模具設(shè)計教學范文

【摘要】在中職院校當中，沖壓模具設(shè)計與制造可以說是其中的一項重點課程，其教學設(shè)計情況將直接對學生的學習情況產(chǎn)生影響。在本文中，將就沖壓模具設(shè)計與制造教學設(shè)計實踐進行一定的研究。

【關(guān)鍵詞】沖壓模具設(shè)計；制造；教學設(shè)計；實踐

引言

沖壓模具設(shè)計與制造是現(xiàn)今中職教學當中的一項核心課程，對學生職業(yè)素養(yǎng)以及職業(yè)技能的培養(yǎng)具有著重要的作用。為了能夠獲得更好的教學效果，即需要教師能夠在課程開始之前做好教學設(shè)計，達到理想的教學目標。

1.單元教學設(shè)計

單元教學設(shè)計是課程教學開展的基礎(chǔ)，根據(jù)課程特點，具體設(shè)計為：第一，沖壓形成基礎(chǔ)。該課程在多媒體教室當中開展教學，主要方式即帶領(lǐng)學生到多媒體教室中對多媒體展示以及講解進行參觀，以此對課程的學習任務(wù)、要求以及內(nèi)容等進行明確。同時，做好沖壓成型特點與基本概念的掌握，包括有沖壓成型技術(shù)的發(fā)展方向等；第二，沖壓模具設(shè)備。在該單元當中，同樣組織學生到模具企業(yè)參觀，在該中心當中進行模具的安裝調(diào)試以及拆裝處理，在對模具進行科學測繪的基礎(chǔ)上對沖壓設(shè)備、模具種類進行了解，在掌握模具工作原理以及構(gòu)成情況的基礎(chǔ)上對壓力機的固定方式以及簡單的調(diào)試進行了解，熟悉模具設(shè)計基本制造過程；第三，沖裁模設(shè)計。在該單元當中，即組織學生對常見的Y70電機定子沖片模具設(shè)計以及沖裁工藝設(shè)計方式的應(yīng)用，以動畫影音資料方式幫助學生對沖裁基本概念、模具同壓力機的關(guān)系、沖裁變形過程、沖裁模設(shè)計程序、模間隙同質(zhì)量的關(guān)系、壓力中心同沖裁力計算等具有了解與掌握；第四，彎曲模設(shè)計。在該單元中，通過設(shè)計保持架彎曲模具以及工藝設(shè)計的方式幫助學生對彎曲成型的用途、概念以及特點具有了解，包括有彎曲工藝同壓力機關(guān)系、彎曲件卸載后對回彈情況對彎曲件產(chǎn)生的影響、彎曲件工藝設(shè)計、工藝影響因素、零部件設(shè)計選用以及彎曲件工藝設(shè)計等進行了解；第五，拉伸模設(shè)計。在該單元當中，通過零件模具設(shè)計以及拉伸工藝方式的應(yīng)用幫助學生對拉伸成型的特點、基本概念，圓筒形件力學特征、拉伸變形過程、壓力機同模具間關(guān)系、能拉伸件共性分析等進行了解，并對拉伸工藝當中存在的拉裂以及起皺現(xiàn)象進行分析，以及拉伸力計算、工藝輔助性工序選用以及工序尺寸計算等；第六，成型模具設(shè)計。在該單元中，主要內(nèi)容為對翻邊、校形、脹形、縮口模具結(jié)構(gòu)以及零部件的設(shè)計；第七，沖壓模具制造裝配。通過對機械加工普通方式、典型沖壓模具、特種加工方式以及裝配工藝路線等知識內(nèi)容的傳授幫助學生對結(jié)構(gòu)類零件工藝路線的選擇方法以及擬定方式進行掌握，能夠較好的對加工過程當中存在的質(zhì)量問題進行分析，在對模具工作零件加工方式原理、加工精度以及加工方法掌握的基礎(chǔ)上能夠?qū)嶋H加工過程當中產(chǎn)生的質(zhì)量問題進行分析，在對復雜程度模具裝配工藝進行編制、擬定的基礎(chǔ)上對此過程中出現(xiàn)的問題進行解決，以此獲得更好的問題分析與解決能力。

