沖壓工藝與模具設計課程教學改革的探索

【摘 要】《沖壓工藝與模具設計》這門課程是模具設計與制造專業的核心課程之一。隨著廣州產業結構調整的需求，對中職模具學生的綜合職業能力要求越來越高，鑒于沖壓模具這門課的特點，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，讓學生參與到教與學的雙邊活動中來，提高了教學效果和教學質量。

【關鍵詞】沖壓模具 課程改革 教學模式 教學方法

《沖壓工藝與模具設計》是模具設計與制造專業的核心課程之一，要求學生在學完沖壓變形和沖壓工藝的知識后，能夠正確設計比較簡單的沖壓模具，并對沖壓生產中經常出現的問題和缺陷做出正確地判斷。

這是一門實踐性和理論性很強的課程，傳統的教學均以教師課堂講授為主，僅局限于書本的知識和內容，在教學學時有限的情況下，自然就采用了填鴨式的教學方式。這種教學方式不但讓老師感覺到教學時間緊，教學任務重，重點知識不能充分講解，難點也不能取得突破，而且讓學生感覺到學習很累，很被動，學習內容很空洞，無法產生學習興趣，導致學生不想參與到學習中去，實踐能力得不到提高。而該教學效果的好壞直接影響到后續各教學環節質量的高低，如何激發學生學習的積極性和主動性，提高模具設計能力，是教學改革的關鍵。在學校全面開展2+1學制的背景下，為了讓學生在頂崗實習中能利用他們所學的專業知識解決生產問題，我們對沖壓工藝與模具設計課程進行了多方面的教學改革，總結了一些教改心得，以供探討。

一、沖壓工藝與模具設計課程教學難點

沖壓工藝與模具設計課程的主要教學內容是沖壓加工及沖壓工藝、沖裁、彎曲、拉深、成形等沖壓工序的工藝設計、模具設計；多工位級進模結構；沖壓工藝規程的編制等內容。該課程的教學難點有以下幾個方面：

1.典型模具結構復雜，種類繁多，教師須講解清楚其結構、原理、各個零部件的功用，特別是模具的運動過程，僅靠教科書的二維圖形、輔以有限的模型和掛圖是相當困難的，加上中職學生的空間想象能力不足，機械制圖專業知識容易遺忘，造成學生在學習的過程中比較生疏、無從下手、難以理解。

2.教學內容較多，知識點比較分散，學生在學完基本概念和基本理論后，仍不能形成系統的知識，不能解決實際的問題，實踐能力不強，學習效果不佳。

3.沖壓工藝與模具設計課程涵蓋面廣，涉及工程力學、機械制圖、工程材料及熱處理、公差配合、沖壓設備等課程，為能在有限的時間內達到理想的教學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，引導學生積極參與到教與學的活動中來，讓老師在“做中教、教中做”，讓學生在“做中學、學中做”，經過教學實踐，取得了良好的教學效果。

二、巧用多種教學手段，提高教學效果

教學手段是師生教學相互交流信息的工具、媒體或設備，教學手段包含傳統教學手段和現代教學手段，像幻燈片、收錄機、小黑板、多媒體、實物展示臺等。隨著現代教育科技的發展，越來越多學校的教室都安裝了多媒體設備，教師也越來越依靠多媒體來進行授課，但效果并不是很好。現代教學手段與傳統教學手段融為一體，以多媒體的形式出現，才能提高教學質量，加強教學效率。

（一）展示現實生活中的實物模型，提高學生認知度

該課程的每一章節的第一堂課程都是概述類的知識，學生每當接觸到新知識的時候，都表現出渴望和期待的心理，如講述沖裁工序的時候，激發學生的興趣，要求學生在生活中找出屬于沖裁加工的東西。“興趣是最好的老師”，興趣是非智力因素中最活躍的成分。在這個時候許多學生就開始在教室的每個角落尋找屬于沖裁加工的物品，興趣就被激發出來了，同時，我們教師也可以從生活中、校企合作工廠、其他方面搜集沖壓制件，把平時搜集出來的沖壓制件展示給學生觀看，學生很直觀地理解了該工件生產所需的工序，提高了學生認知度。

