基于工作過程的冷沖壓工藝與模具設計課程教學改革探索

趙魯燕

摘要：根據模具工業發展及其對模具復合型人才培養的需求，按照職業崗位和實際工作任務，提出了《沖壓模具設計與制造》課程以工作過程為導向的教學改革目標、指導思想、改革思路及具體實施方案。

關鍵詞：高職教育；沖壓；模具；課程改革；工作過程

中圖分類號：TG38-4

1引言

1）課程地位

冷沖壓模具是應用最廣泛的模具類型之一，冷沖壓工藝與模具設計是模具設計與制造專業的一門主干專業技術課，是將沖壓成形加工原理、沖壓設備、沖壓工藝、沖模設計與沖模制造有機融合、綜合性和實踐性較強的課程。

2）學情分析

從課程角度，課程主要涉及沖壓制品的沖壓工藝基本原理和模具設計的基本方法，內容多、知識廣、綜合性和實踐性較強，講授和學習都有較大難度。隨著高新技術產業的不斷發展，企業對模具專業技術人員的素質和能力要求越來越高。專業人才培養模式存在的不足主要表現：①教學過程過于強調課程自身系統性和完整性，相關課程聯系和配合關注不夠；②注重基礎理論知識的學習，對實踐中分析問題和解決問題能力的培養不足；③理論教學與生產實際相脫節。

從學生角度，目前在校高職生源入學基礎較薄弱，部分學生學習主動性不夠，學習方法不對；部分學生存在重理論、輕實踐的思想，加上對模具結構沒有具體的感性認識，教學過程出現學生學不會或課堂上聽得懂單個知識點但在課程設計過程仍無從下手的情況，不能真正學以致用。根據課程教學特點及專業人才培養需要，有必要進行基于工作過程的教學改革。

2.課程改革

2.1崗位群分析及課程目標

沖壓工藝在機電產品制造行業中應用廣泛，而沖模是實現沖壓工藝的主要工藝裝備，在制造行業中占有重要的地位；先進的模具技術在提升產品質量、提高生產效率方面發揮著越來越重要的作用。《冷沖壓工藝與模具設計》課程以職業能力培養為重點，與行業、企業合作，進行基于工作過程的課程開發與設計，充分體現職業性、實踐性和開放性。

專業所面向的職業崗位主要是沖壓工藝師、模具設計師、加工工藝師、模具裝配技師、模具維修技師、模具質檢師等；根據模具行業調研及專家論證，目前沖壓模具企業崗位（群）急需的人才能力如下：

1）一般機電產品及零部件的設計、開發能力；

2）模具數控加工設備、沖壓設備操作與維護能力；

3）沖壓制件成形工藝規程的編制；

4）模具制造工藝編制與實施；

5）中等復雜程度沖壓模具的設計與制造；

6）中等復雜程度沖壓模具的裝配、調試、維修與維護。

通過課程學習，需掌握板料成形的基本原理、沖壓成形基本方法（沖裁、彎曲、拉伸、成形）和模具設計、各種模具結構、設計要點以及沖壓工藝規程制定方法。為模具生產一線的技術崗位培養具有良好的職業技能和職業素養、具備沖壓的選型、沖壓模具設計、制造、安裝、調試、維修能力的高技能應用型人才。

2.2工作任務及學習領域構建

經與企業專家共同對模具專業主要就業崗位分析的基礎上，確定了該課程的“分析、制定沖件成形工藝方案”、“沖模結構設計”、“沖模零件設計與制作” 和“沖模裝配及調試”四項典型工作任務，貫穿這門核心專業課。課程通過以工作過程為導向的工作任務訓練，使學生具有制定沖件的沖壓工藝、設計模具和編制模具零件加工與裝配工藝的能力。

2.3 學習領域構建

（1）分析典型工作任務 ，確定課程能力目標課程開發小組與企業專家一起對典型工作任務進行了全面細致的分析， 確定課程能力目標為：

1）會分析常用的沖模結構及其工作原理；

2）能夠進行沖模工藝計算；

3）能根據不同的沖件確定合理的沖壓成形工藝方案；

4）能設計簡單零件的沖裁模、 彎曲模、拉深模和成形模；

5）會使用機械加工設備加工模具零件；

6）會裝配和調試沖模；

7）會分析沖模在試模生產中出現的問題，并找出解決措施。

同時，還注重培養學生的語言表達、社會交往能力、查閱資料、 分析和解決問題的能力，持續學習、獨立思考的能力，制定完整工作計劃的能力。

（2）以典型工作任務分析為基礎，設計學習性工作任務

在分析典型工作任務的基礎上，考慮學生持續發展的需要，根據學院師資、實訓設施及地方企業生產實際，將理論知識與技能實訓結合，設計學習性工作任務如下：①單工序沖裁工藝設計、模具設計制作；②復合沖裁工藝設計、模具設計、零件加工和裝配；③彎曲工藝的設計、 結構設計制作；④拉深工藝的分析與計算、結構的確定與制作；⑤脹形工藝的設計、結構的設計與制作；⑥翻邊工藝的設計與結構設計。

