淺談獨(dú)立院校模具拆裝實(shí)驗室建設(shè)

吳坤　李立建　朱彥龍

【摘 要】為主動適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對模具專業(yè)應(yīng)用型人才的需求，結(jié)合我院辦學(xué)條件和人才培養(yǎng)目標(biāo)，提出模具拆裝實(shí)驗室建設(shè)的意義、方案及途徑，以及探討實(shí)驗室建設(shè)對教學(xué)效果和教學(xué)改革促進(jìn)的問題。

【關(guān)鍵詞】模具拆裝；實(shí)驗室建設(shè)；獨(dú)立院校；教學(xué)效果

模具是現(xiàn)代制造業(yè)的重要工藝裝備，模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位與作用也日益顯著。作為培養(yǎng)高素質(zhì)、高技能應(yīng)用型模具專業(yè)人才的模具設(shè)計與制造專業(yè)，其目標(biāo)旨在培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)模具工業(yè)發(fā)展及企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際、具有較強(qiáng)創(chuàng)新能力及動手實(shí)踐能力，以滿足我國模具工業(yè)迅速發(fā)展對應(yīng)用技能型模具專業(yè)人才的需求。模具結(jié)構(gòu)拆裝實(shí)驗是模具專業(yè)開設(shè)的必修實(shí)驗項目，目的是讓學(xué)生熟悉典型模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理，了解模具各組成零部件間的配合及裝配關(guān)系。由于實(shí)驗教學(xué)對強(qiáng)化學(xué)生的技能訓(xùn)練至關(guān)重要，本文以河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院模具拆裝實(shí)驗室為例，具體闡述獨(dú)立院校模具拆裝實(shí)驗室建設(shè)意義、方案及途徑和投入使用后教學(xué)效果的思考。

1 模具拆裝實(shí)驗室建設(shè)意義

創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力培養(yǎng)的實(shí)驗環(huán)境，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，改革傳統(tǒng)教師以教為主的單一育人模式，搭建分層次、項目驅(qū)動式實(shí)驗教學(xué)平臺，探究適于獨(dú)立院校的應(yīng)用型人才培養(yǎng)方式，在新形式下具有重要意義?！独錄_模具設(shè)計》和《塑料模具設(shè)計》是我院根據(jù)模具專業(yè)人才培養(yǎng)方案開設(shè)的兩門專業(yè)核心課程。對于?？茖W(xué)生來說，兩門課程涉及到的冷沖模具和注塑模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜度高，而學(xué)生又缺乏必要的機(jī)械設(shè)計和機(jī)械原理相關(guān)的基礎(chǔ)知識，學(xué)習(xí)起來難度較大，再加上學(xué)習(xí)意識淡薄、基礎(chǔ)差、對知識的渴求欲望較低等諸多原因，使得教師在講授相應(yīng)模具結(jié)構(gòu)及原理時很難提起興致，進(jìn)而導(dǎo)致專業(yè)的認(rèn)同感降低。

模具拆裝是學(xué)生直觀感知、理性認(rèn)識模具結(jié)構(gòu)的重要渠道，在教師指導(dǎo)下，通過增加與生產(chǎn)模具等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的模具模型進(jìn)行拆卸和重新組裝等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，來提升模具專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。因此，模具拆裝實(shí)驗室建設(shè)在獨(dú)立學(xué)院專科教育和人才培養(yǎng)過程中具有十分重要的意義。

1）理論與實(shí)踐相結(jié)合是工科類課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，也是推進(jìn)應(yīng)用型和技能型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對應(yīng)用型人才的培養(yǎng)既符合國民經(jīng)濟(jì)對應(yīng)用型人才的需求，同時又符合我院的辦學(xué)定位和對專業(yè)性人才的培養(yǎng)要求。