教師展示的制件要求具有代表性、典型，并且學生能想得到的，看得著的，如沖裁工序中的墊圈、拉深中的易拉罐、不銹鋼的杯子，這些都是學生熟悉的東西，學生就會思考提問：易拉罐怎么做出來的？為什么瓶蓋的厚度與瓶身不同？怎么控制不被拉裂？這個時候教師拿出幾個易拉罐給學生們摸著看，學生的思維馬上就被打開了，教師總結和分析學生所提出的問題，學生就會帶著問題去聽課，課堂氣氛活躍，提高教學效果。

（二）運用多媒體技術呈現典型模具結構

沖壓模具結構復雜，種類繁多，模具零件圖和裝配圖難以在黑板上表達出來，特別是模具的運動過程沒有辦法通過黑板和粉筆展示出來，這樣對于教師的教和學生的學都有難度，針對這個問題可以通過多媒體來解決。多媒體可以將傳統教學手段難以表達的內容和難于理解的沖壓加工過程、模具內部結構、工作原理、各零部件的運動情況等內容，通過圖片、動畫、工廠加工視頻等多媒體手段生動、形象、直觀地展現在學生的面前，變繁雜為簡單，變抽象為直觀，使學生容易理解，激發學生的興趣和積極性。

（三）借助AutoCAD軟件計算彎曲件毛坯尺寸，降低學生的學習難度

彎曲工藝與模具設計章節內容中，需要學生具有計算彎曲制件毛坯尺寸的能力，此類教學內容多為計算公式的推算、工藝參數的選擇，其中有許多三角函數的公式，中職學生推理起來很吃力，計算過程復雜，計算容易出錯。教學中可以借助AutoCAD軟件來計算彎曲毛坯展開長度，可以避免繁瑣復雜的人工計算，降低了學生的學習難度。中職學生對軟件類的課程都比較感興趣，操作AutoCAD軟件比較熟悉，同時也加強了軟件的操作能力，為課堂增添了新的元素，提高了學生的學習興趣愛好，實現了工廠學校零的對接。

（四）采用現場實踐教學，提高學生的動手能力

典型模具結構的拆裝、模具的安裝與調試、沖壓設備的安裝與調試等，可以通過學校實訓車間的真實模具、模型、沖壓設備來進行現場教學，幫助學生對課程難點深入理解，設計實驗實訓課，調動學生的主觀能動性，突出學生動手能力的培養，提高學生的主動性和創新精神。

三、活用教學方法，有效提高教學質量

教學方法是在教學過程中，教師和學生為實現教學目的，完成教學任務而采取的教與學相互作用的活動方式的統稱。教學方法具有雙邊性，既包括教師的教法又包括學生的學法，教師的教法和學生的學法是相互聯系和相互作用的。沖壓工藝與模具設計是一門理論性與實踐性很強的核心專業課程，傳統的教學模式已經不能適應人才培養的需求，新課改要求我們在教學中優化課程結構，讓學生在動手實踐中、在自主探索中、在合作交流中去思考、去質疑、去辨析，直至豁然開朗，發揮學生的主體地位，進行有效教學，不斷提高教學質量。

（一）創設問題情境，激發探究欲望

思維的過程是信息積累的過程，經過學生分析和加工的信息更加容易記憶、更深刻永久，我們需要為學生創設一個信息平臺，在老師的引導下讓學生去探究問題，尋找解決問題的方法。在教學過程中，教師需要根據教學內容、學生認識規律及學情，創設問題情境，鼓勵學生多思考，大膽地去猜想、去探索。設計問題要一環扣一環，由淺入深、從簡單到復雜，激發探究欲望，活躍課堂氣氛，有效地調動學生思維積極性，能收到意想不到的效果。

