面向應用型人才培養的模具設計實踐教學改革研究

劉細芬

摘要：結合經濟和技術的發展對應用型模具設計人才的需求，分析了當前應用型模具設計人才培養中實踐教學面臨的問題，從教學內容、教學方法以及加強綜合實踐能力等方面對實踐教學進行改革，完善模具設計專業應用型人才培養的實踐教學體系。

關鍵詞：實踐教學;教學改革;應用型人才培養;模具設計專業

中圖分類號：G640 ? ? 文獻標志碼：B ? ? 文章編號：1674-9324（2015）18-0092-02

近年來，隨著我國經濟持續快速發展以及經濟結構的調整和轉型，對應用型人才的需求量增加，對應用型的模具設計崗位的需求量也不斷增加，而模具設計是實踐性、工程性很強的專業課程，相當一部分高等學校模具專業的學生大多因為操作性技能的缺乏，在畢業找工作時而被企業擋在門外。這種情況一定程度上反映了當前高校模具設計專業培養人才時存在著學習知識與應用技能的較大偏差。因此，如何面對區域經濟和社會發展以及企業用人的實際需求，改變以前的實踐教學，培養生產一線需求的技術應用型人才，是目前高校模具設計專業需要研究和考慮的重要內容。

一、經濟和技術的發展對應用型模具設計人才的要求

近年來，我國模具企業發展迅速，特別是大型、精密、復雜、長壽命的中高檔模具發展較快。以前采用的二維圖紙正確表達復雜產品的結構形狀相對比較困難，對數控加工來說，二維圖紙也不是很好，因此設計周期長。隨著計算機技術的發展，利用CAD技術實現模具結構的三維以及可視化設計。比如注塑模設計，采用先進的三維軟件如UG等確定分型面，生成型芯和型腔、進行澆注系統以及冷卻水道的布置等，最后形成一套完整的三維CAD模具圖。利用模具分析軟件，如MOLDFLOW等動態模擬塑料在模腔內的流動情況、溫度壓力分布，預測成形過程中可能發生的翹曲等缺陷，根據分析結果檢查模具結構的合理性。在汽車覆蓋件模設計中，利用CAE軟件如AUTOFORM等模擬板料變形過程，預測拉裂、起皺等缺陷。參照模擬分析的結果，設計人員必要時可對模具結構進行修正，提高試模的成功率。利用CAM技術可以把零件的加工過程虛擬化，直觀看到加工的結果，對加工后零件的質量好壞進行評價。減少實際零件加工的修修補補，對提高模具的加工效率和質量有幫助。這些設計、分析、加工的先進技術給我國的模具企業發展提供了前所未有的機遇和挑戰。為了適應經濟的發展以及與國際接軌，高校的模具設計專業需要培養高素質的應用性強的人才，以適應模具企業發展的需要。

二、針對應用型模具設計人才培養，當前實踐教學面臨的問題

模具設計是實踐性和工程性較強的專業課程，模具設計專業培養的是具有一定的模具設計能力和較強的模具制造能力且能夠滿足現代模具企業生產一線需要的技術應用型專門人才。因此，學習模具設計的學生要掌握本科生所要求的專業知識，還要具有較強的把知識轉變成技術的能力以及現場操作技能。而實踐教學是培養應用型模具設計人才“會做”的一個很重要環節。然而目前不少學校的實踐教學環節不同程度地存在以下的一些問題，制約著應用型模具設計人才的培養。

1.實踐教學內容不能完全滿足社會需求。在實踐教學中金工實習是高校模具專業中分量比較重的一個內容，它培養學生的動手能力。通過金工實習，學生對機加工的主要工藝過程可以熟練掌握，對常用設備和工具也能熟練使用，為后續專業課程的學習打下基礎。但是不少高校金工實習內容還是以車、銑、刨、磨、鉗等常規訓練為主，對數控加工技術、特種加工技術、計算機仿真技術等現代先進技術的訓練比較少，與模具加工技術發展的水平有較大的距離。

2.實踐教學方法不能體現應用型人才的培養需求。相當部分高校在進行實踐教學過程中，指導教師往往采用簡單的課堂教學來實現。指導老師講解實驗目的、內容和步驟，根據操作過程演示實驗內容，采取驗證式的實驗方法，實驗驟教條化。雖然有時學生分成小組進行試驗，往往也是驗證式的。這種教學方法還可能會由于實驗室數量不足或者實驗時間少而受到限制，還可能打擊了學生對實踐學習的積極程度和靈活性，不容易達到培養應用型人才的要求。

現場實習是模具設計專業重要的實踐教學環節，學生通過現場實習，對所學的專業知識進行很好地鞏固，還擴大自己的專業知識范圍。但不少學校的現場實習情況是：帶隊老師帶著一個班的學生在工廠走馬觀花地參觀，來不及把相關的實際生產知識說給給學生聽，大多數的工廠很吵，學生想聽也聽不見，學生自己也看不懂。所以對生產實習不是很熱心，實習的效果很不好。

