對沖壓工藝及模具設計課程教學改革的幾點體會

王麗娟 高 穎 張雙杰 劉玉忠 閆華軍

河北科技大學 河北石家莊 050018

對沖壓工藝及模具設計課程教學改革的幾點體會

王麗娟 高 穎 張雙杰 劉玉忠 閆華軍

河北科技大學 河北石家莊 050018

針對沖壓工藝及模具設計課程的教學特點，采用多種教學方法和教學手段，提高了學生的學習積極性和主動性，強化了模具設計能力，保證了教學效果和教學質量。

教學方法；教學手段；模具設計；教學改革；教學效果

沖壓工藝及模具設計是材料成型及控制工程專業（模具方向）的一門核心主干課程。課程要求學生掌握金屬板料成形的流動規律，能夠正確設計一般的沖壓模具，并對沖壓生產中經常出現的缺陷做出基本正確的判斷。該課是一門實踐性很強的專業課程，其教學效果的好壞將直接影響到后續各教學環節質量的高低。因此如何激發學生的學習積極性和主動性，提高模具設計能力，是教學改革的關鍵所在。在學校質量工程項目的支持下，我們對沖壓工藝及模具設計課程進行了多方面的教學改革，總結了一些教改體會，以供探討。

1 沖壓工藝及模具設計課程教學難點分析

沖壓工藝及模具設計的教學內容主要有沖裁、彎曲、拉伸、脹形、翻邊等沖壓工序的工藝設計、模具設計；汽車覆蓋件模具設計；高速沖壓模具及板料成形模擬等相關內容。我們認為該課程的教學難點是：

(1)模具結構復雜，種類繁多，教師須講解清楚其結構、原理，尤其是動作過程，僅靠教科書的二維平面圖形、輔以有限的模型及掛圖是相當困難的。這就造成了學生學起來生澀、枯燥、難以理解。

(2)教學內容較多，知識點分散，使得學生在掌握了基本概念和基本理論后，仍不能形成完整的知識鏈，內容學得不透，應用能力不強，學習效果不佳。

(3)課程知識涵蓋面寬，內容交叉性強，涉及諸如：工程制圖、機械設計、沖壓設備、模具制造工藝、工程材料等課程，為在有限的學時內達到理想的效果而增加了學習和講授的難度。鑒于此，我們采用多種教學方法和教學手段，取得了良好的教學效果。

2 多種教學手段并用，提高教學效果

教學手段就是教學過程中所運用的教具，其含有現代教學手段和傳統教學手段，包括黑板、粉筆、多媒體、實物展示臺等。隨著信息技術的發展和普及，多媒體作為先進的教學手段已經廣泛的運用于各學科的課堂教學中，傳統的黑板加粉筆的教學方式受到了冷落。我們在多年的沖壓工藝及模具設計教學中體會到，不能盲目地追求現代化教學手段，不同的教學內容應采取不同的教學方式，才能起到良好的輔助教學效果。

2.1 綜述類內容和結構設計類內容最適合于采用多媒體教學

沖壓模具的發展現狀及發展趨勢、課程的基本內容等均需在課程緒論中讓同學了解；由于專業發展迅速，新技術、新工藝、新裝備等學科前沿信息，課本無法及時反映出來；這些內容均可通過互聯網、新聞報道、資料光盤、工廠實地錄像等途徑收集素材，以文字、圖片、視頻等形式展示給學生。使學生在單位時間內通過大屏幕獲取更多的信息，開闊了學生的視野，豐富了學生的知識面。

沖壓模具種類多，結構復雜，對于講和學都具有很大的難度。多媒體可將傳統教學手段難于表達的內容和難于觀察的動態沖壓成形過程、模具內部結構、工作原理等內容，通過圖片、仿真動畫等多媒體手段生動、形象、直觀地展現在學生面前，變繁雜為簡單，變抽象為具體，便于學生理解和掌握，激發了學生的學習興趣和積極性。

2.2 工藝設計類內容主要采用傳統教學手段即黑板加粉筆的方式進行

此類教學內容多是理論公式推導、工藝參數分析、設計步驟講解等，需要放緩授課節奏，使學生的思維跟上教師的講解速度，能夠較完整地記錄筆記，因此更適合于采用傳統的黑板加粉筆的教學方式。當然，一些工藝原理圖可輔以PPT形式展示在黑板另一側，即節省了在黑板上畫圖的時間，又提高了繪圖質量，還可重復講解。

2.3 實踐性、應用性較強的內容應采用模型教具、實驗設施等現場教學的方式進行

典型內容如模具的裝配、安裝、調試的方法；沖床的工作原理及操作等，可通過實驗室的模型教具、實驗模具及設備，進行現場教學，輔以實驗實訓、綜合實驗等環節，充分調動起學生的主觀能動性，提高了學生的動手能力和實踐能力，教學效果大大好于純課堂授課。

