淺談獨立院校模具拆裝實驗室建設

吳坤　李立建　朱彥龍

【摘 要】為主動適應經濟社會發展對模具專業應用型人才的需求，結合我院辦學條件和人才培養目標，提出模具拆裝實驗室建設的意義、方案及途徑，以及探討實驗室建設對教學效果和教學改革促進的問題。

【關鍵詞】模具拆裝；實驗室建設；獨立院校；教學效果

模具是現代制造業的重要工藝裝備，模具工業在國民經濟發展中的地位與作用也日益顯著。作為培養高素質、高技能應用型模具專業人才的模具設計與制造專業，其目標旨在培養學生適應模具工業發展及企業生產實際、具有較強創新能力及動手實踐能力，以滿足我國模具工業迅速發展對應用技能型模具專業人才的需求。模具結構拆裝實驗是模具專業開設的必修實驗項目，目的是讓學生熟悉典型模具的結構特點和工作原理，了解模具各組成零部件間的配合及裝配關系。由于實驗教學對強化學生的技能訓練至關重要，本文以河南理工大學萬方科技學院模具拆裝實驗室為例，具體闡述獨立院校模具拆裝實驗室建設意義、方案及途徑和投入使用后教學效果的思考。

1 模具拆裝實驗室建設意義

創設有利于學生創新精神和實踐能力培養的實驗環境，營造良好的學習氛圍，改革傳統教師以教為主的單一育人模式，搭建分層次、項目驅動式實驗教學平臺，探究適于獨立院校的應用型人才培養方式，在新形式下具有重要意義。《冷沖模具設計》和《塑料模具設計》是我院根據模具專業人才培養方案開設的兩門專業核心課程。對于專科學生來說，兩門課程涉及到的冷沖模具和注塑模具結構復雜度高，而學生又缺乏必要的機械設計和機械原理相關的基礎知識，學習起來難度較大，再加上學習意識淡薄、基礎差、對知識的渴求欲望較低等諸多原因，使得教師在講授相應模具結構及原理時很難提起興致，進而導致專業的認同感降低。

模具拆裝是學生直觀感知、理性認識模具結構的重要渠道，在教師指導下，通過增加與生產模具等結構特點的模具模型進行拆卸和重新組裝等實踐教學環節，來提升模具專業學生的學習興趣和學習積極性。因此，模具拆裝實驗室建設在獨立學院專科教育和人才培養過程中具有十分重要的意義。

1）理論與實踐相結合是工科類課程教學的重要環節，也是推進應用型和技能型人才培養的關鍵環節。對應用型人才的培養既符合國民經濟對應用型人才的需求，同時又符合我院的辦學定位和對專業性人才的培養要求。

2）鞏固和強化學生所學模具結構設計方面的理論知識，培養學生的動手能力，在實踐中提高學生提出、分析和解決問題的能力。學生只有通過實際操作才能更好地提升對課程的認知和理解能力，才能更好地促進學生學以致用的素養和能力。

3）通過增加模具拆裝實踐教學環節，增強了模具專業課程教學的靈活性和自由度，使不同課程之間相互貫通、有機融合，有利于學生充分利用所學專業知識開展創新設計，為今后從事模具設計及維護工作奠定理論基礎。

2 模具拆裝實驗室建設方案及途徑

由于我院的辦學特點，決定了機械類實驗室建設既要突出“一體化”實驗室功能的設計原則，又要體現學科交叉利用的原則，即實驗室建設在空間的有效利用和實用性角度方面既要滿足教學要求，還要美觀大方，經過合理設計我們把模具拆裝實驗室、機械設計實驗室、機械創新實驗室多學科實驗室做成整體聯辦，共用模具拆裝實驗室的試驗臺和教學用多媒體。

拆裝實驗臺數、設備套數和實驗場地必須與學生數量相匹配，適當的建設規模能收到事半功倍的良好效果，最大限度發揮投資效益。模具拆裝實驗室占地面積200m2，共配備16個實驗臺和7組展示柜和7組儲藏柜。每一實驗臺可提供4個工位，這樣該實驗室能同時滿足64位同學實驗。每組展示柜分立式上下兩層，每層可裝5個模具，這樣7組展示柜共可放置約70個模具。展示柜置于儲藏柜上部，除放置拆裝模具外，通過其單邊透光玻璃還可以做展示模具用。儲藏柜為四邊不透明鐵皮制成，結構同展示柜，主要用于存放多余的拆裝模具和拆裝工具。