3.缺乏綜合性實踐的平臺。生產企業除了要求具備的專業的基本技能以外，對綜合的實踐能力與項目實施能力很看重。現在相當部分高校的模具設計實踐教學，大多采用校內教學（實驗）輔助生產現場參觀的方式進行，缺乏綜合性實踐的平臺，學生自主參與性較差，與生產企業以項目或工程管理的方式差別較大，難以培養企業所需的具有綜合實踐能力與項目實施能力的人才。

三、改革培養應用型人才的實踐教學

1.實踐教學內容的改革。（1）改革金工實習內容。在金工實習學生除了要掌握車銑刨磨鉗等傳統項目訓練以外，實習內容增加數控電火花成形、數控電火花線切割、數控銑削設備等的較長時間的操作，比如，每個學生給一個小零件，安排學生操作數控機床、電火花機床等設備，練習加工這個零件，訓練學生對這些加工設備的實際操作能力和數控編程能力。讓他們在進入工廠前對這些特種機床和加工方法的熟悉和掌握。（2）增加計算機輔助設計的內容。計算機技術發展很快，很多模具設計軟件不斷出現。在傳統模設計的基礎上，應用計算機輔助設計的工具，實現模具的輔助設計、模擬分析、生產管理以及模具的計算機輔助加工，對模具設計質量有很大幫助，設計周期也變短了，這已經形成趨勢。所以，對學生的計算機應用能力要求就很高。因此，在畢業設計以及課程設計環節上加上了模具的計算機輔助設計的內容，比如利用三維軟件如UG等對模具進行三維計算機輔助設計，然后利用如AUTOFORM等軟件對制件進行有限元分析，對分析的結果進行判斷模具是否要修改。利用CAM技術模擬模具的加工過程。在實踐環節中增加這些內容，目的是加強學生模具數字化設計分析和加工的能力，實現應用型人才的培養。

2.改變實踐教學方法。課程實驗在實踐教學環節中也很重要，由于實驗室數量不足或者由于學生數量比較多或者由于實驗時間少，很多課程實驗是老師自己演示實驗過程或者驗證實驗的結論，學生只能在老師周圍看看，沒有機會動手操作。這種教學方法不容易培養到應用型人才。比方對于模具設計的課程實驗，很多時候采用案例法（企業案例）教學會比較好，例如模具的拆裝實驗，在模具生產廠找一些體現模具新技術但已經報廢的模具，如側向抽芯模具或者二次分型模具，在拆卸之前，老師講解拆裝的步驟以及要注意的地方，然后讓學生自己動手拆裝，并且要把模具拆裝的步驟記下來，以及讓學生自己體會在拆裝模具的過程中會碰到哪些問題，從另一側面也能了解模具生產廠是如何拆裝模具的。這些對他自己以后設計模具有很大的幫助。對于塑料注射成型工藝實驗，實驗前老師講解各種成型參數，然后讓學生在注射機上自己調試塑件生產的成型參數，以及分析在這些參數下，制品出現的缺陷。最后在所有學生的注射成型參數中，找出一組最佳的。通過對注射成型參數的調試，幫助學生進一步了解各種成型情況。這種教學方法極大地激發了學生的興趣和創新意識。

3.增設綜合性和創新性實踐。現在高校的實踐環節（例如金工實習、實訓、現場實習、課程實驗、課程設計等）很多是分開考核的，彼此之間缺乏聯系性，也沒有將所有實踐環節糅合在一起的綜合性實踐。為了學生的綜合實踐能力與項目實施能力的培養，在以上環節結束之后，增設一項綜合創新實踐。采用與企業的項目管理或工程管理類似的方式來進行。學生以自己的學習能力和興趣為依據，選一個自己能夠最后做得下來的實例題目（一般是在模具廠家找的題目），一個學生一個題目自己做，避免了一些學生偷懶想抄襲蒙混過關的情況。一般是給定一段較長的時間（或者占用一些假期的時間），學生根據題目查閱和收集相關的參考資料，自己設計及優化模具方案，設計一整套模具結構，在傳統機床或數控機床上加工成型零件，購買澆口套頂桿等標準件等等的一系列過程，最后把一整套模具裝配出來并且在壓力機或注射機上試模，檢查模具結構設計的合理性。將模具設計、模擬分析、零件加工、各零件組裝，壓力機或注射機上試模等一系列過程融為一體，在這過程中學生對各個環節的管理能力也得到了鍛煉。通過綜合性實踐，學生的設計、分析、工藝技能和工程管理能力得到提高。由于實踐題目主要來源于模具企業的實際制品，因此學生的設計內容不與企業生產相脫節。

結語：

在培養模具專業的應用型人才中，一個相當重要的環節是內容豐富的實踐教學，同時它也是工科院校教學改革的重要組成部分。由于社會經濟的快速發展，企業對人才特別是應用型人才的需求量增大，在人才培養特別是應用型人才培養的過程中，需要對傳統的實踐教學內容和教學方法等方面進行改革，增加工藝性、設計性、綜合性實踐內容，逐步形成具有專業技術應用能力、綜合實踐操作能力以及工程項目管理能力相結合的適合市場需求的實踐教學體系。

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