基于“核心实例贯穿式”的冲压模具的案例教学

　　摘要：本文在传统本科教学模式特点和要求的基础上，对课程教学和实践教学改革进行分析和探索。从冲压模具教学内容、理论教学课程建设、实践教学建设、教学方法等方面进行了优化探索，提出适应于应用型本科教学的新型课程教学模式。
　　关键词：冲压模具；课程改革；教学模式
　　中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2012）29-0022-02
　　随着我国经济的发展，企业对模具和模具人才需求量不断增长，同时对这类人才提出了更高的要求。因此，应用型本科教学模式也需与时俱进，进行相应的新模式探索。冲压模具课程是材料成型及控制工程专业的一门实践性和综合性很强的专业主干课程。在教学过程中，教师和学生普遍反映本课程教学难度大，内容抽象、模具结构复杂、模具结构图与实际工程模具实物很难联系在一起，且模具的工作原理和动作很难想象。这些问题致使“教与学”和“理论与工程实践”分离，最终导致学校培养的应用型本科学生毕业后很难即刻适应企事业单位工作的需要，同时也没用达到本科院校的培养目标。因此，本文结合“教与学”和“工程项目”的经验对“核心实例贯穿式”的冲压模具课程建设研究，进行了一些改革探索。
　　一、教学内容和课程设计创新探索
　　1. 教学内容探索
　　冲压模具设计涉及模具设计、加工制造、安装试制、维护及生产操作工艺流程等各环节，是模具工程师所必备的知识。在课程设计和教学过程中，应充分体现上述提到的知识，同时注重学生的模具设计能力、计算机辅助设计能力、实践动手能力及解决实际问题的能力的培养。因此，在人才培养计划和教学课程设计时，需要在传统的设计上进行改革探索。教学内容主要对如下四个模块进行增减探索：
　　（1）科学基础平台。主要内容包括：模具产品认知模块。让学生刚一跨入大学学习的第一、二学期就让他们参观，测绘塑料、钣金产品和相应的模具，使学生对所学的专业有一个感性认知。
　　（2）专业基础平台。主要内容包括：机械制造、材料力学、机械原理，模具计算机辅助设计等的能力培养。在第二、三，四学期通过计算机辅助绘图设计，使学生掌握企业目前主要的设计工具。
　　（3）专业方向平台。主要内容包括：模具的设计原理，材料的成型机理等，同时开设CAE有限元辅助分析等内容，使学生在原来感性认知的基础上提升到理性认知的高度。
　　（4）实践教学平台。内容包括：CAD辅助设计实训、CAE仿真分析实训、模具实践综合实训及毕业设计等内容，目的是使学生把理论的知识转变成一种设计能力，理论与实践相结合。
　　2. 课程设计内容探索
　　为了使材料成型及控制工程专业学生在学习过程当中不产生厌学的反感情绪，提高并激发学生的学习兴趣，课程的设置应该进行优化和探索。应用型大学本科除了基础课程和公共课程外，应开设与工程项目为指导的模具专业联系密切的课程：模具产品认知实训、机械制图及实训、计算机辅助绘图（二维）及实训、机械CAD（三维）及实训、CAE有限元分析及实训、工程力学、逆向工程、冷冲模设计及实训、塑料模设计及实训等专业骨干课程。与传统的大学本科相比，课程设计更加突出了学生的工程项目能力、实践实训和动手能力、模具的实战设计能力及与计算机紧密结合的有限元分析等能力的培养。通过以上的课程设计，使学生在校期间就能培养出具有“卓越工程师”的能力，就能即刻满足企业人才的需要，使学生一毕业就能胜任相应工作岗位。
　　二、教学方法探索
　　由于模具设计是理论和工程实践结合严谨的课程，抽象难懂，特别是模具结构原理复杂，概念抽象较难理解。因此，在教学方法有必要进行改革和探索。从桂林电子科技大学2005级至2008级的教学实践经验基础上得出：应用多媒体技术教学、计算机仿真技术、实物案例讲解相结合的教学方法，可望取得良好的效果。
　　第一，针对一些概念，例如“起皱”一词，定义是：在拉深时，凸缘材料存在着切向压应力σ3，当这个应力大到一定程度时，板料切向将因失稳而拱起，这种想象称为“起皱”，讲解起来很费劲，但是通过图片展示就变得通俗易懂了，也可以采用CAE有限元仿真展示，见图1、图2：
　　图1 （零件起皱） 图2 （零件起皱）
　　第二，对于结构复杂的模具结构，在讲解原理和动作过程时，可以结合动画仿真演示讲解，这样学生易于掌握和理解。
　　第三，牵涉理论公式计算讲解时，可以引进案例讲解。例如，在讲授弯曲，拉深成形、修边等工艺计算时，引入案例分析，见图3所示弯曲零件，图4所示拉深零件。
　　图3 弯曲零件图 图4 拉深零件图
　　第四，教学中尽量采用多图片少文字的教学模式，例如，采用实物图片、三维图片、二维图片进行授课，使得教学不再枯燥，抽象化的理论变得更加通俗易懂。
　　通过采用上述几种多样化的教学方式，使课堂教学取得了良好的效果。
　　“冲压模具设计”是一门多学科、实践性很强的课程，为了使学生易于学习和掌握，需要教师和学生共同努力，在教学实践中不断积累经验，不断完善理论教学、实验教学和实训教学。同时，要充分利用好软硬件教学条件，培养高质量的模具设计人才，服务于社会。
　　参考文献：
　　[1]田光辉等.模具设计与制造[M].北京：北京大学出版社，2009.
　　[2]牟林，胡建华.冲压工艺与设计[M].北京：中国林业出版社，2006.

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