《模具材料與熱處理》課程改革探索

文/滕琦

摘　要：本文從課程定位、課程特點、教學改革的實踐幾個方面對《模具材料與熱處理》課程教學改革與實踐進行了研討。

關鍵詞：教學改革；課程設計

《模具材料與熱處理》課程改革探索

文/滕琦

摘要：本文從課程定位、課程特點、教學改革的實踐幾個方面對《模具材料與熱處理》課程教學改革與實踐進行了研討。

關鍵詞：教學改革；課程設計

作者簡介：滕琦,碩士,講師,單位：蘇州工業職業技術學院,專業：機械設計及制造。

中圖分類號：G712

文獻標志碼：碼：A

文章編號：號：2095-9214(2015)08-0143-01

引言

高職《模具材料與熱處理》是一門模具設計與制造專業課程。通過本課程的學習能夠使學生獲得金屬材料特別是模具材料的基本知識,構建對模具材料成分,組織結構,性能和加工使用之間規律的認識,培養學生材料選用,熱處理工序安排的初步能力。

1.明確課程定位

模具的設計制造中,能否合理選用模具材料,正確實施模具的熱處理工藝和表面強化的知識,對模具的質量和使用壽命及經濟效益有著直接的影響。課程設置的主要依據是根據工作崗位職業能力的要求,培養學生掌握金屬材料特別是模具材料及其熱處理的基礎知識,較全面地了解各種模具材料的性能、熱處理工藝、表面處理技術,并且根據模具的具體服役條件、模具結構合理地選擇模具材料、正確地制定模具的生產工藝,從而提高模具的使用壽命,降低生產成本,提高產品的經濟效益。模具材料選材過程的分析能力的培養,模具維護與表面強化知識的應用,模具制造工藝路線的設定這些都是模具設計崗位最為重要和基本的能力,因此本課程在模具設計與制造專業中處于非常重要的地位,應當作為專業必修課程。

2、課程的特點

《模具材料與熱處理》課程具有下列特點：

1)由于高職院校有些實行2+1模式,課程教學內容整合壓縮,課程含《金屬材料與熱處理》和《模具材料與維護》兩門,內容體系的構建是值得研究與探索的,材內容抽象、繁雜而難于理解和掌握,學生在學習過程中面對形形色色的材料,不知道如何理順知識體系,有些無所適從。

2)內容缺乏推理性,概念定義、敘述性的內容多,教師授課容易陷入平鋪直敘的乏味陳述中。課程內容看似簡單,不易引起學生的重視。而實踐環節輔助受到硬件條件的制約,又給課程的開設增加了難度。

3、教學改革的實踐

3.1課程設計的理念與思路

本課程立足于實際能力培養,對課程內容的選擇標準作了根本性改革,打破以知識傳授為主要特征的傳統學科課程模式,轉變為以項目為中心組織課程內容和課程教學,讓學生在完成具體項目的過程中來構建相關理論知識,并發展職業能力。模具種類繁多,主要分為冷作模具、熱作模具、塑料模具三大類,不同種類的模具工況不同,受到的載荷也不同,在選材的過程中有其特定的使用與工藝性能要求,根據工作條件與正常失效形式等因素進行恰當的選材。經過與企業專家深入、細致、系統的討論分析,本課程最終確定了以下四個項目組：普通金屬材料與熱處理基礎、冷作模具材料、熱作模具材料、塑料模具材料等。在這些項目組中,第一個項目組是為后三個主要項目的學習作知識儲備。而后三個項目結合不同工況模具的分類而設計,著重使學生掌握三類模具的常用模具材料的牌號、主要成分、性能特點、工藝特點、主要用途等,及合理地選擇模具材料及熱處理方法。

按照情境學習理論的觀點,只有在實際情境中學生才可能獲得真正的職業能力,并獲得理論認知水平的發展,因此本課程要求打破純粹講述的教學方式,實施項目教學以改變學與教的行為。這是教學模式的一個重大轉變,要有力地推動這一轉變,需要以項目為載體來組織課程內容。在項目課程設計中,項目載體設計是一個關鍵環節。本課程確定了以特定的模具選材作為載體進行項目設計思路,在實際項目設計的典型性既有在企業中普遍應用的含義,又有能最為有效的促進學生職業能力發展,達到本課程目標的含義。模具種類較多,不同模具的設計過程有較大差異,必須選擇不同類型的模具的實際工況和失效形式來進行選材,分析熱處理工藝,才能提高模具的使用壽命,降低成本。

3.2課程目標設計

通過任務引領型的項目活動,熟悉模具及模具材料分類、模具材料的主要性能指標、模具的失效形式及失效分析和影響模具壽命的主要因素,熟悉冷作模具材料性能要求,冷作模具材料及熱處理要求,熟悉熱作模具材料的性能要求及成分特點熟悉塑料模工作條件、失效形式及性能要求,理解塑料模具常用鋼種和成分,理解典型塑料模具用鋼的熱處理要求和常規的加工工藝路線,形成良好的模具設計理念,具備良好的團結協作精神,主動適應團隊工作的職業素養。能夠確定模具各零件性能要求,學會選擇模具各零件材料,能夠制訂模具各零件熱處理方案,綜合素質得到提高,為專業課學習奠定堅實基礎。

3.3課程內容設計

模塊一:普通金屬材料與熱處理基礎,16學時；模塊二:冷作模具材料,12學時；模塊三:熱作模具材料,8學時；模塊四:塑料模具材料,12學時;總計 48學時。

冷作模具材料、熱作模具材料、塑料模具材料模塊中增加能力訓練項目設計,分別為墊圈復合模結構零件材料選用及熱處理方案制訂,定子壓鑄模結構零件材料選用及熱處理方案制訂,水杯注射模結構零件材料選用及熱處理方案制訂。要求確定模具各零件的各零件的工作條件和失效形式,確定各零件性能要求；能根據模具材料選用原則和零件性能要求,選擇各零件材料；制訂模具各零件的熱處理方案。

4.結束語

《模具材料與熱處理》課程經過幾年的教學改革實踐研究,改革教學內容和方法,不斷提高教學水平,該課程作為模具機械類的專業基礎課,達到了預期的教學目標,取得了一定的成效。

(作者單位：蘇州工業職業技術學院)

參考文獻：

黃開金.《模具材料及表面強化技術》課程的體系構建.International Conference on Education and Education Management,2013.3.

李克杰.高職《模具材料與熱處理》課程項目化教學探索.科技教育,2014.(27)：144.