《塑料成型工藝與模具設計》課程設計教改的探討＊

夏卿坤，李國鋒，劉 煜，宋祝昕

(長沙大學機電工程系，湖南長沙 410003)

《塑料成型工藝與模具設計》課程設計教改的探討＊

夏卿坤，李國鋒，劉 煜，宋祝昕

(長沙大學機電工程系，湖南長沙 410003)

課程設計是教學過程中重要的實踐教學環節，對現行的《塑料成型工藝與模具設計》課程設計現狀進行了分析，做好設計前期安排、設計中期的質量進度控制和設計后期的考核管理工作，是保證課程設計質量的有效途徑和方法.

塑料成型工藝與模具設計;課程設計;教學改革

《塑料成型工藝與模具設計》課程設計是我校材料成型及控制工程專業必修的實踐性教學內容，是安排在修完該課程之后的一次綜合性實際演練.其目的是應用所學課程的基本理論和基本技能，在教師指導下進行設計訓練的實踐教學環節，培養學生綜合運用所學知識的能力，熟悉設計工作程序，設計方案的分析論證、計算、結構設計、資料運用以及機械制圖等方法，并初步培養學生正確的設計思想和良好的工作作風［1－3］.該課程設計為第七學期期末，臨近期末考試及考研時間.第七學期由于學生忙于應聘、忙于期末復習、部分學生忙于考研，這樣不能投入足夠的時間，使設計時間大打折扣，學生急于完成，沒有足夠的思考時間，過分依賴課程設計指導書，甚至出現雷同、抄襲現象等.目前該課程設計中還有一個較突出的問題就是“學生精力投入不足”.那么如何調動學生的積極性和主動性，使其較好地獨立完成課程設計任務，達到教學目標，就是指導教師目前面臨的最大難題.筆者在指導該課程設計過程中，就如何提高課程設計質量談幾點粗淺的看法.

1 做好課程設計前的準備工作

1.1 做好選題工作

課程設計的選題是課程設計指導中最重要的一個環節，為此，在選擇課題時應明確培養目標的定位［4，5］，塑料模具設計課程設計的課題就要圍繞專業課知識的綜合應用，通過塑件成型工藝性分析、分型面的選擇及澆注系統的確定、模具設計方案的論證、主要零部件的設計計算、塑料模具結構的設計、查閱有關標準和規范以及編寫設計說明書等，掌握塑料模具的設計內容、步驟和方法以及塑料模具設計的一般規律，強化學生分析問題和解決問題的能力，為畢業設計打好基礎;其次，選題的難度和工作量應適中，既要使學生在做課程設計的過程中盡可能多地運用所學的專業知識和技能，又要考慮學生的設計設計水平和設計速度，確保學生能按時、按質、接量地完成設計任務;選題應要求綜合考慮生產實際及經濟條件，合理選擇注射成型設備并設計合適的模具結構、型腔布局和澆注系統、溫度控制系統、排氣系統等.

1.2 盡早布置任務，明確課程設計工作內容

盡管課程設計是在理論課程完成之后進行，但完全可以結合理論課授課過程中講清課程設計的要求，提前下發課程設計任務書，從而改變以往課堂教學結束后，再把課程設計的任務布置下去，然后給學生三周的時間進行集中設計的做法.同時在給學生布置任務時，要盡可能的詳細，給出每天要完成的工作進度和設計的步驟.根據以往的經驗是部分學生時間觀念不強，前期懶散方案進度緩慢，致使大半時間白白的浪費，最終導致按質完成沒時間，按時完成沒質量的現象.為了使學生在規定時間內完成從模具總體方案到總圖、成型零件圖的繪制以及說明書的撰寫等，并且還要保證質量，所以盡早讓學生了解課程設計的內容，明確設計任務.同時，還可以利用生產實習的機會，在實習現場讓他們了解一套模具從設計到加工到裝配、調試，直到注塑出成品的一整套流程，利用設計課題對模具工作過程及詳細結構有進一步的了解.

2 加強過程管理，嚴把質量關

過程管理的規范化決定了課程設計的高質量，為了保質、保量和按時完成課程設計任務，應嚴格控制課程設計進度計劃.為保證學生能按進度計劃做課程設計，教師在指導過程中要嚴格把關，及時檢查督促.

2.1 引導學生盡快進入設計主題

在落實設計任務的基礎上，進一步收集、整理、分析、消化相關塑料制品件設計、物料特性、成型工藝、成型設備等原始資料，以備設計模具時使用.主要進行塑料制品件的分析，了解塑件結構、材質、用途、用法、使用環境等使用要求，分析塑料制件的工藝性，尺寸精度等技術要求;塑件材質及工藝分析，了解塑件成型所用塑料材料的種類、規格、組成、性能特點，特別是流動性、結晶性、收縮取向等原料性能資料，還要了解塑料的塑化及成型工藝參數.根據塑料制件的用途，分析成型材料是否滿足染色、鍍金屬、裝飾性能、必要的彈性和塑性、膠接性或者焊接性等要求.此外還要熟知擬用注塑成型設備的性能、規格、特點.初步估計模具外形尺寸，判斷模具能否在所選的注射機上安裝和使用.總之，在課程設計一開始，讓學生盡快進入設計主題，利用課程設計指導書，一步一步踏實地進行前期設計工作，每天必須保證完成設計任務書中規定的任務.這樣才能保證有充足的時間完成整個設計任務，避免出現前松后緊的情況，從而避免因為時間緊迫造成的抄襲、照搬現象，從而保證了課程設計的質量.

