“復合材料模具設計與制造”課程在模具專業教學中的探索

李春玲　張曉軍

摘要 本文在開展深入調研的基礎上，以適應區域企業對模具專業的需求為目標，對“復合材料模具設計與制造”課程在教學內容選擇、實踐平臺構建、教師培養及課程考核等方面進行了探索與實踐，并收到了較好的成效。

關鍵詞 復合材料模具 課程 教學

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.05.063

復合材料的優越性能使其在航空、航天及汽車等領域得到越來越廣泛的應用，而生產好的復合材料制品就需要相應的模具作為支撐，因此復合材料的模具設計與制造就顯得尤為重要。西安航空職業技術學院（以下簡稱：我院）位于國家級航空產業基地的核心地帶，周邊云集以中航工業西飛公司為龍頭的諸多優秀航空企業。根據對近幾年學生的就業崗位分析及深入走訪調研多家區域航空航天類合作企業，開設“復合材料模具設計與制造”課程符合企業需求，有利于模具專業學生拓寬就業渠道，并與所在專業群材料工程專業（復合材料方向）形成互補優勢，更好地立足航空領域，服務區域經濟發展。

1模具專業的課程體系特色

模具專業是應用兼復合型專業，專業課程種類較多，主要涉及沖壓模具、塑料模具、壓鑄模具等三大領域。經過對企業調研結果的深入分析，專業確立了以適應區域企業對模具專業需求為目標，兼顧行業特色與專業寬口徑之間關系，推進專業課程體系改革及課程教學內容更新的指導思想。

我院模具專業隸屬航空材料工程學院，所在專業群主要包括材料工程技術（復合材料方向）、焊接技術及自動化、材料成型與控制技術、金屬材料及熱處理等四個專業。專業課程體系著重突出區域特色，以沖壓、鈑金模具為重點，兼顧塑料模具、復合材料成型模具、橡膠模具及壓鑄模具的設計與制造，開設了包括“復合材料模具設計與制造”在內的特色課程，以及“專業群拓展實訓”等專業拓展課程。

2課程教學內容的選擇

在航空領域，越來越多的大尺寸、高精度飛機零件使用復合材料固化成型。由于具有厚度均勻、通風好、升降溫快等特點，現階段的大尺寸蒙皮、翼梁成型所用模具多選用框架式結構。結合這一特點，在有限的課時內，我們對課程內容進行必要的取舍，以框架式復合材料成型模的設計與制造作為重點教學對象。

“復合材料模具設計與制造”現為我院模具設計與制造專業的一門專業必修課，前期以“塑料成型工藝與模具設計”和“模具制造技術”課程教學為基礎。課程總體設計思路是：根據專業及區域行業企業的基本要求，以基本知識與基本技能為基礎，綜合考慮高職學生的認知特點，經科學整合形成8個教學項目，將知識、技能、素質等內容融合在這些任務和項目的教學過程中。教學項目主要涉及四大模塊：復合材料基礎知識、復合材料制品成型工藝、復合材料制品成型模具設計和復合材料制品成型模具制作等。由于該課程本身具有很強的實用性，教學中注意理論聯系實際，通過引入企業典型案例作為教學項目介紹復合材料的基礎知識、成型工藝、框架式模具結構、設計方法及制造工藝。具體教學內容設置及安排如表1所示。

3實踐教學平臺的構建及教學安排

3.1實踐教學平臺的構建

我院模具專業經過多年建設，已經形成了較為完善的包括機加工實訓中心、熱加工實訓基地、復合材料實訓基地、模具綜合訓練室等組成的校內實踐教學平臺，實習實訓的各類設備基本齊全。近年來，模具專業還同時建設了包括西飛公司、陜飛公司、航天復合材料研究所、菲舍爾（鎮江）航空部件有限公司、西安嘉業航空科技有限公司等在內的10余家校外實訓基地。通過與航空企業的深度合作，開發引進了框架式復合材料成型模具設計與制作實訓項目，并配套編寫了校本教材。

3.2實踐教學安排

大型框架式成型模具的制造技術主要包括：精密閘壓技術、氣密性焊接、熱處理（人工時效）及精密數控加工等技術。在有限的教學課時及實訓條件下，要達到一定的教學效果，合理地選擇實訓項目和教學場地就顯得尤為關鍵。在該課程一周的校內實踐教學中，教學場所主要設置在機加工實訓中心，實訓案例為風管接頭成型模具。該模具結構較簡單，體積大小適中，適合作為課程實踐教學的典型案例，對于已經具有一定的鉗工和數控加工基礎的模具專業學生，在小組協作下完全可以獨立完成。對于大型框架式模具制作工藝的學習，主要是通過實物模具制作工藝分析以及企業現場參觀實習來完成。除此以外，模具專業輔助開設了復合材料鋪貼等專業群拓展實訓內容，促使學生對復合材料的性能、成型過程及模具使用有更為全面的理解。與此同時，每年安排學生赴校外實訓基地進行相關的企業頂崗實習，實習結束后部分學生可以實現優先就業。

4骨干教師的培養

“復合材料模具設計與制造”是一門跨專業且綜合程度較高的課程，對任課教師知識涉獵面要求較廣，在課程教學中存在不少實際困難。近兩年，模具專業加強了這方面骨干教師的培養，利用暑期派遣教師前往西飛公司等合作企業進行生產實習，深入企業第一線，學習復合材料成型工藝和模具制造工藝。通過不斷加強教師的自身理論學習和工廠頂崗實踐，不僅解決了該門課程的師資問題，同時也對材料工程專業相關課程的教學工作起到了一定的促進作用。

5多元化的課程考核方式

該課程開設在第五學期，普遍存在學生重視程度不夠的現象，在改革教學方式、提高學習興趣的基礎上，加強課程考核是非常有必要的。對于該課程，我們改變了以往以考試為主的單一考核方法，采取多元化的課程考核辦法。將課程考試、實訓作品和課堂表現等三個部分按照總成績的4：4：2比例設置。新的考核方式不僅有利于真實全面地考察學生綜合能力和實際水平，還能避免出現投機取巧考前突擊蒙混過關的現象，對提高教學質量起到了積極作用。

6結束語

我院模具專業的“復合材料模具設計與制造”特色課程已經開設了連續兩屆，通過在實踐中對教學內容的不斷調整，收到了較好的成效。該課程的開設不僅拓寬了學生的就業渠道，而且進一步加強了與航空航天等企業之間的校企合作力度，就業質量得到顯著提高。實踐證明只有在教學實踐中勇于創新，才能夠促進教學質量的提高，實現為地區裝備制造業的發展培養高素質技術技能人才的目標。