案例1：在教學典型模具結構內容時，用多媒體展示典型模具結構裝配圖，我設計了這樣的問題情境：

（1）這套沖壓模具是屬于什么類型的模具（單工序模具、復合模具、級進模具）？

（2）該套模具包含幾個工序，工序名稱分別是什么？

（3）條料是從模具的哪個方位送進去的，是左右送料還是前后送料？你是怎么判斷的，說出判斷的方法和理由？

（4）從裝配圖中找出條料導向的方式，并用自己的話表述導向的作用？

（5）分析條料定位裝置，概述定位的作用？

（6）分析該套模具的卸料元件，到講臺上用手比劃出卸料零件的運動過程，概述卸料元件的作用？

學生根據我設計的問題情境去看圖，帶著問題去思考，有針對性，不至于看著復雜的模具裝配圖無從下手，使同學們能逐步看懂模具結構圖，又能提高學生的口頭表達能力。在學習的過程中，學生積極開動腦筋，提出自己的看法，大膽地說出自己的方法，更加全面地考慮問題，靈活運用知識，激發學生的創新意識，不斷培養學生創新思維能力。

（二）優化課程結構，引導自主探索

案例2：在教學沖裁間隙時，為了優化教學結構，把沖裁刃口尺寸和公差放在一起學習，設計一些問題引導學生自主查表完成沖裁刃口尺寸的計算：

測量落料凸模和凹模的刃口尺寸，計算出該模具的間隙值，并與沖裁模初始用間隙表進行比較，判斷該間隙是否適合2mm厚的Q235鋼？

現實訓車間缺少一批墊片，厚度為1mm，材料為黃銅，根據沖裁基準刃口磨損原則試著設計凸模和凹模的基本尺寸？

根據所學的知識，按“入體”原則討論刃口尺寸公差的確定原則，請大家提出自己的方案？

面對這些問題，絕大部分學生能積極看書探索、討論、合作、尋找答案，根據已學的知識大膽地思考，嘗試各種方法去探究解決問題的方案，讓學生自主學習，使學生在動手、動腦、動口中去找到解決問題的方法。

（三）創設合作機會，培養團隊精神

案例3：在計算沖裁刃口尺寸和公差時，為了提高學習效率，關于多個刃口尺寸計算時，將數據分成幾組，把全班學生分成幾個小組來完成計算，每個小組4個人，一個小組安排一個小組長，由小組長來分配計算任務，大大節省了計算的時間，提高了學習效率。讓學生在合作交流中學習別人的方法和思路，表達自己對這個問題的看法，從而學會從不同的角度學習沖裁刃口尺寸的計算，學會傾聽別人發表意見的好習慣，有助于學生團隊合作精神的培養。

（四）理論實踐一體化，加強學生動手能力培養

案例4：在教學到沖壓設備時，在老師的指導下進行沖壓加工操作，認識沖壓機的結構原理，通過手動調試沖壓機的調節螺桿長度來適應沖壓模具的安裝，在同學的配合下，大家一起完成沖壓機的調試與安裝。老師設置一些故障點來引導學生去排除問題，幫助學生較快地學會操作沖床。同時也輔助一些實驗來提高學生的動手能力，如試沖墊圈制件，觀察制件的斷面質量，若發現斷面質量不合格，提出小組的改進方案？模具的閉合高度大于壓力機最大裝模高度該怎么處理？

理論與實踐一體化的開展，極大地調動了學生學習的積極性、主動性，使學生自覺地參與到教師的教學中，讓學生真正做到“做中學，學中做”，讓教師做到“做中教，教中做”，也培養了學生的綜合應用能力。

四、結束語

《沖壓工藝與模具設計》課程的教學從傳統的純理論教學模式過渡到“學做結合”的教學模式，教學中運用了多種教學手段和教學方法，取得了良好的教學效果。一方面可提高學生的學習積極性和學習熱情，保證了教學質量和教學效果，另一方面可提高教師專業教育教學能力。新的課改下，教師在課堂中如何去把握，需要我們轉變觀念，改革教法，增強緊迫感和責任感，為培養一批合格的中等技能型人才繼續努力。

【參考文獻】

［1］王麗娟，高穎，張雙杰，劉玉忠，等.對沖壓工藝及模具設計課程教學改革的幾點體會［J］.中國現代教育裝備，2011（4）：58～60.

［2］歐陽波儀.沖壓工藝與模具結構（第2版）. 人民郵電出版社，2011.