基于工作過程的高校模具專業人才培養參考體系建設

林 權，陳 沖

（1.武夷學院，福建 武夷山，354300；2.福建技師學院，福建 福州 350101）

基于工作過程的高校模具專業人才培養參考體系建設

林 權1，陳 沖2

（1.武夷學院，福建 武夷山，354300；2.福建技師學院，福建 福州 350101）

根據工作過程的課程設計理論，結合區域經濟發展及企業辦學特點，將模具專業課程體系分為基礎課程、專業課程及專業核心課程，并展開課程內涵能力研究.通過采用逆向工程課程設計，構建模具專業人才培養參考體系，為高校模具專業制定教學計劃提供參考，為社會教育培訓機構或企業鑒定專業技能提供參考.

工作過程；模具專業；人才培養；逆向工程；參考體系

我國模具專業技術人才緊缺,已成為制約模具制造業發展的一個瓶頸[1]，如何進一步提升模具設計與制造人才技術水平已成為當前各高校的重要課題.中國模具工業協會副理事長楊國華先生認為,主要是我國目前的模具人才培養滿足不了模具行業快速發展的需要,產生當前這種矛盾的原因在于我們當前的培養體制上[2].同時由于缺乏規范的人才培養標準體系,所以學員對技能的掌握也沒有統一的評定標準.因此,制定模具專業人才培養參考（標準）體系,培養符合時代崗位要求的模具專業人才就顯得非常迫切.

無論是本科還是高職，不管是材料成型及控制工程專業還是模具設計與制造專業，甚至機械設計制造及自動化專業（模具方向），進入模具行業就個人發展前景來說，他們從業發展方向是幾乎是一致的，主要工作崗位為模具設計分析與模具現代加工操作，進階成為模具工程師，成為高級工程技術人才.因此高校工科專業的課程設計應該是基于工作過程進行開發[3～4]，即由“行動領域”導出“學習領域”課程方案，再經教學整合形成“培養方案”或“課程設計”，如圖1所示.根據高校教育的特點，對部分機械行業及模具企業的人才需求進行分析和專業技能調研，參照企業模具生產的工作流程，結合華南的地域情況及眾多相關院校專業的教學實際，吸收企業相關人員的建議，將基于工作過程的模具專業學科和術科課程體系分成三個模塊，分別為“模具基礎課程”、“模具專業課程”及“模具專業核心課程”.并采用逆向工程課程設計，從以下幾個方面構建模具專業人才培養參考體系.

圖1 研究架構

1 基于工作過程的模具基礎與專業課程內涵能力研究

通過對模具設計分析員、模具現代加工操作員主要崗位的工作任務和職業行為能力的分析，遵循教育規律，對行動領域進行教學歸納，獲悉相關課程體系設置的標準應該與職業崗位群應掌握的知識和應具備的能力相適應，才能適應市場需求.基礎課程和專業課程內涵能力及標準如表1所示，此外各高校還有一些不同的專業選修課不做調研.

2 基于工作過程的模具專業核心課程內涵能力研究

細心研究大學生的就業競爭不難發現,所謂的就業競爭最后的落腳點是學生能力的競爭,而學生各項能力在就業和今后事業發展中起主要作用的還是專業能力,要在競爭中取得優勢往往只是專業能力中的某項或某幾項專業核心能力起著決定性的作用[4].由此可見,高等學校在培養模具專業人才過程中對專業核心能力研究的緊迫性，基于就業競爭能力制定模具專業核心課程內涵能力及參考標準也尤為重要.模具專業核心課程內涵及參考標準如下：

2.1 塑料模具設計及成型工藝 基于工作過程要求培養注重以下幾方面：各種高分子材料特性、合理的塑件結構與成型工藝、塑料成型設備選用、注塑模具設計基礎能力及生產實習.其中注重理論與生產實際相結合，對于常見的塑料制品加工缺陷，具備分析解決能力，即應有成形品不良對策.生產實踐技術中偏向解決生產中成品質量和模具方面技術問題的能力.

