冲压工艺与模具设计课程改革的探索与实践

2022-11-17

根据模具职业岗位对人才的需求, 本人在教学实践中大力度整合课程内容。在课程整合过程中, 首先明确该门课程的教学目标, 其次, 该门课程整合后的主要内容包括:课程内容的“模块”顺序及对应的学时、课程内容选取依据、课程的重点、难点及解决办法、实施步骤等。

1 确定课程目标

《冲压工艺与模具设计》是模具设计与制造专业最重要的一门专业课程之一。它主要是培养学生对冲压工艺及冲压模具的设计与制造, 在本课程中, 不仅对冲压工艺的基本概念做深入的讲解, 还通过冲压工艺提出对模具设计的方案以及模具的加工、装配。通过本课程的学习, 学生可以基本掌握冲压模具的设计与制造。

2 内容模块顺序及对应的学时

本课程的内容选取是根据课程核心知识点的结构进行优化排列, 每个知识模块都具有完整的教学内容。在本课程学习中, 理论与实训相结合, 设计与实际操作相结合, 目标能力与现场案例分析相结合, 多媒体演示与走访参观相结合, 项目 (产品) 与多形式考核相结合。

本课程本着实用够用为原则, 根据企业需要, 特别针对冲压主要的几大方面来安排, 重点突出冲裁、弯曲、拉深三大工序, 占总课时超过50%。本课程共安排96学时。

3 课程的重点、难点及解决办法

3.1 课程特色

(1) 理论、实验与实训相结合; (2) 课程内容与工程案例相结合; (3) 教师讲解和师范相结合; (4) 传统授课和利用现代化模式演示相结合; (5) 课程设置与实训场所相结合。

3.2 核心知识点

(1) 冲裁、弯曲、拉深等工艺基本概念; (2) 冲裁、弯曲、拉深等模具设计与制造; (3) 冲裁、弯曲、拉深等工艺设计。

3.3 核心技术技能点

(1) 冲裁工序中间隙的选取; (2) 冲裁模刃口尺寸的计算及凸凹模结构设计; (3) 弯曲件展开长度的计算及回弹分析; (4) 弯曲模工作尺寸设计; (5) 拉深模凸凹模结构工作尺寸的设计; (6) 模具材料的选用和热处理工艺, 模具主要零件尺寸精度; (7) 压力机的选择及模具安装要点。

3.4 课程难点

教学难点:变形和应力应变分析、工艺性分析、结构类型及计算。解决方法:课堂讲解、课件演示、多媒体、现场操作, 通过理论联系实际来加深理解。

4 课程设计思想与教学方法

该课程的总体学时要求为96学时, 其中理论/实践比例是4∶6。在讲授理论基础课的同时我们积极安排学生的实践课, 将实践课的内容分成两大部分, 第一块内容安排了工艺实践课, 教学生如何识别有关冲压方面主要的工艺问题, 其中如何识别冲压件, 工艺过程及常见工艺问题的如何决。第二大块内容是不同类型的模具结构以及模具安装设备选用。课程讲授全部是在实验、实训室中完成, 讲授理论的同时, 安排学生进行实验和实训。环境真实, 教学互动, 实验室主要完成一般工艺性问题的练习;其它安排到实训基地进行实地教学, 锻炼学生的动手能力拓展了知识。

通过这种现场教学, 理论与实践相结合、讲与练相结合、不同实训场所相结合、行为引导教学法与项目教学、小组工作法相结合的教学方式, 该专业的学生能够非常牢固的掌握专业技术与技能, 所以模具专业毕业的学生受到企业广泛的欢迎。

4.1 课程设计思想

(1) “项目导向”教学法。本课程中的实践 (验) 部分, 其设计思想是以“项目导向”教学法为主线, 所有的实验器材均采用真实的产品, 每个实训单元都是一个典型的工程样例。在实训教学过程中, 学生是主体, 教师服务于学生。教师的责任是充分地将技能知识传授给每个学员, 使每个学员都可以得到充分地锻炼。