2.教學方案設(shè)計

在實際教學當中，可以根據(jù)課程的七個教學單元對不同的工作任務(wù)進行設(shè)計，在聯(lián)系工作任務(wù)的基礎(chǔ)上按照統(tǒng)一順序與欄目內(nèi)容設(shè)計，使其能夠同教學要求相滿足，對教學目標進行更好的實現(xiàn)。在教學方案具體設(shè)計當中，其主要內(nèi)容有學時分配、學習目標、教學內(nèi)容、參考綜合案例、教學手段與方法、教學實施、考核標準評價、學生能力知識要求以及教學參考綜合案例等，并包括有教學準備實施、課程實施條件以及課后的強化。以“沖裁模設(shè)計程序”當中的參考綜合案例為例，在該案例當中，選取較為常見的定子片模具設(shè)計實例。定子片是電機電器當中較為常見的零部件類型。在實際教學當中，教師在將圖紙與形狀尺寸為學生提供之后（圖1），也需要向其提出一定的要求：第一，沖裁毛刺要控制在0.05以內(nèi)；第二，不允許工件表面存在缺陷；第三，材料厚度為1，類型為WD21；第四，尖角位置允許有R0.2圓角。對于該載體工作任務(wù)來說，其具有著一定的完整、代表以及綜合性特征，且是當?shù)仄髽I(yè)真實具有的產(chǎn)品，在經(jīng)過教學加工處理之后，即能夠較好的對教學要求進行滿足。

摘要:

“模具設(shè)計與制造”課程是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的專業(yè)選修課程。為培養(yǎng)學生模具設(shè)計和模具制造的能力，解決課程學時少、內(nèi)容繁多、枯燥難懂的問題，采用以學生為主體、教師講解和學生項目訓練相結(jié)合的項目教學法，運用多媒體動畫、模具實物、現(xiàn)場教學等教學手段由淺入深逐步講解模具結(jié)構(gòu)和模具設(shè)計步驟，逐步引導學生實施項目，培養(yǎng)學生的項目意識和模具設(shè)計能力。實踐表明，項目教學激發(fā)了學生的學習積極性和學習興趣，提高了教學效果和教學質(zhì)量。

關(guān)鍵詞:

模具設(shè)計與制造;項目教學法;教學效果

模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要生產(chǎn)裝備和工藝發(fā)展方向，模具成形具有高生產(chǎn)率、高精度、低成本等特點在各工業(yè)部門得到廣泛使用。為了滿足工業(yè)部門對模具設(shè)計與制造人才的需要，在高等教育大眾化教育的今天，各個教育部門都十分重視模具設(shè)計與制造應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，要求設(shè)計人員面對實際項目和問題，具有完成實際項目和解決實際問題的能力。“模具設(shè)計與制造”課程是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的一門專業(yè)選修課，目的是使該專業(yè)的學生能熟悉模具零件的結(jié)構(gòu)及其制造方法。傳統(tǒng)的教學方法是按照沖裁工藝及其模具結(jié)構(gòu)、彎曲工藝及其模具結(jié)構(gòu)、拉深工藝及其模具結(jié)構(gòu)等內(nèi)容講授各類模具的結(jié)構(gòu)特點和設(shè)計要點，講完模具結(jié)構(gòu)部分再講制造部分。課程學時少而內(nèi)容繁多、枯燥難懂，該專業(yè)的學生沒有前期模具方面的知識，傳統(tǒng)的填鴨式滿堂灌教學方法容易使學生學習吃力，進而產(chǎn)生厭學情緒，達不到預(yù)期的教學效果［1－2］。而課程考核僅僅憑一張試卷輪高低，教材上各種知識點以選擇、判斷、填空和簡答題形式進行考核。學生學完課程后仍然不知道如何進行具體的模具設(shè)計，未將設(shè)計理論知識和具體的模具設(shè)計過程同步地聯(lián)系起來。面對所存在的問題，筆者改革傳統(tǒng)教學方法，通過精選典型題目，采用項目教學方法培養(yǎng)學生的項目意識和實際動手能力，取得了較好的教學效果。在此和大家一起交流，以共同提高“模具設(shè)計與制造”的教學質(zhì)量。

