《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程多元混合模式教學(xué)探索

賈平

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，新型材料被逐步開(kāi)發(fā)出來(lái)，新的加工方法、手段從想象變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，模具行業(yè)的發(fā)展也正在發(fā)生時(shí)代性的變化。而在各個(gè)行業(yè)、廠礦中廣泛使用的沖壓模具更面臨著巨大的挑戰(zhàn)和要求。那高校在課程培養(yǎng)中如何使學(xué)生既能掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)，又能具有工程實(shí)際能力呢？在《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程中，通過(guò)理論知識(shí)學(xué)習(xí)—隨堂作業(yè)小結(jié)—單元測(cè)驗(yàn)考試—3D實(shí)體操練這樣一條縱線，同時(shí)在四個(gè)環(huán)節(jié)中都橫向貫穿線上、線下、實(shí)體模具現(xiàn)場(chǎng)拆裝測(cè)繪、計(jì)算機(jī)虛擬設(shè)計(jì)和3D實(shí)體打印等多種形式構(gòu)成的多元混合模式探索，從而使得整個(gè)教學(xué)過(guò)程立體豐富，滿足培養(yǎng)本科工程教育的要求，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)熱情，教學(xué)效果得到了學(xué)生的肯定。

關(guān)鍵詞：多元混合模式;自主學(xué)習(xí);工程實(shí)際能力;教學(xué)探索

近年來(lái)，我國(guó)模具技術(shù)快速進(jìn)步，主要表現(xiàn)在模具集成制造單元與技術(shù)的普及、商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)向模具及其產(chǎn)業(yè)鏈延伸、模具的智能化、3D打印在模具制造中的廣泛應(yīng)用、輕量化新材料與大型塑料模具的出現(xiàn)與優(yōu)化、大型級(jí)進(jìn)沖模技術(shù)的成熟及高速高可靠性成為精密級(jí)進(jìn)沖模的重要特征、模具標(biāo)準(zhǔn)件趨于精細(xì)化這幾個(gè)方面[1]。從技術(shù)角度來(lái)看，我國(guó)模具設(shè)計(jì)加工和制造技術(shù)正在趕超國(guó)際水平，而且我國(guó)的模具產(chǎn)值已經(jīng)成為世界之最[2]。這些都迫切要求高校在課程培養(yǎng)中切實(shí)注重學(xué)生的工程實(shí)際能力，那如何才能實(shí)現(xiàn)這一目的呢？本文就《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》這門(mén)材料成型及控制工程專業(yè)的課程進(jìn)行了多元混合模式教學(xué)探索，在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)從立體角度進(jìn)行構(gòu)造教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)，從而激發(fā)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)熱情，獲得了良好的教學(xué)效果，增強(qiáng)了學(xué)生的工程實(shí)際能力。

1 傳統(tǒng)教學(xué)模式弊端

《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》是材料成型及控制工程的一門(mén)重要的專業(yè)課程，是一門(mén)理論性、實(shí)踐性和綜合性比較強(qiáng)的課程，它將沖壓成形工藝原理、沖壓工藝分析和沖壓模具設(shè)計(jì)三者結(jié)合在一起。學(xué)生不僅需要學(xué)習(xí)相應(yīng)理論知識(shí)，更需要大量的實(shí)踐操作和動(dòng)手活動(dòng)才能真正形成工程實(shí)際能力，滿足國(guó)家和企業(yè)的需要?？蓚鹘y(tǒng)的課堂理論知識(shí)灌、課下作業(yè)都雷同、實(shí)驗(yàn)只能靠觀看三部曲明顯不能滿足這些要求。

傳統(tǒng)的課堂理論教學(xué)部分即使有多媒體課堂的加持，增加了動(dòng)態(tài)的視頻、動(dòng)畫(huà)以求形象直觀的表現(xiàn)模具的基本工作原理、常見(jiàn)的模具結(jié)構(gòu)形式等，但是只是課堂上那幾分鐘的演示，上完課學(xué)生就拋之腦后，很難真正掌握本質(zhì)內(nèi)容。課下布置作業(yè)之后，批改作業(yè)會(huì)發(fā)現(xiàn)抄襲雷同現(xiàn)象比較嚴(yán)重，真正自己獨(dú)立完成的同學(xué)少之又少，何來(lái)加強(qiáng)鞏固所學(xué)知識(shí)的可能性。

2 多元混合模式探索

多元混合模式就是不拘泥于形式，以多種多樣豐富的教學(xué)形式共同進(jìn)行課程教學(xué)活動(dòng)，盡可能地激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)熱情，擁有積極主動(dòng)學(xué)習(xí)態(tài)度，化被動(dòng)接收為主動(dòng)吸收，從書(shū)本死板理論轉(zhuǎn)化為立體靈活實(shí)踐操作，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中增強(qiáng)自身工程能力，形成真正工程素養(yǎng)[3]。