2.4學習情境設計

根據企業工作過程開發出基于工作過程的模具設計與制造工序如下圖所示：

根據模具設計與制造工作過程，設計7個學習情景，各情景教學內容與建議學時如下：

情景一：沖壓模具設計與制造技術導論

教學載體：沖壓件、沖壓模具、沖模零件、機床；學時：4學時；教學方法手段：講授法、四步教學法、引導法、案例教學法、考察法等；教學環境：多媒體教室、模具陳列與拆裝實訓室、模具實訓基地等；考核評價：過程考核與期末考核相結合，占總考核5%。

情景二：沖裁設計與制造

教學任務一：中等偏復雜沖裁件（尺寸在IT11～13級、工序數量在3～5個）：

學時：88學時（36學時講授+2周實作實訓）；教學方法手段與資源利用建議：采用項目教學法、任務設計法、四步教學法、引導文法、案例教學法、等教學方法；教學環境：（多媒體）教室、設計室、專業機房、模具陳列與拆裝實訓室、模具實訓基地、模具企業等；考核評價：本情景學習和訓練內容，在總考核占50%。實訓項目單獨考核，過程評價與實操結果評價結合。

教學任務二：中等偏復雜沖裁件：學時：50學時（20學時講授+1周實訓）；教學方法手段與資源利用建議：采用講授法、四步教學法、引導文法、案例教學法、項目教學法等教學方法；教學環境：多媒體教室、專業機房、模具實訓基地等；考核評價：過程考核與期末考核相結合，占總考核10%。

情景三：彎曲模設計與制造

教學任務：中等偏復雜彎曲件尺寸在IT12級以下；學時建議：72學時 （12學時講授+1周實訓）；教學方法手段與資源利用建議：采用項目教學法、任務設計法、四步教學法、引導文法、案例教學法等教學方法；教學環境：多媒體教室、設計室、專業機房、模具陳列與拆裝實訓室、模具實訓基地、模具企業；考核評價：過程考核與期末考核相結合。本情景學習和訓練內容，在總考核占10%。

情景四：拉深模設計與制造

教學任務：中等偏復雜旋轉體拉深件直徑50左右，尺寸精度IT12級以下；學時：12學時；教學方法：采用任務設計法、四步教學法、引導文法、案例教學法等教學方法；教學環境：多媒體教室、設計室、專業機房、模具陳列與拆裝實訓室、模具實訓基地、模具企業；考核評價：過程考核與期末考核相結合。本情景學習和訓練內容，占總考核10%。

情景五：其它沖壓成形方法認知

教學任務：局部成形件及模具；建議學時：4學時；教學方法手段：四步教學法、引導文法、案例教學法等教學方法；教學環境：多媒體教室、模具陳列與拆裝實訓室、模具實訓基地、模具企業；考核評價：過程考核與期末考核相結合。本情景學習和訓練內容，占總考核5%。

情景六：典型沖壓零件成形工藝與模具設計

教學任務：中等偏復雜沖壓件，學時建議：6學時；教學方法手段：采用講授教學法、多媒體演示法、案例教學法等教學方法；教學環境：（多媒體）教室、設計室模具實訓基地、模具企業；考核評價：過程考核與期末考核相結合。本情景學習和訓練內容，占總考核5%。

情景七：多工位級進模認知

教學任務：多工位級進模具及零件；學時建議：4學時；教學方法手段：講授教學法、多媒體演示法、案例教學法等教學方法；教學環境：多媒體教室、模具陳列與拆裝實訓室、模具實訓基地、模具企業；考核評價：過程考核與期末考核相結合。本情景學習和訓練內容，占總考核5%。

3.課程考核方式

為了更全面考核學生對課程知識的掌握情況，課程考核包括學習過程考核與期末考核兩部分。教學組織過程中，以教師和學生共同課堂學習表現、對項目實施過程中的工作態度、協作精神、完成結果等進行評定，作為平時過程性考核成績；課程學習結束時，以個人課程作業和小組匯報與答辯兩種形式為期末綜合性考核成績，以學生自評、互評和教師共同評定，權重分別為2：2：6。具體考核成績評定辦法如下：

課程考核總成績（百分制）=過程性考核×40%+期末考核×60%

（1）過程性考核成績（40%）=職業素養×20%+項目完成情況×20%

（2）期末考核成績（60%）=課程作業成果50%+小組匯報與答辯×10%

4結束語

基于工作過程設計的課程內教學體系愛有利于培養學生實際動手能力及職業素養，是實現學校培養與企業用人需求就業零距離接軌的有效手段。

參考文獻：

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[3] 于云程，陳劍鶴.基于工作過程的《沖壓模具設計與制造》課程教學設計.常州信息職業技術學院學報.2010，（6）：25-27。