本文主要討論項目教學法的應(yīng)用。項目教學法來源于歐洲的工讀教育和美國的合作教育。項目中包含多門課程的知識，教師將課程體系中的知識、職業(yè)素養(yǎng)和技能融合到課程項目中。項目教學法以項目為載體講授教材中所涉及的知識，打破以教材、教師和課堂為中心的傳統(tǒng)教學模式，不再把教師掌握的現(xiàn)成知識技能傳授給學生作為追求的目標，是以學生為主角，教師為配角，在教師的引導下，學生自己負責資料收集、信息處理、方案設(shè)計、方案實施和項目評價，在整個項目進程中學習多門課程的知識;以學生為主體，師生模擬企業(yè)環(huán)境以一個完整的項目為載體;以具體的工作任務(wù)為驅(qū)動、理論與實踐相結(jié)合的教學活動。在項目教學中，其目的在于培養(yǎng)學生的獨立學習能力、自學能力、獨立解決項目能力和學生之間協(xié)作、交流能力［3－4］。

1項目教學法目標

對于機械類學生而言，在實施“模具設(shè)計與制造”課程項目教學時，要求學生具備良好的機械制圖、材料力學、公差與配合等專業(yè)基礎(chǔ)知識，有機械加工方面的實踐經(jīng)驗，要能將理論知識與實踐技能有機結(jié)合。模具設(shè)計和模具加工工藝相互關(guān)聯(lián)，加工工藝直接影響沖壓件的生產(chǎn)效率和成本，因此，學生必須掌握加工工藝和熱處理工藝的規(guī)程;必須具有熟練應(yīng)用AutoCAD、UG或Pro/E等計算機軟件的能力;擁有良好的邏輯思維能力，可以讓模具設(shè)計師減少設(shè)計過程中的錯誤，將問題消滅在初始階段，減輕設(shè)計工作量，提升工作效率［5］。

摘要：沖壓工藝及模具設(shè)計是一門實踐性較強的課程。通過優(yōu)化教學內(nèi)容、改進教學課件、改良教學方法，將理論與實踐相結(jié)合，從而激發(fā)了學生的學習興趣，活躍了課堂氣氛，進而提高了沖壓工藝及模具設(shè)計課程的教學質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：沖壓工藝及模具設(shè)計；教學改進；教學質(zhì)量

《沖壓工藝及模具設(shè)計》是一門將沖壓成形加工原理、沖壓設(shè)備、沖壓工藝、沖模設(shè)計有機融合，綜合性和實踐性較強的課程。通過該課程的學習，使學生掌握沖壓基本工序的變形規(guī)律、變形特點、工藝計算、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計和工作部分尺寸計算，能夠根據(jù)沖壓件制定沖壓工藝規(guī)程和設(shè)計沖壓模具。從實際授課情況來看，該課程的難點主要在于學時數(shù)較少，沖壓模種類繁多，理論與實際脫節(jié)。這直接造成學生學習興趣不濃，難以把握課程的難點與重點，課程學習后模具設(shè)計能力仍然欠缺，到企業(yè)后不能及時上手，還需要企業(yè)長期的培訓才能工作。為了提高《沖壓工藝及模具設(shè)計》的教學質(zhì)量與效果，滿足課程體系建設(shè)的要求，針對本校機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)《沖壓工藝及模具設(shè)計》課程32學時的要求，對教學內(nèi)容以及教學方法進行初步了探討與改進。

