注塑工藝及模具技術“四位一體”教學模式探究

摘要：針對“注塑工藝及模具技術”課程知識點多而難，且與工程結合緊密的特點，提出了針對本門課程的“四位一體”的教學模式，即發揮知識引導、多媒體課件、企業案例與課程實踐的各自優勢，緊緊圍繞課程涉及的知識點將四者有機結合，實現由淺入深、由易到難和由理論到工程的教學探索與實踐，努力加深學生對所學知識的理解，激發學生的學習動力與興趣，提高課堂教學質量。

關鍵詞：注塑工藝；四位一體；教學改革

作者簡介：李熹平（1981-），男，浙江金華人，浙江師范大學工學院，副教授；高春甫（1965-），男，浙江金華人，浙江師范大學工學院，教授。（浙江 金華 321004）

基金項目：本文系浙江師范大學課程實踐教學項目與浙江師范大學教學改革重點項目（項目編號：ZD2013024）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）05-0105-02

模具被認為是“工業生產的基礎工藝裝備”，利用模具制造產品是諸多成型工藝中公認的具有潛力的發展方向。近年來，隨著社會與經濟的不斷發展，汽車、家電、通訊等領域對塑料產品的需求越來越大，致使我國的塑料模具及其相關產業發展迅速。企業對人才的要求也不斷提高，市場上急需既掌握塑料成型理論、熟悉模具結構，又精通成型工藝的綜合型模具技術人才。“注塑成型工藝與模具設計”是普通高等院校機械工程類學生學習的核心課程，其內容包括塑料成型的基礎理論、注塑成型工藝及模具設計等。如何做好“注塑工藝及模具設計”課程的教學工作，使學生通過本門課程的學習，成為既能領會圖紙、熟練使用設計軟件，又具有一定實際操作能力的、適應行業需求的優秀模具人才，是機械工程教育工作者的重要課題。

一、“注塑工藝及模具技術”課程特點及現狀分析

“注塑工藝及模具技術”是材料成型專業或機械制造專業模具方向的必修的教學內容，其目的是培養學生在較短的時間內掌握塑料模具基本特點，并能熟練運用學過的知識進行模具的基本設計，使學生在畢業后能在相關的工作崗位上較快地適應。本門課是一門實踐性較強的課程，但傳統的教學模式是以教師講授為主的“知識灌輸”式教學，學生被動接受知識，主動性學習不足；學生只能從課件或書本上了解塑料各種成型方法及理論知識，理論與實踐嚴重脫節，很難使學生真正利用課堂所學知識發現和解決相關的實際問題，不利于培養學生的創新能力。此外，學生在學習本課程之前，接觸與之相關的實驗和參加實踐的機會較少，和工程實踐聯系不夠緊密，導致學生畢業后還需要接受企業較長時間的再培訓，延誤了定崗的時間。因此，目前的課程教學模式，影響學生學習的積極性和主動性。依據從業崗位的實際需求，以學生就業所需的知識和技能作為著眼點，必須探索培養學生創新與實踐能力的教學手段，鍛煉學生分析與解決塑料成形工藝、模具設計與制造方面的工程實踐與應用能力，縮短當前企業實際需求與學生所學知識間的差距。

二、“四位一體”教學模式概述

所謂“四位一體”教學就是把教學理念、課程內容體系、教學方法和教學手段融合在一起的教學方法，[1，2]即以課堂理論教學為基礎，將多媒體教學、實物案例和實踐教學等幾種方式有機結合在一起的新的教學模式。通過課堂理論教學提供清晰的知識點脈絡，便于學生弄清課堂學習的目標和意義；利用多媒體課堂所能提供的大信息量，如圖片、工程視頻、Flash動畫等彌補書本教材信息量少、知識難點難以清楚闡述的不足；而針對知識點的實物案例，則可以彌補課堂理論授課缺乏理論聯系實際和多媒體課件不直觀性等的缺點；在利用上述方法教授的同時，輔以一定的實踐能力培訓，可提高學生的理解能力，真正做到學以致用。只有將四者有機地結合起來，才能極大地提高授課效率和效果，培養學生的形象思維能力，加深對教學中難點與重點的消化。“四位一體”的優點是毋庸置疑的，但對于一堂大課，如何將四者進行有機結合則是教學的關鍵和難點。

三、注塑工藝及模具技術“四位一體”教學模式探索與實踐

筆者從事“注塑工藝及模具技術”教學實踐多年，在教學和實踐中，體會到以“知識引導、課件展示、案例解析、課程實踐”四位一體的過程教學模式，對提高學生學習興趣，培養學生解決現實問題和提升工程實踐能力效果顯著。

