沖壓模具設(shè)計(jì)與制造模塊課程教學(xué)改革與實(shí)踐

段家現(xiàn)

（梧州學(xué)院，廣西梧州543002）

沖壓模具設(shè)計(jì)與制造模塊課程教學(xué)改革與實(shí)踐

段家現(xiàn)

（梧州學(xué)院，廣西梧州543002）

介紹模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)和課程設(shè)置，構(gòu)建沖壓模具設(shè)計(jì)與制造模塊課程的基本思路和體系，依次詳細(xì)說(shuō)明了課程模塊中各個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)和實(shí)踐設(shè)計(jì)。從現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、項(xiàng)目任務(wù)、一體化教學(xué)等方面探討了課程的教學(xué)方法。經(jīng)過(guò)2年的教學(xué)實(shí)踐和改革，提高了教學(xué)效果，強(qiáng)化了實(shí)踐能力。

沖壓模具；模塊課程；教學(xué)實(shí)踐設(shè)計(jì)；教學(xué)方法

模具工業(yè)的快速發(fā)展，使得模具制造企業(yè)對(duì)集沖壓工藝、模具設(shè)計(jì)、模具制造、模具維修等技能于一體的復(fù)合型人才需求增加，同時(shí)也對(duì)模具專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量提出了更高的要求[1]。

沖壓模具設(shè)計(jì)與制造相關(guān)課程是高職高專模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)人才培養(yǎng)的核心模塊課程之一，該模塊課程的一體化教學(xué)改革與實(shí)踐有利于培養(yǎng)復(fù)合型沖壓模具工程技術(shù)人才，有利于學(xué)生系統(tǒng)地掌握沖壓模具相關(guān)的理論知識(shí)和實(shí)踐技能，有利于提高學(xué)生的工程素質(zhì)。

1 課程的改革目標(biāo)和課程設(shè)置

教學(xué)改革的目標(biāo)：通過(guò)沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、模具制造、模具裝配等專業(yè)知識(shí)的一體化教學(xué)改革，促進(jìn)學(xué)生系統(tǒng)全面地掌握理論知識(shí)和實(shí)踐技能，在提高學(xué)生實(shí)踐能力的同時(shí)，避免理論實(shí)踐脫節(jié)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的學(xué)生到企業(yè)的零適應(yīng)期，學(xué)生與就業(yè)崗位的零距離。

沖壓模具設(shè)計(jì)與制造課程體系的主要課程包括“沖壓模具生產(chǎn)認(rèn)知實(shí)習(xí)”、“冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)”、“沖壓模具拆裝與測(cè)繪”、“冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”、“模具制造工藝”、“沖壓與塑壓設(shè)備”、“模具材料及其熱處理”、“沖壓模具制造實(shí)訓(xùn)”、“模具生產(chǎn)實(shí)習(xí)”等。其中“沖壓模具拆裝與測(cè)繪”、“冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”、“沖壓模具制造實(shí)訓(xùn)”、“模具生產(chǎn)實(shí)習(xí)”為集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

2 模塊課程體系的構(gòu)建

沖壓模具設(shè)計(jì)與制造模塊課程是模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的專業(yè)方向必修課程，課程安排需要做到時(shí)間連續(xù)、知識(shí)銜接緊湊、教學(xué)過(guò)程條理清晰。遵循“認(rèn)知——理論——實(shí)踐——理論——實(shí)踐——理論——綜合實(shí)踐”的認(rèn)知規(guī)律，實(shí)行遞進(jìn)式教學(xué)和分級(jí)教學(xué)。構(gòu)建沖壓模具設(shè)計(jì)與制造課程體系如下圖1所示。

圖1 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造模塊課程體系

3 課程的教學(xué)實(shí)踐

3.1 沖壓模具生產(chǎn)認(rèn)知實(shí)習(xí)

