沖壓模具設計與制造模塊課程教學改革與實踐

段家現

（梧州學院，廣西梧州543002）

沖壓模具設計與制造模塊課程教學改革與實踐

段家現

（梧州學院，廣西梧州543002）

介紹模具設計與制造專業人才的培養目標和課程設置，構建沖壓模具設計與制造模塊課程的基本思路和體系，依次詳細說明了課程模塊中各個環節的教學和實踐設計。從現場教學、項目任務、一體化教學等方面探討了課程的教學方法。經過2年的教學實踐和改革，提高了教學效果，強化了實踐能力。

沖壓模具；模塊課程；教學實踐設計；教學方法

模具工業的快速發展，使得模具制造企業對集沖壓工藝、模具設計、模具制造、模具維修等技能于一體的復合型人才需求增加，同時也對模具專業人才的培養質量提出了更高的要求[1]。

沖壓模具設計與制造相關課程是高職高專模具設計與制造專業人才培養的核心模塊課程之一，該模塊課程的一體化教學改革與實踐有利于培養復合型沖壓模具工程技術人才，有利于學生系統地掌握沖壓模具相關的理論知識和實踐技能，有利于提高學生的工程素質。

1 課程的改革目標和課程設置

教學改革的目標：通過沖壓工藝設計、模具設計、模具制造、模具裝配等專業知識的一體化教學改革，促進學生系統全面地掌握理論知識和實踐技能，在提高學生實踐能力的同時，避免理論實踐脫節，實現真正意義上的學生到企業的零適應期，學生與就業崗位的零距離。

沖壓模具設計與制造課程體系的主要課程包括“沖壓模具生產認知實習”、“冷沖壓工藝與模具設計”、“沖壓模具拆裝與測繪”、“冷沖壓工藝與模具設計課程設計”、“模具制造工藝”、“沖壓與塑壓設備”、“模具材料及其熱處理”、“沖壓模具制造實訓”、“模具生產實習”等。其中“沖壓模具拆裝與測繪”、“冷沖壓工藝與模具設計課程設計”、“沖壓模具制造實訓”、“模具生產實習”為集中實踐教學環節。

2 模塊課程體系的構建

沖壓模具設計與制造模塊課程是模具設計與制造專業的專業方向必修課程，課程安排需要做到時間連續、知識銜接緊湊、教學過程條理清晰。遵循“認知——理論——實踐——理論——實踐——理論——綜合實踐”的認知規律，實行遞進式教學和分級教學。構建沖壓模具設計與制造課程體系如下圖1所示。

圖1 沖壓模具設計與制造模塊課程體系

3 課程的教學實踐

3.1 沖壓模具生產認知實習

在理論課程之前，設置認知實踐環節，可以使學生身處生產一線或實驗室，充分感受并認識金屬成形、模具生產、生產設備、模具制造、模具與設備維修等內容。為后續的理論課程“冷沖壓工藝與模具設計”打下基礎。

校內以沖裁、彎曲、拉深、成形、擠壓等類型的透明有機玻璃模具、鋁制模具、鋼制模具和微型壓力機為教學載體，采用現場教學和實驗操作的形式，提高學生對沖壓工藝和沖壓模具的認知。

校外以實習基地生產現場為教學載體，結合現場教學、專題講座的形式，認知華司、T鐵、喇叭盆架等金屬制品的沖壓生產過程，模具設計與制造過程，模具維修與管理等。較全面地認知了沖壓工藝、模具設計、模具制造、沖壓件生產、模具維修等內容。

3.2“冷沖壓工藝與模具設計”理論課程的教學設計

“冷沖壓工藝與模具設計”課程采用項目任務式教學，以理論教學為主，實踐教學為輔。主要包括沖壓模具概述、沖裁工藝與模具設計、彎曲工藝與模具設計、拉深工藝與模具設計、成形工藝與模具設計、冷擠壓工藝與模具設計等內容。

每個項目任務以3～5個案例為教學載體，采用多媒體教學。課件除了包括基本的設計計算、結構設計、標準件選用等內容外，需要充足的、典型的圖片、動畫、視頻等多媒體素材。

3.3 “冷沖壓模具拆裝與測繪”的實踐設計

“冷沖壓模具拆裝與測繪”是理論課程后的集中實踐環節，目的是通過實踐加深對理論知識的理解，同時，理論知識來指導實踐，達到知識相互融合，理論與實踐相結合。

了解典型模具的結構和工作原理；認識模具上各零件的名稱及其作用；熟悉沖壓模具的典型結構和裝配關系；了解模具總裝配圖、零件圖的設計及模具材料、熱處理工藝的確定；掌握工作零件、結構零件的裝配和檢測方法及模具總裝順序；鍛煉實踐動手能力，加深對冷沖壓模具結構、工作特點等的認識。

以鋁制沖壓模具為載體、采用現場和分組討論教學。每組負責一幅沖壓模具、每組共6名學生，主要實踐內容：拆裝要求與注意事項、沖壓模具工作分析、拆卸模具方法與步驟、模具的測繪和草圖繪制、模具裝配與調整、總結沖壓模具的拆裝工藝、模具裝配圖的繪制等。

3.4 “冷沖壓工藝與模具設計課程設計”的實踐設計

“冷沖壓工藝與模具設計課程設計”是理論知識與實踐的綜合教學環節，可以較好地鞏固和提升對“冷沖壓工藝與模具設計”、“沖壓模具拆裝與測繪”的掌握程度。

課程設計主要以項目任務為驅動，模具設計流程為主線，采用現場和分組教學方式。主要內容包括：沖壓件的工藝分析、擬定沖壓工藝方案、排樣設計、沖壓力和刃口計算、沖壓設備選擇、模具總體結構設計、模具零件結構設計、模具裝配圖繪制、模具零件工程圖繪制、撰寫設計說明書、總結與答辯等。