目前提倡的混合模式也形式多樣，不單單只是線上網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和線下傳統(tǒng)課堂教學(xué)的簡(jiǎn)單疊加，隨著MOOC的興起，混合式教學(xué)模式又有了新的內(nèi)涵。翻轉(zhuǎn)課堂被作為加強(qiáng)MOOC學(xué)習(xí)效果的有力手段，將線上學(xué)習(xí)與線下討論相結(jié)合，即學(xué)生先在線上學(xué)習(xí)教師預(yù)先錄制或指定的視頻資料，獲得初步知識(shí)，再在課堂上與教師就不懂的問(wèn)題或有疑惑的問(wèn)題進(jìn)行研討學(xué)習(xí)，旨在最大限度地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果[4]。

《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程的多元混合模式教學(xué)也涉及了多種形式，除了常見(jiàn)的各種概念的課堂學(xué)習(xí)模式、線上學(xué)習(xí)、翻轉(zhuǎn)課堂等，更重要的是模塊化學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)模擬設(shè)計(jì)和3D打印實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的利用，真正實(shí)現(xiàn)實(shí)體動(dòng)手操作，并延伸至課外，校外的各種實(shí)踐活動(dòng)、各類比賽中，真正實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)具有工程實(shí)際能力人才的目標(biāo)。

2.1 多元混合模式在基礎(chǔ)理論教學(xué)中

《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程的理論教學(xué)相對(duì)比較抽象，如何在教學(xué)中生動(dòng)形象的講授沖壓成形的原理、沖壓對(duì)應(yīng)的工藝及過(guò)程、沖壓模具的結(jié)構(gòu)組成及運(yùn)行情況，這是個(gè)需要多元混合才能實(shí)現(xiàn)的過(guò)程。

在基礎(chǔ)理論教學(xué)中，課堂授課之前線上以慕課的形式進(jìn)行學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的成績(jī)累計(jì)，以此強(qiáng)制學(xué)生必須進(jìn)行每次課程之前的預(yù)習(xí)工作，在慕課平臺(tái)上針對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行視頻、課件、文檔及討論等多種形式的發(fā)布，更加容易引起學(xué)生對(duì)自身不懂知識(shí)點(diǎn)的敏感度[5]。而學(xué)情統(tǒng)計(jì)里有關(guān)每位同學(xué)的預(yù)習(xí)情況都會(huì)有所顯現(xiàn)，比如：各種資料更關(guān)注哪一部分？視頻觀看了多少時(shí)長(zhǎng)？是否積極主動(dòng)談?wù)撝R(shí)難點(diǎn)？大多數(shù)同學(xué)對(duì)本節(jié)內(nèi)容預(yù)習(xí)的難點(diǎn)是什么？教師可以針對(duì)這部分問(wèn)題進(jìn)行課堂授課側(cè)重點(diǎn)的把握及下次課程準(zhǔn)備工作的調(diào)整。

課堂授課時(shí)以線下面對(duì)面授課的傳統(tǒng)形式進(jìn)行，在必要的時(shí)刻加入實(shí)體教具、多媒體動(dòng)態(tài)演示及講解、小組談?wù)摗⒅R(shí)難點(diǎn)學(xué)生講授教師補(bǔ)充等多種混合互動(dòng)的形式進(jìn)行，更容易抓住學(xué)生的注意力，教師亦可以根據(jù)學(xué)生的現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)反應(yīng)隨時(shí)調(diào)整講授進(jìn)度，真正使學(xué)生解惑預(yù)習(xí)中的難點(diǎn)，從而圓滿理解掌握本次課程知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容。

這樣的多元混合模式在基礎(chǔ)理論知識(shí)學(xué)習(xí)中使學(xué)生不留疑惑問(wèn)題，保證每節(jié)課程理論知識(shí)點(diǎn)當(dāng)堂攻克，不留死角。

2.2 多元混合模式在隨堂內(nèi)容反饋中

《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程的隨堂反饋不能只看學(xué)生的課堂回答或課后作業(yè)，同樣需要多元混合模式的進(jìn)行才能反饋的更加全面和具體。

隨堂內(nèi)容反饋分兩種，一種是課堂講授環(huán)節(jié)之前針對(duì)前期學(xué)生預(yù)習(xí)的學(xué)情統(tǒng)計(jì)情況進(jìn)行說(shuō)明，從而讓學(xué)生直接了解本次課程大家的重難點(diǎn)是什么，在后續(xù)的課堂講授環(huán)節(jié)更集中注意力在這些方面;另一種則是在課堂基礎(chǔ)理論知識(shí)學(xué)習(xí)完成之后進(jìn)行。課堂上可以在結(jié)束前預(yù)留10分鐘左右的時(shí)間進(jìn)行學(xué)生提問(wèn)教師解答、教師點(diǎn)名提問(wèn)、隨堂小測(cè)驗(yàn)等形式進(jìn)行，也可以在課下網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)上以習(xí)題、調(diào)查問(wèn)卷等形式進(jìn)行。

多元混合模式可以使每節(jié)課程的隨堂內(nèi)容反饋都真實(shí)直觀，而不僅僅局限于每次的千篇一律的課后作業(yè)，不能保證真實(shí)來(lái)源。同時(shí)使學(xué)生更樂(lè)于去表現(xiàn)自己真實(shí)的知識(shí)掌握情況，不知不覺(jué)中轉(zhuǎn)換學(xué)習(xí)角色，積極主動(dòng)汲取知識(shí)。