在理論課程之前，設(shè)置認(rèn)知實(shí)踐環(huán)節(jié)，可以使學(xué)生身處生產(chǎn)一線或?qū)嶒?yàn)室，充分感受并認(rèn)識(shí)金屬成形、模具生產(chǎn)、生產(chǎn)設(shè)備、模具制造、模具與設(shè)備維修等內(nèi)容。為后續(xù)的理論課程“冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)”打下基礎(chǔ)。

校內(nèi)以沖裁、彎曲、拉深、成形、擠壓等類型的透明有機(jī)玻璃模具、鋁制模具、鋼制模具和微型壓力機(jī)為教學(xué)載體，采用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)操作的形式，提高學(xué)生對(duì)沖壓工藝和沖壓模具的認(rèn)知。

校外以實(shí)習(xí)基地生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)為教學(xué)載體，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、專題講座的形式，認(rèn)知華司、T鐵、喇叭盆架等金屬制品的沖壓生產(chǎn)過(guò)程，模具設(shè)計(jì)與制造過(guò)程，模具維修與管理等。較全面地認(rèn)知了沖壓工藝、模具設(shè)計(jì)、模具制造、沖壓件生產(chǎn)、模具維修等內(nèi)容。

3.2“冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)”理論課程的教學(xué)設(shè)計(jì)

“冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)”課程采用項(xiàng)目任務(wù)式教學(xué)，以理論教學(xué)為主，實(shí)踐教學(xué)為輔。主要包括沖壓模具概述、沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)、彎曲工藝與模具設(shè)計(jì)、拉深工藝與模具設(shè)計(jì)、成形工藝與模具設(shè)計(jì)、冷擠壓工藝與模具設(shè)計(jì)等內(nèi)容。

每個(gè)項(xiàng)目任務(wù)以3～5個(gè)案例為教學(xué)載體，采用多媒體教學(xué)。課件除了包括基本的設(shè)計(jì)計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)件選用等內(nèi)容外，需要充足的、典型的圖片、動(dòng)畫、視頻等多媒體素材。

3.3 “冷沖壓模具拆裝與測(cè)繪”的實(shí)踐設(shè)計(jì)

“冷沖壓模具拆裝與測(cè)繪”是理論課程后的集中實(shí)踐環(huán)節(jié)，目的是通過(guò)實(shí)踐加深對(duì)理論知識(shí)的理解，同時(shí)，理論知識(shí)來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐，達(dá)到知識(shí)相互融合，理論與實(shí)踐相結(jié)合。

了解典型模具的結(jié)構(gòu)和工作原理；認(rèn)識(shí)模具上各零件的名稱及其作用；熟悉沖壓模具的典型結(jié)構(gòu)和裝配關(guān)系；了解模具總裝配圖、零件圖的設(shè)計(jì)及模具材料、熱處理工藝的確定；掌握工作零件、結(jié)構(gòu)零件的裝配和檢測(cè)方法及模具總裝順序；鍛煉實(shí)踐動(dòng)手能力，加深對(duì)冷沖壓模具結(jié)構(gòu)、工作特點(diǎn)等的認(rèn)識(shí)。

以鋁制沖壓模具為載體、采用現(xiàn)場(chǎng)和分組討論教學(xué)。每組負(fù)責(zé)一幅沖壓模具、每組共6名學(xué)生，主要實(shí)踐內(nèi)容：拆裝要求與注意事項(xiàng)、沖壓模具工作分析、拆卸模具方法與步驟、模具的測(cè)繪和草圖繪制、模具裝配與調(diào)整、總結(jié)沖壓模具的拆裝工藝、模具裝配圖的繪制等。

3.4 “冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”的實(shí)踐設(shè)計(jì)

“冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”是理論知識(shí)與實(shí)踐的綜合教學(xué)環(huán)節(jié)，可以較好地鞏固和提升對(duì)“冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)”、“沖壓模具拆裝與測(cè)繪”的掌握程度。