1.知識引導

為培養學生利用所學知識進行獨立思考、分析和解決實際問題的能力，課堂授課時，可針對具體工程案例提出問題，讓學生參與到課堂討論中，既可活躍課堂氣氛，又能提高學生學習的主動性。當某一學生觀點陳述不清時，引導和鼓勵其他學生進行補充，并實時加以引申和提高。例如，在講解對注塑機參數進行校核時，教師可提出相應的問題，讓學生來查閱書本和文獻資料，討論注射量、鎖模力、模具閉合高度和開模行程等參數對產品和模具的影響，要保證所設計產品的模具滿足塑機的要求。同時逐漸引出注塑成型時的工藝問題，由注射機的校核引出注塑成形過程中涉及的溫度、壓力、時間等各方面的知識。由點帶面，培養學生主動思考問題的能力，加深學生對所學知識的理解，為以后利用所學理論知識進行模具設計打下基礎。

2.課件展示

“注塑工藝及模具技術”教學的目的是使學生了解塑料的基本知識和必需的塑料成型基礎理論，掌握塑料成型工藝條件的作用、塑料模具基本結構以及模具設計的基本方法和具體應用。課堂教學過程中涉及到較多的模具結構及其運動過程的內容，為便于將該部分內容講述清楚，可利用多媒體把收集到的典型模具結構加以展示。利用收集到的音頻、圖像、動畫等講解模具的基本結構、模具運動過程，用形象直觀的教學手段化靜為動，使學生處于立體的學習空間中，提高學生學習的積極性和學習效率。此外，良好的多媒體教學方法還能幫助學生建立形象思維，提高解決問題的能力。

3.案例解析

模具設計是一個復雜的過程，要綜合考慮塑件的結構特點、模具的基本結構、應用場合及成形工藝的要求。[3]這就要求在進行課堂教學時，不僅要講解模具設計所需的理論知識，更應該結合企業的典型應用案例，從塑件的材料種類與結構、模具工作零件尺寸的計算、模具結構的確定、注塑機參數的校核和注塑工藝參數的設置及模具加工、組裝、試模、投產的全過程等多個方面進行講解。因此，必須以產品的應用需求為主線，以企業生產中的工程案例為根本出發點，將各個知識點的內容相互串聯，保證課堂授課內容的實用性。使學生在可課堂中盡量多的領會實際模具設計的流程，培養學生解決實際問題的能力，縮短學生以后工作的培訓和適應期，使之盡快地適應相應的角色。

4.課程實踐

為加深學生對模具設計和注塑工藝等基礎理論的理解，掌握注塑成形工藝設置的基本方法，提高解決實際問題能力，在課堂教學進行過程中或課堂教學結束后，必須輔以一定的實踐教學。[4]注塑工藝及模具技術的實踐教學應從以下三方面實施：

（1）典型模具拆卸與裝配。以課堂教學時選取的能反映典型模具結構的企業實際生產模具進行拆卸和裝配實驗，如單分型面模具、雙分型面模具和側抽芯模具等。通過對實際生產模具進行拆裝，培養學生的動手能力和解決實際問題的能力，同時加深學生對模具結構的理解。

（2）注塑生產實驗。讓學生親自動手將現有的注塑模具安裝到注塑機上，并通過在注塑機上設置合理的工藝參數進行塑件生產的實驗過程。在模具安裝過程中，學生可掌握模具安裝的注意事項和具體操作步驟，加深對模具設計參數的理解。通過對注塑工藝參數進行調試，學生可進一步了解和掌握壓力（注射保壓壓力）、時間（注射時間、保壓時間）、溫度（模具溫度、料筒溫度、熔體溫度）等成形參數的確定方法，并能根據實際產品的成型情況，實時的調整各工藝參數數值。

（3）帶領學生在模具企業中進行參觀、學習，并針對實際工作的模具進行課程設計，加強對學生的實踐訓練。以往的課程設計環節中，學生采用的模具設計流程和設計規范與企業實際的設計模式不相符，提交的模具圖紙和模具加工工藝路線及塑件生產工藝過程也與企業嚴重脫軌，導致剛踏進工作崗位的學生不能發揮應有作用。因此，在課程設計環節中提供企業生產的實際案例，引入企業模具設計流程和設計規范，并在課程設計環節中要求學生按企業模具設計流程和規范完成相應的設計任務。通過在企業中進行參觀、了解和針對性的課程設計環節，加強學生對企業實際模具的設計流程和設計規范的認識，為以后能順利在相關崗位進行工作打下基礎。

四、結語

經過教學實踐和經驗積累，在“注塑工藝及模具技術”教學中采用“知識引導、課件展示、案例解析、課程實踐”四位一體的過程教學模式，對提升學生的專業學習興趣，提高學生分析問題、解決問題的能力，縮短企業需求與學生所學知識間的差距具有重要作用。

參考文獻：

[1]胡永舉.“四位一體”教學模式在“交通工程學”中的應用[J].中國電力教育，2011，（29）：87-88.

[2]陳學深，武濤，張永博.“四位一體”教學模式在《汽車構造》專業課上的應用[J].湖南科技學院學報，2011，（8）：76-77.

[3]屈華昌.塑料成型工藝與模具設計[M].第2版.北京：高等教育出版社，2012.

[4]黃曉峰.基于案例教學法的《塑料成型工藝與模具設計》教學改革研究[J].考試周刊，2011，（2）：24-25.

（責任編輯：王意琴）