2.3 多元混合模式在模塊知識(shí)形成中

每個(gè)完整章節(jié)學(xué)習(xí)過(guò)程中以多元混合模式進(jìn)行，形成學(xué)生對(duì)模塊知識(shí)的構(gòu)建，改變學(xué)生學(xué)習(xí)思維，建立解決問(wèn)題條理清晰的工程實(shí)際能力。

章節(jié)學(xué)習(xí)之前的線上整體章節(jié)知識(shí)構(gòu)圖，建立章節(jié)學(xué)習(xí)框架，分清章節(jié)主次。章節(jié)學(xué)習(xí)之后線上拋出開(kāi)放性知識(shí)點(diǎn)討論、章節(jié)相關(guān)論文式開(kāi)放作業(yè)、章節(jié)的集中考試;線下的章節(jié)思維導(dǎo)圖總結(jié)串講、作業(yè)優(yōu)秀者帶來(lái)的習(xí)題課講解等多元混合模式使整個(gè)章節(jié)學(xué)習(xí)系統(tǒng)起來(lái)，形成學(xué)生的思維模塊化意識(shí)，初步形成對(duì)工程實(shí)際能力的培養(yǎng)意識(shí)。

《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程的模塊知識(shí)構(gòu)建得益于多元混合模式的實(shí)施。

2.4 多元混合模式在實(shí)操工程能力培養(yǎng)中

《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》是一門(mén)專業(yè)性、實(shí)踐性和綜合性都很強(qiáng)課程，它的實(shí)操環(huán)節(jié)更加重要，除了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)中涉及的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)之外，可以采用多遠(yuǎn)混合模式將更多的實(shí)操引入課程學(xué)習(xí)中，真正培養(yǎng)起學(xué)生的工程素養(yǎng)和實(shí)際能力。

線上可以利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源和其他高校開(kāi)發(fā)使用的模擬軟件，進(jìn)行模具裝調(diào)拆裝等視頻操作。線下現(xiàn)有沖壓實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)沖壓設(shè)備操作，模具安裝調(diào)試，真正實(shí)現(xiàn)自己動(dòng)手操作，深刻理解模具安裝過(guò)程、調(diào)試過(guò)程、設(shè)備運(yùn)行情況，從而在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮這些工程實(shí)際問(wèn)題，不會(huì)造成學(xué)生只會(huì)理論設(shè)計(jì)模具，結(jié)果模具不滿足工程需求實(shí)際等這樣的問(wèn)題;模具拆裝實(shí)驗(yàn)室工業(yè)用模具現(xiàn)場(chǎng)學(xué)生自己動(dòng)手操作測(cè)繪，使其了解真正的工業(yè)用模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出更適合工業(yè)生產(chǎn)使用的模具，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的工程素養(yǎng)的建立;三維實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)繪制沖壓模具，使學(xué)生學(xué)會(huì)模具設(shè)計(jì)基本流程，能夠設(shè)計(jì)且繪制出合理沖壓模具;第二課堂3D打印實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生從設(shè)計(jì)到實(shí)體的質(zhì)的跨越，真正了解設(shè)計(jì)模具與制造模具之間的差異，同時(shí)在課外也可利用此開(kāi)放平臺(tái)，積極參加各項(xiàng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等比賽項(xiàng)目，不僅實(shí)現(xiàn)專業(yè)技能知識(shí)的提升，也鍛煉個(gè)人的工程實(shí)際能力。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)在《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程內(nèi)進(jìn)行多元混合模式教學(xué)活動(dòng)，四大方面囊括了學(xué)習(xí)理論知識(shí)到動(dòng)手實(shí)際操作的各個(gè)方面，小細(xì)節(jié)入手，變50分枯燥滿堂灌的課堂為各個(gè)小的模塊學(xué)習(xí)，真正激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，變被動(dòng)接收為主動(dòng)吸收。而實(shí)際動(dòng)手進(jìn)行沖壓模具設(shè)計(jì)，再利用3D實(shí)驗(yàn)平臺(tái)把自己設(shè)計(jì)的模具變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)可視的實(shí)體，學(xué)習(xí)興趣會(huì)持續(xù)增加，在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生更能直觀地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)其中存在的問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的同時(shí)想辦法去解決這個(gè)問(wèn)題，最終建立起真實(shí)有效的工程實(shí)際能力，慢慢形成自身工程素養(yǎng)。

未來(lái)，我國(guó)模具行業(yè)將朝著高精密化、自動(dòng)化、智能化、新型化及融合化的方向發(fā)展。勢(shì)必對(duì)高校培養(yǎng)沖壓模具工程師提出了更高的要求，而《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程的多元混合模式教學(xué)探索從多角度立體實(shí)現(xiàn)了良好的教學(xué)效果，值得繼續(xù)執(zhí)行，相信在后期的教學(xué)中逐步改進(jìn)，日益精進(jìn)，一定會(huì)實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)祖國(guó)模具行業(yè)優(yōu)秀工程人才的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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