課程設(shè)計(jì)主要以項(xiàng)目任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，模具設(shè)計(jì)流程為主線，采用現(xiàn)場(chǎng)和分組教學(xué)方式。主要內(nèi)容包括：沖壓件的工藝分析、擬定沖壓工藝方案、排樣設(shè)計(jì)、沖壓力和刃口計(jì)算、沖壓設(shè)備選擇、模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具裝配圖繪制、模具零件工程圖繪制、撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書、總結(jié)與答辯等。

3.5 “模具制造工藝”的教學(xué)設(shè)計(jì)

“模具制造工藝”課程是理論教學(xué)環(huán)節(jié)，系統(tǒng)地講述模具制造工藝的基本原理、特點(diǎn)和典型模具零件的制造工藝。包括模具制造工藝基礎(chǔ)、模具零件普通機(jī)械加工、模具零件特種加工、模具零件數(shù)控加工、模具裝配工藝與調(diào)試等。

以項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)為主，以分組討論和現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)為輔。在保證各種加工工藝方法的完整性和系統(tǒng)性的同時(shí)，突出體現(xiàn)了模具零件工藝過(guò)程卡的應(yīng)用和編制，以實(shí)用性和針對(duì)性為原則，注重知識(shí)和能力和技能之間的關(guān)系。每個(gè)項(xiàng)目包括2～4個(gè)具體工作任務(wù)，將知識(shí)貫穿于項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中。

主要教學(xué)項(xiàng)目包括：模具制造工藝基礎(chǔ)、模具零件普通機(jī)械加工、模具零件特種加工、模具零件數(shù)控加工、模具裝配工藝與調(diào)試等。

3.6 “沖壓模具制造實(shí)訓(xùn)”的實(shí)踐設(shè)計(jì)

“沖壓模具制造實(shí)訓(xùn)”課程是集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是模具制造工藝學(xué)的延續(xù)，以沖壓模具技術(shù)應(yīng)用能力訓(xùn)練為主線，講述了鉗工訓(xùn)練、機(jī)加工訓(xùn)練、模具數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)、典型模具的制作、模具裝配與調(diào)試等沖壓模具制造的要求、內(nèi)容和步驟。詳細(xì)分析單工序沖裁模、復(fù)合模、簡(jiǎn)單級(jí)進(jìn)模具等模具零件的加工、裝配與調(diào)試，擬定各個(gè)零件的加工工藝路線，模具裝配工藝過(guò)程，有利于提高學(xué)生的綜合技能水平及分析、處理問(wèn)題的能力。

以項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)為主，采用現(xiàn)場(chǎng)和分組教學(xué)方式。實(shí)踐時(shí)間為5周。實(shí)踐內(nèi)容包括模具設(shè)計(jì)圖紙分析、擬定零件的加工工藝過(guò)程、編寫零件工藝卡片、支承零件加工、導(dǎo)向零件加工、定位零件加工、卸料零件加工、工作零件加工、模具裝配加工、模具裝配與調(diào)試、小組總結(jié)與答辯等。

3.7 “模具制造生產(chǎn)實(shí)習(xí)”的實(shí)踐設(shè)計(jì)

“模具制造生產(chǎn)實(shí)習(xí)”是對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)與制造模塊課程的綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)，涵蓋了沖壓件、模具設(shè)計(jì)、模具制造、模具生產(chǎn)、模具裝配與維修等內(nèi)容。

實(shí)習(xí)日程安排共3周，主要采用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、講座、操作、輪崗實(shí)習(xí)等教學(xué)方式，包括軋鋼、華司生產(chǎn)、盆架生產(chǎn)、T鐵生產(chǎn)、模具制造、模具維修與調(diào)試等環(huán)節(jié)。

4 教學(xué)方法與手段

4.1 采用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)

積極采用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。如：模具生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、沖壓設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)、模具結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)講解、模具零件加工現(xiàn)場(chǎng)講解、模具裝配和試模等?，F(xiàn)場(chǎng)教學(xué)使學(xué)生的理論知識(shí)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，取得了很好的效果。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)參觀可以使學(xué)生了解生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，了解沖壓件的生產(chǎn)過(guò)程，極大地豐富了他們的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，為理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)奠定了良好的基礎(chǔ)[2]。