2.2 把握全局提高綜合設計能力

在設計過程中，針對學生較多的情況，我們按課題分組設計，雖然塑件的尺寸和材料各不相同，但總體方案是可以相互借鑒的.在每5人分成一個小組，并指定小組長，小組成員在一起互相討論，互相學習，遇到問題時可以先小組里討論解決，這樣可以提高大家的思考能力，在設計中融入自己的思想和想法，并且可以互補長短.在小組中得不到解決的問題，總結出來由小組提出.這樣雖然學生人數多，但是在小組討論中就能解決很多問題，教師指導起來針對性就會加強.在設計過程中，學生的思考問題能力和綜合設計能力，都會得到很大的鍛煉和提高，為以后的畢業設計打下良好的基礎.

2.3 加大指導工作力度，強調難點和細節

我們選派了四位指導教師，每天有一位教師每天上午下午在指定的課程設計教室隨時解決學生在設計過程中出現的問題.在模具設計過程中，首先，根據對塑件、材料、設備等設計要求，構思模具總體結構.然后，通過設計計算，分系統分別細化、優化各部分設計，確定模具結構參數和加工、裝配等要求.這涉及模具結構及模具各個系統的類型、參數及相互關系的確定，其影響因素很多且互相交叉，情況復雜多變，必須綜合考慮.

在設計過程中，對學生歷年來經常會出現錯誤的地方，這些主要包括總體方案選擇、成型零件選材與熱處理以及機械制圖方面的問題，重點指導并要求他們及時改正.比如在成型零件的選材與熱處理工藝時，很多同學由于對這部分知識掌握不夠好，且沒有實際經驗，曾經出現選Q235鋼而熱處理淬火硬度為HRC50等技術要求，又如在機械制圖方面模具總裝圖的表達不清等，強調模具總裝圖應表明模具各部分結構組成、零件構成及相互關系，模具上的所有零件都必須在圖上表達出來，可不表達詳細結構，但頭腦中必須有明確的結構參數，對非標零件還要考慮模具零件的加工工藝要求.在指導過程中，專門對相關部分知識進行補充和講解，減少出現錯誤，為以后的畢業設計打下良好的基礎.

3 完善課程設計考核方法

課程設計的考核方法對于調動學生的積極性、主動性和提高課程設計的質量也非常重要.要按課程的目的要求，突出學生獨立解決工程實際問題的能力和創新性.指導教師可以通過答辯形式，讓學生先陳述自己設計中的思路及得失，這樣不僅可以增加學生與教師交流的機會，學生還會很清晰的明白自己設計的成果當中存在的優缺點，以利于下一步的學習，有條件的還可以選擇比較好的少部分設計成果進行班級內公開展示和答辯，這樣既增加了學生表達自己設計的機會，同時一些好的想法和經驗也會被其他人所借鑒，產生一些現場的互動，可以極大的增強學生學習專業的興趣.考核應該力求公平、公開、全面、合理，不僅要考核學生課程設計成果的質量，還要考查學生平時表現和實際完成部分，主要從四個方面進行考核:設計說明書質量，包括概念掌握情況、計算準確性、說明書的結構、條理性等;設計圖紙質量，包括圖面整潔性、布局合理性、尺寸標注規范性等;設計期間表現，包括學習態度、出勤率、提出問題等;設計答辯情況，包括自述表達情況和問題回答的完整性、準確性等.課程設計成績根據平時考勤、設計成果質量按五級記分評定方法評定.凡成績不及格者，必須重修.平時考查主要檢查學生的出勤情況、學習態度、是否獨立完成設計等幾方面.設計成果的檢查，著重檢查設計圖紙和計算書的完整性和正確性.課程設計的成績按優秀、良好、中等、及格和不及格五級評定.

4 結束語

《塑料成型工藝與模具設計》課程是我校材料成型及控制工程專業的一門專業課，其課程設計是很重要的，通過課程設計的訓練，提高學生設計塑料注射成型模具的能力，更好地掌握本課程所學的內容，能更快地適應其畢業后所從事的專業工作崗位.

經過幾輪課程設計實踐，筆者深深體會到要搞好課程設計，必須充分發揮指導教師和學生的主動性，做好設計前期安排、設計中期的質量進度控制和設計后期的考核管理工作，是保證課程設計質量的有效途徑和方法.

［1］付秀娟，李慶新.塑料模具課程設計實踐教學體系改革與實踐［J］大眾科技，2007，(11):167 －168.

［2］余鳳枝.立足獨立學院特色合理設計課程設計課題［J］.教育時空，2010，(7):15.

［3］劉榮佩，陸建生，史慶南，等.工科課程設計教學質量檢查評價實施方案的研究［J］.中國電力教育，2010，(4):104 －107.

［4］許愛瑾，陳富強，涂德浴.提高機械設計課程設計教學質量的措施［J］.安徽工業大學學報，2010，(3):130－131.

［5］湯智林，韓龍君.課程設計教學環節的有效控制［J］.廊坊師范學院學報(自然科學版)，2008，(3):28 －30.

G642.0

A

1008－4681(2012)02－0113－02

2012－02－24

湖南省普通高等學校教學改革研究項目(批準號:2011－416);長沙大學“教學質量與教學改革工程”教學改革研究項目(批準號:2009Z010).

夏卿坤(1963－)，男，福建福州人，長沙大學機電工程系教授，博士.研究方向:材料成形技術.

(作者本人校對)