以拆裝同一副模具為例，工位數要能同時容納一個班級的學生。我院模具專業教學班級規模在30人左右，而模具拆裝實驗室實驗臺提供的工位數可同時容納兩個班級進行模具拆裝實驗教學。但實際實驗時，為保證質量和便于管理，僅進行一個班級的拆裝實驗，這樣便可在10個拆裝實驗臺上分別以4人一組安排開展拆裝實驗，每個試驗臺配備一套六角扳手。因此開展同一項目的拆裝實驗就需要有8副模具。按照模具類型分類可完成沖裁模、彎曲模、拉深模、注塑模等拆裝實驗項目。

模具拆裝實驗室模具類型的選用既要適合教學的需要和考慮學生拆卸時的操作安全及存放物品的方便，同時還要使模具拆裝實驗室效益利用的最大化，充分發揮實驗室作為學生認識模具培養其動手能力的場所。因此，塑料模和冷沖模模具模型確定選用較高標準的玻璃鋼材料，這類模具的特點是重量輕、可辨識度高、顏色區分度高，可最直觀地觀察到模具執行機構的運動狀態。雖然模具模型與實際模具相比，運動精度不是很高，但是對學生認識模具結構有很大的幫助，且易于保證學生在實驗時的安全，拆裝也方便，特別適合學生做拆裝實驗。另外，我院還采購了一部分企業用的生產模具，這種模具的特點是真材實料，精度高。學生可有對比性的看待這兩類模具，一類強調結構、運動狀態，而另外一種則體現精度、可靠性、真實性。

3 實驗室投入使用后對教學效果的影響

3.1 教師實驗教學方面的收獲

模具拆裝實驗室投入實驗教學后，教師的理論授課學時工作量減少，轉而將更多的時間和精力用于準備實驗材料、安排實驗環節和制定實驗流程上，既促進教師教學技能的提升，又革新了以往單一教學模式的枯燥乏味。在實驗課上，教師通過啟發式和引導式教學，給予學生更多自由的空間，激發了他們對專業知識的渴求和對自身技能提升的追求。

3.2 有利于師生共同開展教學研究和學生進行創新能力的培養

實驗教學是培養專業型應用型人才的基本和必要途徑，也是適應市場對高技能人才的需要。在實驗教學環節，師生可共同對現有的模具結構設計優缺點進行對比，并可針對某一具體產品提出在操作上可行的模具結構設計方案。為增強學生學習的興趣、自信心和創造能力，可通過技能大賽、提交課程作品或開展模具設計競賽等多種方式，使學生在規定時間或規定期限內完成針對某一具體產品的模具三維造型設計、虛擬安裝和調試等過程，從而不斷進行模具專業的理論和實驗教學，并可有針對性地開展項目式教學，多角度全方位提升學生的綜合素質和創新能力。

3.3 為三維虛擬裝配和拆卸提供豐富的素材

基于三維軟件可實現對產品的三維造型進行裝配和拆卸的全過程模擬仿真。學生通過前期課程的學習，綜合運用機械制圖、公差與配合、塑料模具設計、冷沖模具設計、三維軟件等相關課程知識，在對模具進行拆卸、零部件尺寸測量和安裝次序過程進行記錄后，然后利用三維軟件逐個對各個零件進行三維實體造型，利用該軟件的裝配功能實現模具的虛擬拆裝，這樣在提升學生動手能力、軟件操作能力和促進專業課程知識間交互運用的同時，也可為三維虛擬拆裝提供了豐富的模具模型素材。

4 結語

模具拆裝實驗室在總體建設和規模上，充分依托我院辦學條件和緊密圍繞模具專業人才培養方向，通過合理籌劃和綜合布局，達到滿足基本教學的要求、學生創新能力的培養和操作技能的提升，投入使用后驗證了實驗室建設的必要性，讓模具專業的學生能夠理解和掌握模具的專業知識，為從事模具設計制造人才培養夯實基礎。

【參考文獻】

[1]韋飛，徐志梅.淺談高職院校實驗室建設的設計思路[J].沿海企業與科技， 2008（11）.

[2]熊新民，馬西秦.高職高專實驗室建設的目標與原則[J].鄭州工業高等專科學校學報，2003，19（3）：60-61.

[3]楊福忠.基于應用型本科院校電子電工實驗室建設與管理的研究[J].企業改革與管理，2015（4）：211-212.

[責任編輯：王楠]