4.2 建立一體化的模具教學(xué)場(chǎng)所

模具實(shí)驗(yàn)室是機(jī)械工程訓(xùn)練中心的一個(gè)分支，主要包括多媒體教室、模具拆裝與測(cè)繪、沖壓和注塑生產(chǎn)等實(shí)踐條件，機(jī)械工程訓(xùn)練中心設(shè)有鉗工實(shí)訓(xùn)室、普通機(jī)加工實(shí)訓(xùn)室、數(shù)控仿真實(shí)驗(yàn)室、電加工實(shí)訓(xùn)室、數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)室、焊接實(shí)訓(xùn)室等訓(xùn)練場(chǎng)所。形成了一個(gè)全面有效的學(xué)習(xí)和實(shí)踐氛圍，促進(jìn)學(xué)生系統(tǒng)地去學(xué)習(xí)、領(lǐng)悟，系統(tǒng)地掌握各種理論知識(shí)和實(shí)踐技能。

4.3 采用“項(xiàng)目導(dǎo)向教學(xué)法”

課程按照職業(yè)目標(biāo)和崗位能力的要求分解成若干具有邏輯關(guān)系的“學(xué)習(xí)情境”，每一個(gè)學(xué)習(xí)情境包含若干學(xué)習(xí)項(xiàng)目和自主項(xiàng)目。教師與學(xué)生在一個(gè)真實(shí)的模具設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，完成整個(gè)模具的設(shè)計(jì)工作過(guò)程，并通過(guò)任務(wù)分解法幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)的鏈接和技能的提升，進(jìn)而能根據(jù)在項(xiàng)目學(xué)習(xí)過(guò)程中所掌握的知識(shí)與技能完成自主項(xiàng)目[3]。

5 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)近2年的教學(xué)改革與實(shí)踐，教學(xué)效果得到了專業(yè)教師和學(xué)生的充分肯定，沖壓模塊設(shè)計(jì)與制造模塊課程較好地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，形成了理論知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)踐訓(xùn)練的一致性、連續(xù)性，提升了該模塊課程的教學(xué)質(zhì)量和水平。同時(shí)實(shí)踐環(huán)節(jié)與理論教學(xué)環(huán)節(jié)的交叉融合，極大地培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和工程素質(zhì)。

[1]張華,徐寧,王翠鳳.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)一體化教學(xué)改革研究[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2008(4):109－110.

[2]馬光全.理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法探討[J].齊齊哈爾師范?？茖W(xué)校學(xué)報(bào),2007(3):131-132.

[3]于云程,陳劍鶴.基于工作過(guò)程的《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》課程教學(xué)設(shè)計(jì)[J].常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2010(3):25－27.

Teaching Reform and Practice of Curriculum on Die Design and M anufacture

Duan Jiaxian
(W uzhou University,W uzhou 543002,China)

This paper introduces the training objectives and curriculum design for the studentsmajoring in die design and manufacture.Besides,it also introduces the basic conception and structure of the curriculum on die design and manufacture,explains respectively in details the teaching and practicing arrangements for each module of the whole curriculum and analyzes the teaching methods from the perspective of on-the-spot teaching,project-or task-teaching,integrated teaching,etc.Experiencing two years’teaching reform and practice,teaching effecthas been improved and the students’practicing ability has been enhanced.

die;modular curriculum;teaching and practicing design;teachingmethod

G642.0

A

1673-8535(2013)06-0089-04

段家現(xiàn)（1980-），男，河南新鄉(xiāng)市人，梧州學(xué)院電子信息工程系講師，工學(xué)碩士，研究方向：金屬塑性成形、先進(jìn)制造技術(shù)、CAD/CAM/CAE。

（責(zé)任編輯：覃華巧）

2013-09-11