一、教學內(nèi)容優(yōu)化

我校并未開設(shè)模具設(shè)計專業(yè)，《沖壓工藝及模具設(shè)計》課程是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的選修課程，是該專業(yè)培養(yǎng)體系的組成部分。雖僅有少數(shù)學生畢業(yè)后進入模具行業(yè)，但用人單位不但要求其熟練掌握沖壓成形理論知識，還要求能夠依實際情況進行沖壓工藝方案的分析與制定，然而實際反饋信息表明學生的模具設(shè)計能力難以令人滿意，學生畢業(yè)后進入相關(guān)企業(yè)仍需經(jīng)過長期的培訓才能勝任設(shè)計工作。此外，受條件所限，我校機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)《沖壓工藝及模具設(shè)計》課程存在以下問題：（1）沒有安排相應(yīng)的課程設(shè)計；（2）沒有開設(shè)典型模具拆裝實驗。為此，依據(jù)我校實際情況，教學上，在理論知識與實踐性知識結(jié)合與并重的基礎(chǔ)上，對教學內(nèi)容進行相應(yīng)調(diào)整，以滿足該課程的開設(shè)目的。實際應(yīng)用中，模具設(shè)計工作對沖壓成形理論知識要求不高，而對沖壓工藝方案的分析與制定等實踐性的知識則要求較高，因此，在教學中對沖壓成形基本理論部分進行了適當?shù)恼{(diào)整，即在課堂主要講授沖壓成形的基礎(chǔ)理論知識，對課本上的理論不進行相應(yīng)推導與計算的講解，僅供學有余力的學生課后自習，課堂上著重介紹的是理論本身及其應(yīng)用；在沖壓成形理論知識精簡的同時，對生產(chǎn)中應(yīng)用較多的實踐性的內(nèi)容則進行了增強，以沖裁模、彎曲模、拉深模的設(shè)計為授課重點，緊緊圍繞沖壓件的基本設(shè)計路線：對沖壓件進行工藝性分析→確定沖壓工藝方案→工藝設(shè)計計算→選擇沖壓設(shè)備→模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計→模具主要零部件設(shè)計，以日常生活或企業(yè)實際生產(chǎn)中不同工序的典型沖壓件作為研究對象，對其進行選用、計算、校核和組合過程的講解，從而使學生能盡快地熟悉和掌握生產(chǎn)實踐中常用的有關(guān)知識和設(shè)計規(guī)律，更好地培養(yǎng)和提高學生的設(shè)計能力和工程素質(zhì)。

二、教學課件改進

多媒體教學設(shè)施已成為各高校的標配，但在《沖壓工藝及模具設(shè)計》課程教學中，尚存在較多問題。《沖壓工藝及模具設(shè)計》課件中涉及大量模具裝配圖，其與學生的“機械制圖與AutoCAD”及“Pro/E應(yīng)用基礎(chǔ)”課程密切相關(guān)，然而，學生在上述兩門課程的學習中，其教材與課件主要以普通機械零件圖和減速器裝配圖等作為實例，基本沒有涉及模具裝配圖，這直接造成學生在《沖壓工藝及模具設(shè)計》課程上對模具裝配圖尚不具備相應(yīng)的識圖和繪圖能力。為此，我們在《沖壓工藝及模具設(shè)計》多媒體課件的制作上進行了改進：將“沖壓工藝與模具設(shè)計”、“機械制圖與Auto-CAD”和“Pro/E應(yīng)用基礎(chǔ)”三門課程有機結(jié)合起來，課件中加入大量所搜集到的沖壓模3D裝配圖、爆炸圖，同時與2D模具裝配圖和主要零件圖相對應(yīng)，使得學生易于理解，此外，F(xiàn)lash動畫及沖壓現(xiàn)場視頻的引入，特別是在對模具結(jié)構(gòu)及各零部件的工作情況進行介紹時，僅依靠傳統(tǒng)的2D模具圖和實物圖片難以使學生理解透徹，然而籍由動畫技術(shù)，將模具工作過程制作成動畫，可以把復雜抽象難以理解的靜態(tài)圖片轉(zhuǎn)化成形象生動的動態(tài)演示過程，其不僅增加了課程教授內(nèi)容，同時能夠吸引學生的注意力，從而進一步加深學生對沖壓作業(yè)的過程及模具的工作原理的認識，從實際實施情況來看，效果十分顯著。

