的設(shè)備才能成形出高質(zhì)量的沖壓件。為了提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，沖壓成形設(shè)備逐漸在向沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)發(fā)展，其中圖4是沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的兩種形式[16]，圖4a是多工位自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線(xiàn)示意圖，圖4b是中聯(lián)自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線(xiàn)示意圖。沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是：安全性高，產(chǎn)品質(zhì)量高，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)周期短，零件成本低。所以在講板料、模具和設(shè)備的關(guān)系時(shí)，給學(xué)生穿插講述“中國(guó)濟(jì)南二機(jī)床大型沖壓線(xiàn)”故事—— 福特用濟(jì)南二機(jī)床制造的世界最先進(jìn)的汽車(chē)沖壓生產(chǎn)線(xiàn)取代原有德國(guó)制造的23條生產(chǎn)線(xiàn)，且把底特律工廠的4條大型沖壓線(xiàn)訂單交付給中國(guó)濟(jì)南二機(jī)床。在這種高科技大型機(jī)械裝備中，中國(guó)智造一步步成為了國(guó)際標(biāo)桿[17]。通過(guò)該故事的講述，增強(qiáng)學(xué)生民族自豪感和國(guó)家榮譽(yù)感，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情，樹(shù)立和增強(qiáng)學(xué)生為社會(huì)主義建設(shè)事業(yè)服務(wù)的決心。

圖4 沖壓自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線(xiàn)示意圖

四 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)在沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)課堂教學(xué)中恰當(dāng)?shù)厝谌胨颊亍そ尘?，使學(xué)生更加深入地理解工匠精神的內(nèi)涵：設(shè)計(jì)上追求獨(dú)具匠心、質(zhì)量上追求精益求精、技藝上追求盡善盡美的精神[18]。激發(fā)學(xué)生的民族自豪感、榮譽(yù)感和愛(ài)國(guó)熱情，培養(yǎng)學(xué)生建設(shè)社會(huì)主義祖國(guó)的使命感、責(zé)任感，增強(qiáng)為社會(huì)主義建設(shè)事業(yè)服務(wù)的決心[1]，從而達(dá)到在傳授專(zhuān)業(yè)知識(shí)、培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)技能的同時(shí)育人的目的。同時(shí)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，最終達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量，提升專(zhuān)業(yè)水平的目標(biāo)。