基于OBE 教學理念的《沖壓工藝與模具設計》教學探索與實踐＊

郭小汝，張俊喜，陳百明

(蘭州工業學院 材料工程學院，甘肅 蘭州 730050)

材控專業畢業生就業工作與專業相符合程度由低到高依次為：①非機械行業工作；②不含模具相關工作的機械行業；③讀材料類研究生及與模具設計相關工作。蘭州工業學院材控17 屆、18 屆畢業生專業對口第三類的占比（含考研學生）均低于45%。分析原因有：（1）就業環境因素[1]；（2）學生對所學專業知識的不自信、不感興趣。

成果導向OBE 教學理念是一種強調“產出”的、以結果為導向的教育理念[2]。根據模具行業的發展情況及職業崗位的要求，分解蘭州工業學院材控專業人才培養目標，確定各課程的任務與要求，并通過課程教學，以實現提高學生職業競爭力與專業自信?！稕_壓工藝與模具設計》課程是材料成型及控制工程專業的主要專業核心課之一，課程理論性及實踐性較強，職業崗位對該課程的要求較高，探索《沖壓工藝與模具設計》課程教學改革，對縮短企業需求與學生所學知識間的差距，提高學生分析與解決沖壓工藝分析、模具設計的工程實踐能力，提高學生職業競爭力與專業自信具有重要意義。

1 明確目標

對照沖壓行業對職業崗位的要求及模具工業協會的模具設計師認證標準，結合蘭州工業學院材控專業人才培養目標，確定課程目標：

課程目標1：掌握沖壓生產三要素（材料、模具、設備）的基礎知識。

課程目標2：掌握運用相關知識對沖壓成形過程進行分析的方法，能夠對成形過程中制件質量的控制和提高提出可行性措施。

課程目標3：培養在相關約束條件下進行板料沖壓工藝方案設計，對方案分析并進行可行性論證的能力。

課程目標4：掌握在約束條件下實現既定沖壓工藝需求，進行模具設計與計算的方法與步驟。

課程目標5：熟悉本專業領域相關的技術標準、了解相關法律法規和行業政策。

課程目標6：培養學生認真負責、踏實敬業的工作態度和嚴謹求實、一絲不茍的工作作風，樹立遠大理想和愛國主義情懷。

2 教改實施

2.1 工匠精神為魂

工匠精神是的內涵是敬業、精益、專注、創新，這正是材控人才所具備的精神[3]。根據《沖壓工藝與模具設計》課程具體內容和特點，深入挖掘提煉課程所蘊含的政治元素和承載的德育功能。課程中將模具工業的發展和國家強盛民族復興相聯系，提升學生的政治意識和社會榮譽感；通過模具質量影響、產品的品質，培養學生精于工、匠于心、品于行的大國工匠精神。

2.2 循序漸進的教學原則

課程采取“循序漸進”的教學原則，使知識點在鞏固中穩步推進、提高[4]，以落料件模具刃口尺寸計算為例，首先使學生獲取所需的知識載體，講解如圖1（a）落料件凹模刃口磨損尺寸變大的刃口計算方法；其次在落料件凹模刃口磨損尺寸變大刃口計算的基礎上，疊加講解落料件凹模刃口磨損尺寸不變部分的刃口計算方法，如圖1（b）中的C 尺寸部分；第三，在凹模刃口磨損尺寸變大與不變的基礎上，講解落料件凹模刃口磨損尺寸變小的刃口尺寸計算方法，如圖1（c）的B 尺寸部分；最后，在圖1（c）基礎上變化圖形得圖1（d），以現場提問、作業等形式鞏固知識點，提高學生專業知識的掌握程度。

圖1 循序漸進教學案例1

2.3 “五化”教學方式

為避免課程理論學習難以理解、實驗環節設計較少、生產工藝不能實現等教學中存在的問題，采用“五化”教學方式，即形象化、直觀化、多樣化、互動化、系統化，基于教師收集的三維動畫、視頻資料、實際工件與工序條料、沖壓模具等教具實施啟發式教學，引入思維導圖，進行知識點立體梳理，如圖2 所示，提高學生對課程學習的理解程度與興趣。理論教學與實驗訓練相結合，理論知識立體化。以鞏固所學內容，強化學生工程觀點的建立和工程分析能力的培養。

圖2 思維導圖形式梳理知識點

2.4 工作過程為導向的教學模式

采用工作過程為導向教學模式[5]，針對課程工藝分析內容松散、零碎、繁雜的特點，以真實工作任務為載體開發項目式案例，結合案例分析、工程案例討論，避免各知識點以孤島形式存在，培養學生理清課程內容系統性和邏輯性的學習能力。例如，沖壓工藝分析與計算模塊采用工作過程為導向，結合案例式的教學模式，如圖3 所示。

圖3 《沖壓工藝與模具設計》工藝分析模塊課程任務設計

2.5 課后鞏固

1）作業。采用思維導圖形式的章節內容梳理作業，部分學生完成的思維導圖對課程內容歸納較完整，條理清晰。同傳統作業相比較，學生對課程課后復習更為認真。

2）綜合作業。在以工作過程為授課順序的前提下，學生完成沖裁、拉深模具典型結構學習后，分別布置綜合性作業，要求學生完成給定制件的沖壓工藝分析、計算及模具設計，并完成裝配圖，題目難度應以較簡單為原則。制件可取外形較簡單的落料件、不超過三次拉深件的首次拉深件，學生根據上課內容，可有序的進行知識點的練習與鞏固，有助于學生梳理模具設計過程。結果顯示，綜合作業是加強學生自主學習、探索的有力舉措。

2.6 課程考核

傳統課程考核以分數為最終評定指標，忽視過程考核對學生的引導作用，教學過程中出現的問題不能及時發現并調整，對學生學習習慣有負面導向作用，同時考核也不全面。為避免以上不足，課程建設中加強了過程考核，以考察學生知識和能力培養目標的達成為主要目的[6]，形成多元化考核評價體系來衡量學生的學習情況，如圖4 所示。

圖4 多元化考核評價體系

3 實踐成效

圖5 材控各級課程成績比較

通過實踐《沖壓工藝與模具設計》課程教學改革，比較材控專業14 級、15 級、16 級《沖壓工藝與模具設計》課程成績，如圖5 所示，16 級學生《沖壓工藝與模具設計》課程平均成績、課程綜合成績優秀占比、中等占比最高，同時，學生作業、綜合作業質量明顯提高。這說明采用的課程改革對提高學生分析與解決沖壓工藝分析、模具設計能力，提高學生職業競爭力與專業自信具有正面影響。

但課程改革中仍有一定不足：作業采用思維導圖梳理章節內容，對知識點的應用考核深度不足，在后續教學中值得思考。