三、教學方法改良

［摘要］沖壓模具是當今社會應(yīng)用最廣泛的模具之一。沖壓成型工藝與模具設(shè)計這門課程是材料成型及控制工程專業(yè)的主要課程。在當今時代，對該課程教學進行改革，是十分必要的。在互聯(lián)網(wǎng)背景下，沖壓成型工藝與模具設(shè)計課程教學改革在教學內(nèi)容和教學模式上應(yīng)突出課程的實用性和先進性，提高教學效率，增強教學效果，達到教學目的。

［關(guān)鍵詞］沖壓成型工藝與模具設(shè)計;互聯(lián)網(wǎng);教學改革

沖壓成型工藝與模具設(shè)計是材料成型和控制工程專業(yè)的一門主要課程，主要講授沖壓模具設(shè)計與工藝的基本原理和基本方法，內(nèi)容較為復雜，實踐性和綜合性較強，使得教師授課與學生學習的難度較大。如果教師盲目地開展教學工作，必然會使學生產(chǎn)生畏難心理，影響學習效果，加上學時有限，課堂授課方法單一，必然會出現(xiàn)學生感覺學習枯燥、學習內(nèi)容難以理解的情況，使教學效果大大降低。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來，模具行業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的模具設(shè)計與制造技術(shù)將被新的工藝、新的技術(shù)、新的材料所取代。在這種情況下，模具企業(yè)更加需要具有專業(yè)能力和專業(yè)素質(zhì)的人才，尤其是對員工的創(chuàng)新能力和自主學習能力的要求大大提高，模具專業(yè)培養(yǎng)的技術(shù)人才更應(yīng)滿足模具企業(yè)對人才的質(zhì)量要求。

一、沖壓成型工藝與模具設(shè)計課程教學改革的必要性

模具行業(yè)的快速發(fā)展，使模具制造業(yè)對集模具設(shè)計和制造為一身的復合型人才的需求量大大增加，同時也對模具專業(yè)復合型人才培養(yǎng)提出了更高、更嚴格的要求。要想使這種復合型技能人才真正成為模具行業(yè)發(fā)展的中堅力量，沖壓成型工藝與模具設(shè)計的課程體系和人才培養(yǎng)方案就必須重新規(guī)劃并進行改革。沖壓成型工藝與模具設(shè)計是一門集理論性、應(yīng)用性和實踐性為一體的課程，傳統(tǒng)的教學將理論教學部分與實踐操作應(yīng)用分開進行，學生只是學習一些簡單的基本原理，并沒有真正掌握模具設(shè)計的先進實用方法，理論和實踐嚴重脫節(jié)，教學效果不理想，沖壓成型工藝與模具設(shè)計課程教學改革勢在必行。

二、教學內(nèi)容和教學模式改革應(yīng)突出課程的實用性和先進性

(一)教學內(nèi)容改革根據(jù)沖壓成型工藝與模具設(shè)計課程教學人才培養(yǎng)方案的要求，在教學內(nèi)容方面，沖壓成型工藝與模具設(shè)計課程需要減少課堂教學中理論教學的重復性，增加來自工廠實際發(fā)生的沖壓模具案例講解，以沖裁模為例，運用學生已經(jīng)學習過的機械專業(yè)基礎(chǔ)課程內(nèi)容，系統(tǒng)地講解模具的凸凹模結(jié)構(gòu)特點、參數(shù)確定、尺寸計算方法、設(shè)計理論依據(jù)和設(shè)計步驟等，以點帶面，推而廣之。在教學過程中，教師可以運用目前應(yīng)用得最廣泛的工程軟件，例如運用AutoCAD、UG、CA等二維軟件與三維軟件對教學內(nèi)容進行講解，同時將學生學習過的知識錄下來，運用到自己的精品課堂中，既方便學生復習之前所學過的內(nèi)容，也便于學生預(yù)習新的教學內(nèi)容，從而融會貫通，提高設(shè)計能力。另外，教師還可以增加快速成型及快速制模等新技術(shù)的介紹，注重讓學生獨立思考問題，使學生的知識視野逐漸擴大，進而達到理論和實踐相結(jié)合的教學目的。