2）鞏固和強(qiáng)化學(xué)生所學(xué)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的理論知識，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，在實(shí)踐中提高學(xué)生提出、分析和解決問題的能力。學(xué)生只有通過實(shí)際操作才能更好地提升對課程的認(rèn)知和理解能力，才能更好地促進(jìn)學(xué)生學(xué)以致用的素養(yǎng)和能力。

3）通過增加模具拆裝實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，增強(qiáng)了模具專業(yè)課程教學(xué)的靈活性和自由度，使不同課程之間相互貫通、有機(jī)融合，有利于學(xué)生充分利用所學(xué)專業(yè)知識開展創(chuàng)新設(shè)計，為今后從事模具設(shè)計及維護(hù)工作奠定理論基礎(chǔ)。

2 模具拆裝實(shí)驗室建設(shè)方案及途徑

由于我院的辦學(xué)特點(diǎn)，決定了機(jī)械類實(shí)驗室建設(shè)既要突出“一體化”實(shí)驗室功能的設(shè)計原則，又要體現(xiàn)學(xué)科交叉利用的原則，即實(shí)驗室建設(shè)在空間的有效利用和實(shí)用性角度方面既要滿足教學(xué)要求，還要美觀大方，經(jīng)過合理設(shè)計我們把模具拆裝實(shí)驗室、機(jī)械設(shè)計實(shí)驗室、機(jī)械創(chuàng)新實(shí)驗室多學(xué)科實(shí)驗室做成整體聯(lián)辦，共用模具拆裝實(shí)驗室的試驗臺和教學(xué)用多媒體。

拆裝實(shí)驗臺數(shù)、設(shè)備套數(shù)和實(shí)驗場地必須與學(xué)生數(shù)量相匹配，適當(dāng)?shù)慕ㄔO(shè)規(guī)模能收到事半功倍的良好效果，最大限度發(fā)揮投資效益。模具拆裝實(shí)驗室占地面積200m2，共配備16個實(shí)驗臺和7組展示柜和7組儲藏柜。每一實(shí)驗臺可提供4個工位，這樣該實(shí)驗室能同時滿足64位同學(xué)實(shí)驗。每組展示柜分立式上下兩層，每層可裝5個模具，這樣7組展示柜共可放置約70個模具。展示柜置于儲藏柜上部，除放置拆裝模具外，通過其單邊透光玻璃還可以做展示模具用。儲藏柜為四邊不透明鐵皮制成，結(jié)構(gòu)同展示柜，主要用于存放多余的拆裝模具和拆裝工具。

以拆裝同一副模具為例，工位數(shù)要能同時容納一個班級的學(xué)生。我院模具專業(yè)教學(xué)班級規(guī)模在30人左右，而模具拆裝實(shí)驗室實(shí)驗臺提供的工位數(shù)可同時容納兩個班級進(jìn)行模具拆裝實(shí)驗教學(xué)。但實(shí)際實(shí)驗時，為保證質(zhì)量和便于管理，僅進(jìn)行一個班級的拆裝實(shí)驗，這樣便可在10個拆裝實(shí)驗臺上分別以4人一組安排開展拆裝實(shí)驗，每個試驗臺配備一套六角扳手。因此開展同一項目的拆裝實(shí)驗就需要有8副模具。按照模具類型分類可完成沖裁模、彎曲模、拉深模、注塑模等拆裝實(shí)驗項目。

模具拆裝實(shí)驗室模具類型的選用既要適合教學(xué)的需要和考慮學(xué)生拆卸時的操作安全及存放物品的方便，同時還要使模具拆裝實(shí)驗室效益利用的最大化，充分發(fā)揮實(shí)驗室作為學(xué)生認(rèn)識模具培養(yǎng)其動手能力的場所。因此，塑料模和冷沖模模具模型確定選用較高標(biāo)準(zhǔn)的玻璃鋼材料，這類模具的特點(diǎn)是重量輕、可辨識度高、顏色區(qū)分度高，可最直觀地觀察到模具執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動狀態(tài)。雖然模具模型與實(shí)際模具相比，運(yùn)動精度不是很高，但是對學(xué)生認(rèn)識模具結(jié)構(gòu)有很大的幫助，且易于保證學(xué)生在實(shí)驗時的安全，拆裝也方便，特別適合學(xué)生做拆裝實(shí)驗。另外，我院還采購了一部分企業(yè)用的生產(chǎn)模具，這種模具的特點(diǎn)是真材實(shí)料，精度高。學(xué)生可有對比性的看待這兩類模具，一類強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)、運(yùn)動狀態(tài)，而另外一種則體現(xiàn)精度、可靠性、真實(shí)性。