表1 基礎與專業課程內涵

2.2 金屬塑性加工學 基于工作過程要求培養注重以下幾方面：金屬成形過程與金屬成形物理模擬（CAE）.在模具設計分析工作中要求學員必須了解塑性加工理論與基本成形方式，建立金屬塑性成形的基本知識.由于金屬成形過程現象相當復雜，在教學上可以將此部份稍做簡化，只針對物理現象做解釋，僅教導基本原理使學生具備基本知識即可；而對金屬成形物理模擬（CAE），則偏重計算機仿真實作，教學培養中應進行生產模擬驗證，必要時候可以增加學時.

2.3 沖壓成型工藝及模具設計 基于工作過程要求培養注重以下幾方面：沖模設計、金屬沖壓與成形、連續沖壓模設計、沖壓自動化、沖壓模具分析CAE.其中，沖裁模具設計具備沖裁加工不良原因及對策、沖裁工程設計能力；彎曲模具設計具備回彈控制技術；拉伸模具設計具備拉伸工程設計能力；連續沖壓模具設計具備切刃形狀設計能力；沖壓模具分析要求具備模具項目分析仿真能力、模具分析軟體運用能力.其中沖壓模具分析CAE培養難度最高，目前較多的模具廠家不具備該技能，仍靠老師傅的經驗來處理，但卻是精密模具設計的發展方向，必須引起重視.沖壓組件設計重點要求掌握母模設計，主要因為是沖壓組件大多是標準組件，供模具設計者選用，可節省模具開發的周期及制造成本.

2.4 模具加工技術 基于工作過程要求培養注重以下幾方面：其一是模具制造與裝配，其二是模具調試與維修.模具的加工方式學習需要一個過程，在生產中只有掌握模具專用加工方法，了解其加工原理、構造及其應用，才能從事模具加工.教學中應針對不同的工藝，對其原理和應用進行解釋說明，最好采用參觀工廠和工廠實習的方式加強，以達到短期高學習成效.而對于模具的特種加工方式，如雷射加工、電子束加工、磨料流加工法、水刀加工法等此部份課程，可以教導基本原理外可藉由文獻研讀來加強即可.

2.5 計算機輔助工程分析 在已有CAD/CAM的基礎上，基于工作過程要求熟練使用商用軟件CAE進行工程分析，這對模具設計有很大的幫助.在教學上著重輔助設計的觀念，以了解有限元素法基本理論，重點掌握CAE工程分析手段，配合實際案例教學并相對應進行驗證模擬，且該課程還是以后進階學習所必須的.例如熟練應用相關MOLDFLOW、DEFORM、ANSYS、ABAQUS 等軟件進行工程分析.

2.6 模具課程設計 模具課程設計是在完成基礎課、技術基礎課、專業課全部課程后，進行的一次綜合性訓練，是專業核心課學習的重要實踐環節.通過課程設計，使學生靈活運用所學知識，提高設計繪圖能力，培養學生對以后工作的適應能力.其中特別考核了模具材料、配合公差、模具加工、金屬熱處理、標準零件查詢與選用等知識，模具課程設計是各課程間的聯系密切橋梁.

2.7 優化設計 優化設計方法可應用到許多方面，本專業較偏重于工程應用，目的是使學生了解最佳設計的工程意義.教學過程中學習此課程較不易，大多數的最佳設計問題必須借由數值方法求解，在此教導基本概念即可，講授主要采用實例講解，可與實際案例相對應，為今后的職業發展提供優勢.

2.8 模具發展概況 高校模具專業人才的培養，不應只吸收知識、訓練技術、也需要培養適應未來社會的能力，因此還需要對未來的模具技術發展趨勢有所了解，在就業能力競爭中才更有優勢.經過咨詢廣東東莞部分模具行業資深管理技術員及工程師，吸取部分高校教授專家的意見以及相關文獻資料，認為未來的模具發展主要體現如下：在模具設計分析方面強化CAD/CAE 的效率與實用性；在模具加工方面應用高速銑削加工技術，及應用快速造形/快速模具制作技術(RP/RT)；在沖壓模具方面發展連續沖鍛成形模具、深拉伸高速傳送模具、超精密連續沖壓模具；在塑料模具方面發展超精密薄形注射成形模具，在壓鑄模具方面發展高質量壓鑄模具、半固態成形模具；在鍛造模具方面發展精密密閉鍛造模具、背壓成形模具及靜液壓擠伸模具等.