(2) 实践与理论教学一体化。实践教学与理论教学相结合, 确保实践教学占教学总时数的50%以上;编写切实可行、富有实效的实践性教学大纲和具有针对性的实验实习实训指导书;同时建立实践教学的考核制度, 实现学历证书和职业资格证书“双证制”。将原有的实训、实验, 课程设计有机地融入理论教学当中, 通过对实训实验内容地调整和更新, 学生应具有的其他各项实践能力, 如实验设备、仪器的使用操作能力, 实验设备和仪器故障的判断、排除及维护能力。

由于本课程安排在多媒体设备的专业教室进行, 所以可以根据教学大纲和课程的进度安排, 及时组织实践性教学。使学生做到边学边练, 这样可以激发学生的学习兴趣和主观能动性, 很大程度上避免了理论教学与实践教学脱钩的现象。

通过实践教学, 本课程的实训教学起到了很好的教学目的, 学生的技能水平有了很大的提高, 既提高了学生模具CAD应用的能力, 同时进一步增强了专业技能, 为后续先进制造技术综合实验, 对所设计装置进行数控加工和装配奠定了基础, 也为学生将来的就业创造了增加了更多的机会。

4.2 教学方法

冲压模具设计与制造包括冲压模具设计与冲压模具制造两部分, 为克服课堂理论教学抽象、难懂以及冲压模具设计实践性强的特点, 我们在教学方法、手段和教学内容表现形式上进行了改革。

(1) 讲练结合型。采用讲、练结合型教学方法, 教师在讲清基本概念、基本理论与方法之后, 通过布置学生进行实践训练, 完成教学内容。采用这种教学方法, 事实证明教学效果良好, 学生很快地掌握了课程内容。

(2) 案例教学型。生产一线的情况是千变万化的, 案例教学为学生提供了一种模仿、借鉴和引伸的范例。这种教学模式的最大特点是使教学更加贴近生产实际, 针对性较强。

(3) 启发式教学。教师提出几个综合性的问题, 然后逐个加以分析, 按设定条件逐步提出解决办法, 使学生从中领会思路, 学会解决问题的办法。此种方式针对性强, 特别适用于概念比较多的内容。

(4) 讨论式教学。这种方法是教师在课堂上针对企业工作环境的模拟情况所采取的不同工艺措施提出几个讨论题, 学生分组准备并派出代表在班上发言, 不同观点之间可以展开争论, 最后教师进行归纳总结, 如果答案不统一, 不同的观点可以允许存在。这种教学法, 实际也是对企业工作环境的模拟, 通过这种教学, 能够提高学生工作的适应能力。

实践证明, 以上几种教学模式都充分调动了学生的学习积极性, 体现了以学生为主体的思想, 同时也体现了理论与实践的紧密结合。学生既学到了理论知识也掌握了实践技能, 同时学生的技术应用能力也得到了提高, 因而受到学生的普遍欢迎。

5 实施效果

几年来, 我对2004级、2005级与2006级模具设计与制造专业的学生进行了《冲压工艺与模具设计》教学改革的探索与实践, 收到了良好的效果。目前, 2004级、2005级学生已经就业, 2006级学生正在顶岗实习。跟踪走访学生与用人单位, 以及社会、行业尤其是鹤壁模具行业对毕业生和顶岗实习学生的评价表明, 学生的动手能力强, 适应岗位快, 鹤壁职业技术学院模具专业课程体系的综合改革是成功的, 既得到了专家、同行与社会的一致好评, 又受到用人单位的大力欢迎。

摘要：结合自身办学的经验和条件, 在教学实践中把生产中的典型案例引入教学内容, 以真实产品为项目, 以“一体化”的教学理念, 设计规划模具专业课程教学, 收到了良好的效果。

关键词：课程,案例,项目导向,教学模式