(二)教學模式改革1．任務(wù)驅(qū)動模式。采用項目導向、任務(wù)驅(qū)動模式。這種教學模式強調(diào)學生要在真實的情境任務(wù)驅(qū)動下，在自主和協(xié)作的環(huán)境中，以討論的方式進行學習。具體而言，任務(wù)驅(qū)動模式就是以學生為主體，教師在下達任務(wù)后，將課程分解成若干個項目模塊，每個項目模塊還可以分解成若干個子項目模塊，結(jié)合實際案例，課程教學進度和課程教學內(nèi)容等，與實際的模具設(shè)計、制造和工作過程一致，這樣就可以把知識傳授與技能培養(yǎng)緊密結(jié)合起來。教師可以整合教學計劃中的理論教學、實驗、模具拆裝實習等內(nèi)容，采用網(wǎng)絡(luò)教學和翻轉(zhuǎn)課堂等教學方式組織課堂教學，注重學以致用，培養(yǎng)學生分析問題的能力和解決問題的能力。教師可以將學生分組，學生按組分工合作，兼顧培養(yǎng)團隊合作精神。教師還可以將沖壓課程的內(nèi)容分為沖裁模設(shè)計、精密沖裁、多工位連續(xù)模設(shè)計、彎曲模設(shè)計和拉深模設(shè)計等，分成專題，以漸入式的方式為學生傳授其內(nèi)容和原理，并為“線上線下”課堂打下良好的基礎(chǔ)。2．“線上線下”模式。建立“自主式開放型”課堂，建設(shè)精品課程，設(shè)計案例等，開展“線上線下”教學模式，實現(xiàn)高效課堂。“自主式開放型”課堂是指教學內(nèi)容和教學過程是在線上進行的，并且是開放的，其核心是讓學生的學習在時間上和空間上是自由的。學生可以利用手機或電腦等互聯(lián)網(wǎng)終端隨時隨地進行網(wǎng)上學習，獲取更多、更前沿的知識，通過微信、QQ、公眾號或資源庫等平臺互相交流學習，并且通過虛擬手段在課堂上開展實踐操作，對所學的知識進行進一步吸收與消化。在這種教學模式下，學生的學習時間和空間是有彈性的，學習是自主的，學習的內(nèi)容是寬泛的，使學生對原本枯燥的課程內(nèi)容大大提高了學習興趣，最后輕松地學習，并熟練地掌握實踐技能。在每節(jié)課的課前時間，教師可以將項目任務(wù)以郵件等方式上傳，這樣既省時又減輕了學生看到書本內(nèi)容時產(chǎn)生的壓力。課后，教師可將課堂講授的內(nèi)容傳輸?shù)阶约旱木氛n堂中，學生可通過網(wǎng)上終端自主學習，大大增加學習效率。根據(jù)學生的學習情況，教師可以結(jié)合本次課的教學內(nèi)容，精心設(shè)計每一個教學環(huán)節(jié)，充實和豐富教案。教師可以建立精品課程網(wǎng)站，網(wǎng)站內(nèi)容可以引用工廠的實際案例，并對網(wǎng)絡(luò)教程和設(shè)計案例等素材資源的實用性進行把關(guān)，認真組織教學，實現(xiàn)高效課堂。課后，學生可以在線咨詢老師或者觀看上課的視頻，這可以使上課時沒有吸收好的同學有了繼續(xù)學習的機會，課上課下互利促進，最終達到預(yù)期的教學效果。虛擬實驗教學是一種具有現(xiàn)代化教育特色的新型教育方式，它可以根據(jù)教學的內(nèi)容、性質(zhì)和特點，通過三維動畫的形式將學生所要接受的學習內(nèi)容以輕松生動的方式展現(xiàn)出來，使學生通過感官獲得知識，進而提高教學效率，增強教學效果，達到教學目的。

