基于《沖壓模具設計與制造》課程逆向教學改革

魏雅麗 張勇 連書莉

摘 要：根據目前國內模具的發(fā)展趨勢和企業(yè)對模具專業(yè)畢業(yè)生的崗位需求，結合高職教學的特點和學生的認知結構程度，四川科技職業(yè)學院對模具專業(yè)進行了創(chuàng)新性教學改革。針對《沖壓模具設計與制造》課程采取逆向法、模塊法和理實一體化的教學方法，已經取得初步成效。

關鍵詞：模具;逆向教學;實訓;理實一體化

0 引言

近年來，隨著制造行業(yè)的飛速發(fā)展，模具行業(yè)對技術人員的要求越來越高，導致技術人員十分緊缺。專業(yè)核心課程《沖壓模具設計與制造》是為了解決企業(yè)目前所需緊缺人才和知識脫節(jié)問題。因此，基于目前企業(yè)對模具從業(yè)人員的要求以及高職教育的特點，我們學校對《沖壓模具設計與制造》課程進行了教學改革。

1 改革背景分析

1.1 行業(yè)需求 作為制造支柱的模具行業(yè)日益成熟，巨大的市場需求推動我國模具產業(yè)的迅猛發(fā)展，高素質、高技能模具人才的缺乏也成為模具行業(yè)面臨的重大問題。因此，加強對模具人才的培養(yǎng)教育是高職高專院校的責任和使命。

1.2 高職院校學生的特點 學習目標不明確，學習積極性不高，組織紀律性差，自我控制能力弱，易受不良風氣影響。針對以上特點，高職教學目的是以提高學生學習興趣和綜合素質方面進行重點培養(yǎng)。

1.3 目前《沖壓模具設計與制造》課程教學存在的幾種模式 ①填鴨式教學，教學內容枯燥，教學方式單一，上課的學生少。②先理論后實踐，雖改善教學模式，但理論與實踐教學間隔較長，學生完全不知所措。③模具設計與模具制造分別教學，使高職教育與生產實踐漸行漸遠，違背了高職教育的初宗。針對以上三方面問題，《沖壓模具設計與制造》課程的教學改革勢在必行。

2 逆向教學改革步驟

逆向教學模式：模具拆裝測繪→3D零件圖造型→3D裝配建模（爆炸圖）→2D總裝配圖→新產品模具設計→修改3D零件圖及裝配圖→模具零件加工制作→模具零件裝配→模具調試修配。

2.1 引入模具拆裝測繪實訓 學生初次接觸模具充滿了極大興趣，亦懷有極大困惑。因此，第一課便很重要。將第一課放在模具拆裝實訓室，讓學生首先對模具有直觀的認識，建立沖壓模具概念，如圖1所示。然后，通過模具拆裝實訓和沖壓模具實物講解，使學生了解沖壓工藝、模具結構及其工作原理，對模具零件及裝配有感性認識;在此基礎上，學生親自拆卸認識模具零件和結構，提高學生拆卸與裝配的動手能力，如圖2所示。最后，安排學生模具測繪，記錄數據并繪制草圖，如圖3所示。通過對每個零件的觀察與測繪，讓學生對零件結構有清晰的認識，深知模具零件配合的重要性。

圖1 ?沖壓模具 ? 圖2 ?模具拆開 ?圖3 ?模具測繪

2.2 采用3D數字化軟件繪制模具圖 通過模具拆裝、測量得到最原始的數據，利用UG軟件對零件進行建模，讓學生掌握沖壓模具結構和各部分的作用。將造好的零件圖進行裝配，使學生認識到零件之間的配合關系，加深沖壓過程、模具結構及工作原理的理解。模具零件完成裝配后按正確的順序進行爆炸，建立整套爆炸圖。在整個建模裝配過程中，始終依托UG軟件，提高學生UG軟件的應用能力，掌握UG軟件建模裝配方面的技巧，直接和模具企業(yè)中的設計接軌。

2.3 采用逆向設計（模具新產品設計） 模具拆裝、繪制零件圖及裝配圖，對舊模具進行修改設計，使其成為新產品的模具。在此過程中，要求學生獨立完成新模具的整個設計，包括沖裁件的工藝性分析、新產品的排樣、沖裁力及壓力中心的計算、沖裁間隙的確定、凸凹模刃口尺寸計算、凸凹模外形形狀確定以及尺寸計算、支撐零部件、導向零件、卸料零件、定位零部件的設計等等，設計完后將需新制的零件及修改的零件出圖。通過一系列模具設計，使學生了解整個模具設計流程，掌握設計所需理論知識，提高學生設計能力、獨立思考能力。同時，熟練掌握零件圖的繪制、尺寸標注和公差配合的確定。同時也掌握企業(yè)經常采用的舊模新用的方法和技巧。

2.4 模具零件加工制造 新模具設計完成后，對需要新制或修改的零件進行加工。針對不同零件，制定合理工藝，采用不同加工方法完成制造。根據模具零件形狀、精度和作用的不同，既可用傳統(tǒng)方法加工，亦可用現代方法加工。對特殊零件還可用3D打印快速成型技術來完成零件的制作。通過對零件的加工，讓學生了解零件的不同加工方法，獨立制定零件工藝流程，熟練掌握各種機床的操作技能。采用理實一體化教學讓學生對枯燥的理論學習更加直觀，讓學生掌握社會所需各種技能，直接與企業(yè)進行零距離接軌，為今后就業(yè)打下堅實的基礎。

2.5 完成模具裝配、調試 模具零件加工完后，最后進行零件的裝配調試。在裝配中，合理安排零件裝配順序，選擇合理的裝配方法進行組裝;然后對模具進行調試，如果發(fā)現問題及時修配。最后，選擇合理的沖壓工藝參數對新模進行多次加工試驗，使模具實現其真正的價值。

2.6 教學考核過程化改革 模具專業(yè)教學嚴格按模具生產過程進行考核：以學生為主導，正確處理好德育與智育、理論與實踐的關系，正確處理好傳授知識、培養(yǎng)能力、提高素質三者之間的關系。重在全面提高學生的綜合素質，切實保證培養(yǎng)目標的實現。制定考核方法如表1所示。

表1 ?成績考核表

3 結束語

通過《沖壓模具設計與制造》課程的改革將原本枯燥、單一的理論學習，變?yōu)橹庇^生動的課堂教學，提高學生主動學習的積極性。采用逆向法、模塊法、 理實一體化的教學模式， 讓學生理論聯系實際、學以致用，提高學生模具設計與制造、分析問題和解決問題的能力。學生對模具各部件的功能和作用有深刻的認識。將課程內容與職業(yè)標準對接，通過專業(yè)化、系統(tǒng)化的技能訓練，讓學生掌握相關知識，滿足企業(yè)人才的需求。

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