3 實(shí)驗室投入使用后對教學(xué)效果的影響

3.1 教師實(shí)驗教學(xué)方面的收獲

模具拆裝實(shí)驗室投入實(shí)驗教學(xué)后，教師的理論授課學(xué)時工作量減少，轉(zhuǎn)而將更多的時間和精力用于準(zhǔn)備實(shí)驗材料、安排實(shí)驗環(huán)節(jié)和制定實(shí)驗流程上，既促進(jìn)教師教學(xué)技能的提升，又革新了以往單一教學(xué)模式的枯燥乏味。在實(shí)驗課上，教師通過啟發(fā)式和引導(dǎo)式教學(xué)，給予學(xué)生更多自由的空間，激發(fā)了他們對專業(yè)知識的渴求和對自身技能提升的追求。

3.2 有利于師生共同開展教學(xué)研究和學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

實(shí)驗教學(xué)是培養(yǎng)專業(yè)型應(yīng)用型人才的基本和必要途徑，也是適應(yīng)市場對高技能人才的需要。在實(shí)驗教學(xué)環(huán)節(jié)，師生可共同對現(xiàn)有的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對比，并可針對某一具體產(chǎn)品提出在操作上可行的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。為增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、自信心和創(chuàng)造能力，可通過技能大賽、提交課程作品或開展模具設(shè)計競賽等多種方式，使學(xué)生在規(guī)定時間或規(guī)定期限內(nèi)完成針對某一具體產(chǎn)品的模具三維造型設(shè)計、虛擬安裝和調(diào)試等過程，從而不斷進(jìn)行模具專業(yè)的理論和實(shí)驗教學(xué)，并可有針對性地開展項目式教學(xué)，多角度全方位提升學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

3.3 為三維虛擬裝配和拆卸提供豐富的素材

基于三維軟件可實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品的三維造型進(jìn)行裝配和拆卸的全過程模擬仿真。學(xué)生通過前期課程的學(xué)習(xí)，綜合運(yùn)用機(jī)械制圖、公差與配合、塑料模具設(shè)計、冷沖模具設(shè)計、三維軟件等相關(guān)課程知識，在對模具進(jìn)行拆卸、零部件尺寸測量和安裝次序過程進(jìn)行記錄后，然后利用三維軟件逐個對各個零件進(jìn)行三維實(shí)體造型，利用該軟件的裝配功能實(shí)現(xiàn)模具的虛擬拆裝，這樣在提升學(xué)生動手能力、軟件操作能力和促進(jìn)專業(yè)課程知識間交互運(yùn)用的同時，也可為三維虛擬拆裝提供了豐富的模具模型素材。

4 結(jié)語

模具拆裝實(shí)驗室在總體建設(shè)和規(guī)模上，充分依托我院辦學(xué)條件和緊密圍繞模具專業(yè)人才培養(yǎng)方向，通過合理籌劃和綜合布局，達(dá)到滿足基本教學(xué)的要求、學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和操作技能的提升，投入使用后驗證了實(shí)驗室建設(shè)的必要性，讓模具專業(yè)的學(xué)生能夠理解和掌握模具的專業(yè)知識，為從事模具設(shè)計制造人才培養(yǎng)夯實(shí)基礎(chǔ)。

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[責(zé)任編輯：王楠]