虛實(shí)結(jié)合的模具設(shè)計(jì)制造實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建探討

胡金雨

摘要：模具設(shè)計(jì)制造需要學(xué)生具備基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)意識、具有實(shí)踐創(chuàng)新能力、科學(xué)的分析素養(yǎng)等，傳統(tǒng)的模具教學(xué)實(shí)踐中，更多的是行為動(dòng)手操作，但由于學(xué)生的認(rèn)知不強(qiáng)，多處于仿照與參考階段，缺乏獨(dú)立的創(chuàng)新能力，實(shí)踐環(huán)境受到了限制，學(xué)生的思維發(fā)散具有局限性，隨著網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、仿真化的技術(shù)發(fā)展，逐漸的應(yīng)用信息化的手段，將虛實(shí)模式的模具設(shè)計(jì)融合起來，拓展出了虛擬與實(shí)際的教學(xué)體系，當(dāng)下在虛實(shí)結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)中，仍舊存在一些困境，需要進(jìn)一步的探索教學(xué)形式予以突破，應(yīng)積極構(gòu)建虛實(shí)結(jié)合教學(xué)體系推進(jìn)模具設(shè)計(jì)制造的教學(xué)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：虛實(shí)結(jié)合;模具設(shè)計(jì)制造;實(shí)踐教學(xué);體系構(gòu)建

引言：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推進(jìn)， 模具設(shè)計(jì)制造從單一的手動(dòng)模式，轉(zhuǎn)化為虛擬的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作形式，設(shè)計(jì)制造的形式更加多樣，學(xué)生在任務(wù)互動(dòng)中也更為輕松便捷，現(xiàn)階段將這種虛實(shí)模式結(jié)合起來，融合傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃，并借助現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)理念，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新潛能，解決了實(shí)踐場地局限等問題，可有效提高教學(xué)質(zhì)量，改善教學(xué)效果，教師應(yīng)充分的利用虛實(shí)結(jié)合教學(xué)模式，合理的把控虛實(shí)結(jié)合的時(shí)機(jī)與方法，搭建新型教學(xué)體系，構(gòu)建良好的設(shè)計(jì)制造學(xué)習(xí)空間。

一、材料成型與控制工程專業(yè)開展實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)實(shí)困境

1.實(shí)踐教學(xué)資源成本高、利用效率低、安全隱患大

模具設(shè)計(jì)制造需要多方實(shí)踐，基于理論的認(rèn)知上展開實(shí)際環(huán)境的操作與思考，但實(shí)踐的過程中，不僅受到了場地的制約，且相對的實(shí)踐設(shè)備都較為昂貴，學(xué)生本身在模具設(shè)計(jì)制造上缺乏經(jīng)驗(yàn)，會大量的浪費(fèi)材料，這種實(shí)踐形式通常很久的互動(dòng)教育，都難以取得效果，只能對學(xué)生做基礎(chǔ)的啟蒙，實(shí)踐中部分的設(shè)備利用率不高，學(xué)校另外還要在設(shè)備上定期進(jìn)行維護(hù)，補(bǔ)充材料以供學(xué)生鍛煉，不具備足夠的經(jīng)濟(jì)支撐，且器材有限，學(xué)生數(shù)量眾多，學(xué)生只能合作進(jìn)行小組的分析，無法展開針對的練習(xí)，部分學(xué)生始終都沒有實(shí)際的接觸過儀器進(jìn)行學(xué)習(xí)，都是從旁觀看，難以達(dá)到實(shí)踐效果，在實(shí)踐中還由于學(xué)生人數(shù)多難以管理，安全意識不足，對機(jī)械的了解不充分等，出現(xiàn)一些危險(xiǎn)事故，讓學(xué)生對實(shí)踐充滿恐慌感。

2.學(xué)生實(shí)踐能力不足、創(chuàng)新意識不強(qiáng)

由于學(xué)校在設(shè)備的數(shù)量與學(xué)生的數(shù)量上存在較大的差異，這些問題時(shí)難以避免的，因此學(xué)生實(shí)踐中難以達(dá)到預(yù)期的教學(xué)水平，受到設(shè)備的故障、設(shè)備維護(hù)等影響，還會進(jìn)一步拖延實(shí)踐機(jī)會，學(xué)生只能集體通過設(shè)備進(jìn)行實(shí)踐操作，無法個(gè)體進(jìn)行實(shí)踐互動(dòng)，甚至平時(shí)沒有接觸到設(shè)備的機(jī)會，在考核時(shí)輪流進(jìn)行設(shè)備實(shí)踐操作，讓學(xué)生感到一頭霧水，操作中的靈活性不足，實(shí)踐的意義不大，在實(shí)踐中較為墨守成規(guī)，學(xué)生的創(chuàng)新能力不受重視，學(xué)生只能按照規(guī)定進(jìn)行操作，缺乏創(chuàng)新思考。

3.實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量與行業(yè)企業(yè)發(fā)展需求相脫節(jié)

當(dāng)前市場經(jīng)過了一輪又一輪的時(shí)代洗禮，呈現(xiàn)了一個(gè)發(fā)展的新局面，未來還將會進(jìn)一步的拓展技術(shù)要求，提高實(shí)踐指標(biāo)，而學(xué)校的教學(xué)還停留在傳統(tǒng)的實(shí)踐上，因此學(xué)生在接受了教育后，步入社會缺乏市場競爭力，他們的設(shè)計(jì)理念與認(rèn)知內(nèi)容，均已經(jīng)較為陳舊，無法適應(yīng)社會的發(fā)展變化，導(dǎo)致行業(yè)中難以短時(shí)間找到一席之地，還需要自己重新學(xué)習(xí)。

