模具專業CAE人才培養淺析

摘 要：針對目前塑料模具CAE的應用現狀以及塑料模具CAE人才的類型和市場需求，闡述模具設計與制造專業應用型CAE人才培養的基本要求，提出建立塑料成型分析應用型CAE人才培養體系的途徑與步驟。

關鍵詞：塑料模具；塑料成型分析；CAE

塑料模具CAE屬于CAE大類，主要是在模具制造之前對澆口的設置情況、塑料溶體在模腔內的填充情況、壓力場情況、溫度調節情況等進行數值分析，獲得優化后的流動系統、澆注系統及冷卻系統，確保試模成功率提高，節省企業制造模具的成本，提高注射制件的質量。隨著CAE技術在模具行業的影響越來越大，越來越多的模具企業已經意識到CAE技術的重要性，但CAE對人才培養具有一定的獨特性，目前市場上并沒有大量的合適人才提供給企業。因此，如何培養大量合格的塑料成型分析CAE人才成為高職院校面臨的問題，但同時也是一個機遇。

一、塑料成型分析CAE人才分類及市場需求

CAE人才主要分為如下三類：研究型CAE人才，其主要任務是基礎研究，包括力學理論、算法、編程和軟件升級等任務，大都為教授、研究員、博士和極少數碩士；工程型CAE人才，要求必須懂得有限元等相關CAE理論知識，同時又對具體的工程有很強的實踐經驗，能對整個項目的設計、工藝進行管控，并能對下屬的CAE工程師進行任務的拆解和進程管理，從事這方面的人才一般要求由既有相關知識又有豐富實踐；應用型CAE人才，對有限元等理論的要求較低，但必須熟悉CAE的流程，操作軟件必須熟練，實踐經驗豐富，能熟練地將工藝要求和CAE的要求有效地結合起來。

二、目前高職院校塑料成型分析CAE人才培養體系主要問題

缺乏具有全面塑料成型分析CAE知識結構、豐富CAE應用經驗的“雙師”型教學團隊；缺乏有效的塑料成型分析CAE教學系統：大部分CAE課程教學還停留在CAE基本知識的傳授，CAE只作為其他主干課程的補充知識；缺乏有效的實訓機制：雖然塑料成型分析CAE技術需要借助于計算機技術，但如果單純憑借計算機，缺乏實際的產品生產和產品測試條件，學生將對分析結果毫無感性認識，從而影響到CAE教學效果；沒有建立與模具企業有效的合作模式：雖然很多高職院校模具專業都與相關行業企業建立了校企合作聯系，但是大多只停留在制造方面的實訓合作（在塑料成型分析CAE合作方面，國內高職院校并沒有與企業合作成功的先例，其中原因一是CAE技術對人才素質要求比較高；二是塑料成型分析CAE涉及的關聯崗位比較多，沒有建立有效的合作模式）。

三、建立與企業同步發展符合高職特色的塑料成型分析CAE人才培養體系

1. 建立符合塑料成型分析CAE崗位特點的“雙師”素質教學團隊

就模具專業而言，塑料成型分析CAE的教師在業務方面，主要歸結為：理論基礎——掌握一定力學知識和數學知識，了解計算的來龍去脈；充分了解材料特性、模具材料和冷卻劑等相關知識。專業背景——在相關的模具企業從事過5年以上的塑料成型分析CAE實踐工作；熟悉塑料成型分析CAE的工作過程與技術細節。技能要求——應熟練掌握幾何清理、網格劃分、載荷和邊界條件的施加、算法選擇和控制以及后處理等基本操作；熟練掌握CAE成型分析技術。

2. 建立與當前塑料成型分析CAE技術同步的教學資源庫

塑料成型分析CAE技術包括了塑料流動仿真、澆注系統仿真、模具冷卻仿真、熱固性塑料流動仿真、收縮和翹曲仿真、氣體輔助注塑成型、共注塑成型、壓注成型等內容。隨著模具技術的不斷發展，塑料成型分析CAE技術的內容也在不斷地擴展。

3. 建立塑料成型分析CAE課程包

塑料成型分析CAE崗位要求的素質與能力涵蓋了多學科知識。因此應根據塑料成型分析CAE崗位對知識、技能、素質的要求，調整課程體系，建立課程包。課程包的基本含義：核心的高端技能——塑料成型分析CAE技術能力；圍繞“一技之長”的N種輔助技能組合——有限元基礎知識、塑料成型工藝、塑料模具設計與制造、專業外語能力等。

建立起多學科融合的塑料成型分析CAE課程包，在課程教學中，將這些多學科知識融入塑料成型分析CAE的教學細節，有助于學生培養質量與企業的崗位能力要求同步發展。

四、結論

本文以塑料成型分析CAE領域為例，分析了高職院校如何有效地培養應用型人才，探討了塑料成型分析CAE人才培養體系的建立。此研究思路對于有效開展高職院校CAE課程的教學改革具有一定的指導意義。

作者簡介：褚建忠（1974— ），男，浙江黃巖人，高級工程師，主要從事模具CAD/CAM/CAE技術研究。