3.5 “模具制造工藝”的教學設計

“模具制造工藝”課程是理論教學環節，系統地講述模具制造工藝的基本原理、特點和典型模具零件的制造工藝。包括模具制造工藝基礎、模具零件普通機械加工、模具零件特種加工、模具零件數控加工、模具裝配工藝與調試等。

以項目任務驅動教學為主，以分組討論和現場教學為輔。在保證各種加工工藝方法的完整性和系統性的同時，突出體現了模具零件工藝過程卡的應用和編制，以實用性和針對性為原則，注重知識和能力和技能之間的關系。每個項目包括2～4個具體工作任務，將知識貫穿于項目的實施過程中。

主要教學項目包括：模具制造工藝基礎、模具零件普通機械加工、模具零件特種加工、模具零件數控加工、模具裝配工藝與調試等。

3.6 “沖壓模具制造實訓”的實踐設計

“沖壓模具制造實訓”課程是集中實踐教學環節，是模具制造工藝學的延續，以沖壓模具技術應用能力訓練為主線，講述了鉗工訓練、機加工訓練、模具數控加工實訓、典型模具的制作、模具裝配與調試等沖壓模具制造的要求、內容和步驟。詳細分析單工序沖裁模、復合模、簡單級進模具等模具零件的加工、裝配與調試，擬定各個零件的加工工藝路線，模具裝配工藝過程，有利于提高學生的綜合技能水平及分析、處理問題的能力。

以項目任務驅動教學為主，采用現場和分組教學方式。實踐時間為5周。實踐內容包括模具設計圖紙分析、擬定零件的加工工藝過程、編寫零件工藝卡片、支承零件加工、導向零件加工、定位零件加工、卸料零件加工、工作零件加工、模具裝配加工、模具裝配與調試、小組總結與答辯等。

3.7 “模具制造生產實習”的實踐設計

“模具制造生產實習”是對沖壓模具設計與制造模塊課程的綜合實踐環節，涵蓋了沖壓件、模具設計、模具制造、模具生產、模具裝配與維修等內容。

實習日程安排共3周，主要采用現場教學、講座、操作、輪崗實習等教學方式，包括軋鋼、華司生產、盆架生產、T鐵生產、模具制造、模具維修與調試等環節。

4 教學方法與手段

4.1 采用現場教學

積極采用現場教學。如：模具生產現場、沖壓設備現場、模具結構現場講解、模具零件加工現場講解、模具裝配和試模等。現場教學使學生的理論知識與現場實際情況有機地結合起來，取得了很好的效果。同時現場參觀可以使學生了解生產現場，了解沖壓件的生產過程，極大地豐富了他們的現場經驗，為理論與實踐相結合的教學奠定了良好的基礎[2]。

4.2 建立一體化的模具教學場所

模具實驗室是機械工程訓練中心的一個分支，主要包括多媒體教室、模具拆裝與測繪、沖壓和注塑生產等實踐條件，機械工程訓練中心設有鉗工實訓室、普通機加工實訓室、數控仿真實驗室、電加工實訓室、數控加工實訓室、焊接實訓室等訓練場所。形成了一個全面有效的學習和實踐氛圍，促進學生系統地去學習、領悟，系統地掌握各種理論知識和實踐技能。

4.3 采用“項目導向教學法”

課程按照職業目標和崗位能力的要求分解成若干具有邏輯關系的“學習情境”，每一個學習情境包含若干學習項目和自主項目。教師與學生在一個真實的模具設計項目實施過程中，完成整個模具的設計工作過程，并通過任務分解法幫助學生實現知識的鏈接和技能的提升，進而能根據在項目學習過程中所掌握的知識與技能完成自主項目[3]。

5 結語

經過近2年的教學改革與實踐，教學效果得到了專業教師和學生的充分肯定，沖壓模塊設計與制造模塊課程較好地調動了學生的積極性和主動性，提高了學生的學習興趣，形成了理論知識學習和實踐訓練的一致性、連續性，提升了該模塊課程的教學質量和水平。同時實踐環節與理論教學環節的交叉融合，極大地培養了學生的學習能力、實踐能力和工程素質。

[1]張華,徐寧,王翠鳳.沖壓工藝與模具設計一體化教學改革研究[J].赤峰學院學報:自然科學版,2008(4):109－110.

[2]馬光全.理論與實踐相結合的教學方法探討[J].齊齊哈爾師范專科學校學報,2007(3):131-132.

[3]于云程,陳劍鶴.基于工作過程的《沖壓模具設計與制造》課程教學設計[J].常州信息職業技術學院學報,2010(3):25－27.

Teaching Reform and Practice of Curriculum on Die Design and M anufacture

Duan Jiaxian
(W uzhou University,W uzhou 543002,China)

This paper introduces the training objectives and curriculum design for the studentsmajoring in die design and manufacture.Besides,it also introduces the basic conception and structure of the curriculum on die design and manufacture,explains respectively in details the teaching and practicing arrangements for each module of the whole curriculum and analyzes the teaching methods from the perspective of on-the-spot teaching,project-or task-teaching,integrated teaching,etc.Experiencing two years’teaching reform and practice,teaching effecthas been improved and the students’practicing ability has been enhanced.

die;modular curriculum;teaching and practicing design;teachingmethod

G642.0

A

1673-8535(2013)06-0089-04

段家現（1980-），男，河南新鄉市人，梧州學院電子信息工程系講師，工學碩士，研究方向：金屬塑性成形、先進制造技術、CAD/CAM/CAE。

（責任編輯：覃華巧）

2013-09-11