3 構建模具專業人才培養參考體系研究

為了使構建的模具專業人才培養參考更具有代表性，經過搜集國內外論文、期刊及相關文獻，歸納總結模具專業能力主要體現在以下九個方面：①圖學能力：具備識圖與制圖的能力，并具有圖學的相關知識，能繪制各類模具所需圖面.②制造能力：具備各類機械加工的知識與技術，并熟悉模具專用加工機械操作技術.③機構能力：對于一般的機構原理與動作方式，均有深入的認識，并對于標準零件及模具組件有充分的認識，且能適當的應用.④設計能力：對于設計規范有深入的認識，并具備設計能力，能對各類模具作適當的設計，且具有最佳設計的概念.⑤分析能力：對于模具加工中各項結構能作恰當的分析與了解.⑥檢測能力：熟悉各類機械性質的檢驗方法，并對模具的各項精度測量都較熟練.⑦熱處理能力：能了解各類熱處理方法與特性，并能對所需的械性質或力學性能，采取最適當的熱處理.⑧CAD/CAM 能力：能熟練的應用計算機輔助機械設計及計算機輔助機械制造軟件，并能運用于實際工作中.⑨成型技術：熟練各類成形制造技術的原理與應用，并能選擇適當的成型方式.

通過以上基于工作過程對模具基礎與專業課程內涵能力研究、模具專業核心課程內涵能力研究，結合模具專業九個方面技能內容，就可以很好的建立一套較適合的模具專業人才培養參考體系.高校模具專業人才培養參考如下：第一，熟練模具設計概念：熟練繪制各類模具圖、熟悉模具設計規范、熟悉模具組件的功能及應用、熟悉模具機構原理、熟悉模具構造及基本分類.第二，熟悉模具材料特性：了解產品材料特性、了解各類模具材料特性、熟悉模具的熱處理方法.第三，熟悉模具制造工藝：熟悉一般機械加工方法、熟悉模具專用加工方法、熟悉模具維修裝配.第四，熟悉CAD/CAM/CAE應用：熟練使用計算機繪圖軟件、熟練使用計算機輔助制造軟件、熟悉使用計算機輔助分析軟件.第五，熟悉成形制造技術：熟悉成形條件的確定、熟悉材料的成形加工性、熟練應用各類成形技術.第六，熟悉模具檢驗：熟練模具各類檢測檢驗、熟練模具精度測量、熟悉模具的校準技術.第七，積累一定工作經驗.因此，合格的模具專業工程師應具備以上模具技能，該體系可以作為教育培訓機構培育人才的課程設計參考，也可以作為企事業招聘人才與鑒定人才的理論參考.

〔1〕劉蘭平.廣東高職院校專業建設適應性問題的經濟學思考[J].職業技術教育,2008,(31):36-37.

〔2〕吳夢陵,賈俐俐,孔凡新.應用型本科院校模具設計師培養模式探索[J].高等工程教育研究,2008(1):117-118.

〔3〕江熒,戴曉東,喻丕珠等.工作過程導向的模具專業學習領域課程方案設計 [J].職業技術教育,2008(32):12-13.

〔4〕林權.機械工程實訓中心建設問題研究[J].洛陽師范學院學報,2010(4):157-159.

〔5〕李維維,唐旭東,呂全忠.應用型工程院校學生專業核心能力的構建與培養 [J].職業技術教育,2008(1):111-113.

G642

A

1673-260X（2012）02-0240-03

福建省屬高校專項基金項目（JK2011059），武夷學院教學質量工程項目（JGZK201028）