二、虛實(shí)結(jié)合的模具設(shè)計(jì)制造實(shí)踐教學(xué)平臺的構(gòu)建

1.進(jìn)行全流程的高度仿真實(shí)踐教學(xué)

模具智能化設(shè)計(jì)制造仿真教學(xué)中，學(xué)校應(yīng)引進(jìn)相應(yīng)的仿真技術(shù)設(shè)備，滿足學(xué)生的個(gè)性化鍛煉需求，讓學(xué)生每個(gè)人都能夠進(jìn)行仿真模擬，將市場上的任務(wù)需求引流到課堂上來，面集成NX、Tecnomatix、SolidEdge、Ansys、MSC Nastran等軟件，建立虛擬的實(shí)踐平臺，讓學(xué)生熟悉各個(gè)操作工具，通過虛擬的制造設(shè)計(jì)、裝配、運(yùn)營等系列流程，借助立體化的設(shè)計(jì)工藝圖樣進(jìn)行分析，以虛擬的環(huán)境，可以邊理解理論知識，邊進(jìn)行實(shí)踐演示，讓吸收的知識直接的轉(zhuǎn)化為實(shí)踐結(jié)果，鍛煉學(xué)生的自主能力。

2.平臺共享、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、賽學(xué)結(jié)合

虛實(shí)結(jié)合模式下，教師可任務(wù)驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐訓(xùn)練，并通過虛擬的競賽比拼讓學(xué)生之間形成競爭力，激發(fā)學(xué)生的求知?jiǎng)恿?，基于一年的基礎(chǔ)累積后，教師就可以展開創(chuàng)新比賽，融入實(shí)際的市場要求，將工程生產(chǎn)、運(yùn)營運(yùn)作、企業(yè)的設(shè)計(jì)制造新章程等與教學(xué)信息交互，讓教學(xué)資源與市場材料共融共享，這樣學(xué)生可以了解當(dāng)下市場上的實(shí)踐要求，有明確的目標(biāo)方向進(jìn)行學(xué)習(xí)思考。

3.虛實(shí)結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)“細(xì)分三層能力結(jié)構(gòu)”

虛實(shí)結(jié)合的實(shí)踐中應(yīng)構(gòu)建一個(gè)循序計(jì)劃，分層進(jìn)行實(shí)踐互動(dòng)，先打好學(xué)生的借此狐，進(jìn)而讓學(xué)生充分的了解模具智能化設(shè)計(jì)制造的市場環(huán)境、現(xiàn)狀要求等，讓學(xué)生拓展自己的視野，最后激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，鼓勵(lì)學(xué)生從不同的視角展開模具智能化設(shè)計(jì)制造的聯(lián)想，結(jié)合學(xué)生的反饋情況，學(xué)生的實(shí)踐問題等，幫助學(xué)生解答疑惑，構(gòu)建層次遞進(jìn)的教學(xué)模式，讓學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐中，從基礎(chǔ)出發(fā)，強(qiáng)化項(xiàng)目的運(yùn)作與協(xié)調(diào)能力，培養(yǎng)復(fù)合型人才，專業(yè)性人才。

4.“五項(xiàng)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)運(yùn)行模式

虛實(shí)實(shí)踐之間應(yīng)具有相互補(bǔ)充的能力，可在虛擬的仿真設(shè)計(jì)上，結(jié)合真正的實(shí)際觸摸操作，讓虛擬計(jì)劃與課程實(shí)驗(yàn)，虛擬室內(nèi)設(shè)計(jì)與室外的觀察思考，虛擬的校內(nèi)分析與校外的調(diào)查等，結(jié)合起來，再加上“虛擬仿真實(shí)驗(yàn)+綜合能力實(shí)踐”、“虛擬仿真實(shí)驗(yàn)+畢業(yè)設(shè)計(jì)”構(gòu)建成五項(xiàng)結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)運(yùn)行模式，進(jìn)行流程化、多面化的設(shè)計(jì)教學(xué)。

5.虛實(shí)結(jié)合的模具設(shè)計(jì)制造實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容建設(shè)

多媒體軟件中Authorware、Directer、Flash等可進(jìn)行動(dòng)畫的模具集成，完成信息的整合，通過UG、Pro/E、Catia、Solidworks等工業(yè)三維軟件建立現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)儀器設(shè)備的實(shí)物模型?？砂凑哲浖A(yù)設(shè)的步驟進(jìn)行分析，進(jìn)而在軟件的工具采納下，聯(lián)系任務(wù)的目標(biāo)，設(shè)定實(shí)驗(yàn)的步驟，進(jìn)行實(shí)踐的全新思考，體驗(yàn)創(chuàng)新過程分配時(shí)間，將自己的系列創(chuàng)新聯(lián)想落實(shí)到實(shí)際的模擬操作中，進(jìn)一步的觀察其中的細(xì)節(jié)問題進(jìn)行補(bǔ)充，在虛實(shí)結(jié)合中進(jìn)行交流與互相評價(jià)，讓學(xué)生之間互相分享自己的經(jīng)驗(yàn)與思路。

結(jié)語

綜上所述，虛實(shí)結(jié)合的模具設(shè)計(jì)制造中，兩者互相填補(bǔ)了實(shí)踐的不足，讓實(shí)踐過程更加順利，實(shí)踐的教學(xué)環(huán)境得到延伸，教學(xué)中，結(jié)合學(xué)生的實(shí)踐反饋，增加實(shí)踐內(nèi)容強(qiáng)化教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1]盛蘇英.開放式虛實(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2014，12（1）：98-101.

[2]楊建良.電類基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)虛實(shí)結(jié)合模式的構(gòu)建[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2014，33（7）：101-104.

[3]蒙艷玫，唐治宏，董振，等.機(jī)械工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的研究與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2016，33（5）：109-112.