2.4 充分利用沖壓實物樣件，講好第一課

興趣是最好的老師，而興趣往往來自于第一課。本課程第一課的內容之一是向學生介紹沖壓基本工序，教師可將從工廠、生活中收集來的各種沖壓實物樣件、產品等展示給學生，同時結合多媒體，讓學生了解你、我身邊的這些產品是如何加工出來的，學生認為這門課很實用，就會有興趣學下去。同樣每章的第一課，通過實物樣件引出該章的教學內容，使學生在學習之前清楚本章的教學目的，對于將要解決的問題做到心中有數。例如拉伸第一課，可向學生展示各種杯形沖壓件，如不銹鋼杯、不銹鋼碗、盤等，引導學生思考并提出問題。學生的問題五花八門：毛坯多大？如何計算？這么高的杯體如何拉伸？一次就可成形嗎？模具結構是什么樣等等。最后教師可歸納總結出本章的授課內容。這樣學生就會帶著問題去聽課，有利于抓住重點，提高教學效果。

3 合理采用多種教學方法，提高教學質量

3.1 互動式教學法的應用

互動式教學法是教師共同參與、相互交流、相互促進的雙邊教學法?？刹捎脤W生相互討論，教師積極啟發，引導學生主動提出問題等多種形式，充分調動學生的學習主動性。例如：講解多工位級進模的排樣設計、各種沖壓缺陷的影響因素等內容時，學生只能機械記憶而無感性認識，此時，可將多種排樣實物樣件、沖壓缺陷件發放給學生，結合課堂講授的內容，組織學生分析和討論其特點和成因，進而加深了對相關理論知識的理解和認識。脹形、翻邊等主要沖壓工序全部介紹完后，給學生提供一個沖壓件，學生可以自由討論，要求學生應用所學知識，對其提出若干沖壓工藝方案，并說出每種方案的適用條件及優缺點。教師的作用是適時的加以引導和啟發。為此課堂非常活躍，學生積極開動腦筋，踴躍發言。通過師生互動，提高了學生運用理論知識分析問題，解決問題的能力。

3.2 課程設計與理論教學同步教學法的應用

通常理論教學與課程設計是相互獨立的。理論教學主要是沖壓理論知識的傳授，輔以少量課后習題，以鞏固消化所學知識；課程設計則是在理論教學完成后，對理論知識綜合運用以解決實際問題。由于學與用的相互脫節，使得學生在學習了眾多的沖壓知識點以后，雖然能較好地掌握一些基本概念和基本理論，但仍難以形成對課程知識體系和要求的綜合運用。課程設計時面對沖壓制件，仍感到茫然，不知從何入手，影響了課程設計的進度和質量。

縱觀沖壓工藝及模具設計課程內容，我們認為沖裁模結構尤其是沖裁模零部件設計的內容學完，學生實際上對整個沖壓模具的結構組成有了基本全面的認識，其余模具只是工作零件等有所不同而已。因此，將沖裁模具設計與沖裁理論教學同步進行，以點代面、以簡代繁，通過簡單沖裁模設計的訓練，使學生在課程前1/3教學內容結束時，對沖壓模具設計流程就有了較為完整的認識。

具體方法是，在沖裁第一課時，教師選取若干沖裁件（墊片類沖件），要求學生跟隨課堂內容，同步完成其工藝設計和模具設計。隨著沖裁一章講授完畢，學生提交一套沖裁?？傃b圖及若干零件圖。教師根據完成情況，將典型結構掃描制成PPT進行課堂講評，分析其優缺點，指出不足之處。這種教學方法能夠促使學生將每個教學內容都緊緊圍繞沖件的設計來思考和分析，學習目的明確，有的放矢，學習效率大大提高，也為后續工序模具結構的順利學習奠定了基礎。經過了這樣的訓練，課程設計時，搞沖壓模具設計的同學普遍認為設計變得容易了。有了思路，入手快，效率就高。同時，制圖能力和模具設計能力也得到了普遍提高。

3.3 工程師進課堂的專題講座式教學法的應用

高速沖壓是先進的沖壓技術，而大型汽車覆蓋件是沖壓中最復雜的也是最難成型的。以往的沖壓工藝及模具設計教學中，相關內容很少，僅在級進模結構設計及復雜曲面零件拉伸等章節中一帶而過。隨著我國電子行業及汽車行業的不斷發展，對模具人才的需求日益增加，為適應形勢的需要，本課增加了這方面的授課內容。同時結合本地企業的具體情況，聘請企業工程師給學生進行專題講座，了解相關理論在企業的應用情況、企業產品、模具設計流程、企業對人才的具體要求等等，從而拓展了學生的視野，激發了學生對本課程的學習熱情及對本專業的認知度。

4 結束語

根據沖壓工藝及模具設計課程的教學特點，采用多種教學方法和教學手段，取得了良好的教學效果。一方面可提高學生的學習興趣和學習熱情，保證教學效果和教學質量。另一方面又提升了學生模具設計能力和實踐能力，為學生后續課程的學習及從事相關技術工作奠定扎實的理論基礎。

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Understanding of teaching reform on pressing technology and die design course

Wang Lijuan, Gao Ying, Zhang Shuangjie, Liu Yuzhong, Yan Huajun
Hebei university of science and technology, Shijiazhuang, 050018, China

Based on teaching features of pressing technology and die design course,many teaching methods and teaching means was used,students’ study enthusiasm and initiative has been improved,die design ability has been enhanced, teaching effect and teaching quality has been assured.

teaching methods;teaching means;die design;teaching reform;teaching effect

2010-11-29 稿件編號：1011140

王麗娟，碩士，副教授。