摘要：《模具設(shè)計與制造》是一門專業(yè)性、理論性和綜合性很強的課程。通過總結(jié)課程傳統(tǒng)教學中存在的不足，提出一些關(guān)于教學內(nèi)容、方法和實踐教學等方面的改進措施。目的在于傳授給學生實用的專業(yè)知識和技能，培養(yǎng)學生動手和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)高素質(zhì)的專業(yè)人才。從而提高他們的市場競爭力，滿足模具企業(yè)的需求。

關(guān)鍵詞：模具設(shè)計；教學；實踐

引言

模具作為制造加工技術(shù)和設(shè)備的基礎(chǔ)，廣泛應(yīng)用于機械、汽車、化工等重要行業(yè)和領(lǐng)域。[1]需要有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)和強烈的創(chuàng)新意識，才能掌握和發(fā)展這門重要技術(shù)。制造企業(yè)對模具人才的需求越來越大，特別是那些既掌握先進模具設(shè)計制造理論和方法，又能熟練使用工程類軟件并且具備一定設(shè)計經(jīng)驗的人才。但模具設(shè)計課程的教學經(jīng)驗和模具企業(yè)的反饋表明畢業(yè)生的整體素質(zhì)仍不盡如人意。因此，通過改進課程教學來提高在校生的專業(yè)素質(zhì)變得尤其重要。

1課程體系設(shè)置

整個模具設(shè)計與制造課程所涉及的知識點十分龐雜，通過知識分類可以將課程分為制圖基礎(chǔ)、模具設(shè)計與模具制造三個大塊。制圖基礎(chǔ)部分不僅包括了工程類專業(yè)所必須掌握的測繪制圖相關(guān)理論基礎(chǔ)，還涵蓋了平面制圖和立體建模軟件的操作應(yīng)用。第二大塊模具設(shè)計內(nèi)容要求同學充分掌握沖壓工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的知識，學會應(yīng)用所學知識靈活完成沖壓模具設(shè)計。第三大塊模具制造，包括了傳統(tǒng)制造和特種制造技術(shù)的知識。在掌握各種制造工藝的基礎(chǔ)上，學會選擇合適的制造手段完成產(chǎn)品加工。這樣，整個課程體系的設(shè)置就十分立體，從機械基礎(chǔ)到成形工藝、從理論知識到工程實踐都有所涉及。那么，這樣的課程體系設(shè)置對于提高學生本科學習階段的理論水平與綜合能力都有極大的促進作用。

2傳統(tǒng)教學中存在的不足

2.1課程內(nèi)容較陳舊

塑料加工成型及模具設(shè)計課程群雖然屬于高分子工程領(lǐng)域的教學范疇，但所涉及的知識貫穿了高分子材料的性質(zhì)、塑料加工機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)與使用、塑件設(shè)計與開發(fā)、成型模具設(shè)計與制造等領(lǐng)域，橫跨了高分子材料、機械設(shè)計與制造以及計算機科學等多個學科。不但有較多的理論授課學時，也有一定學時的實驗內(nèi)容，是一類理論性、實踐性強的教學體系。很多知識點和內(nèi)容相對抽象，需要學生具備一定的抽象思維能力。而使用傳統(tǒng)的教學方法和手段，教師往往很難使學生充分理解所講授的知識點，無法調(diào)動學生的學習熱情，導致學生把課程當做負擔，產(chǎn)生畏難情緒，教學效果大打折扣。

例如在“高分子材料成型加工基礎(chǔ)”與“塑料制品工藝學”的教學中，涉及關(guān)于聚合物性質(zhì)、成型設(shè)備結(jié)構(gòu)與成型工藝關(guān)系的知識點，單純的課堂教學很難保證學生能夠充分理解和掌握。而在隨后的實驗中，由于實驗條件的限制，往往開展的是簡單驗證性實驗，大大限制了對學生思考和動手能力的培養(yǎng)。而在“塑料模具設(shè)計與制造”、“塑料模具CAD”的教學中，由于加工成型設(shè)備以及模具的種類繁多、且內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，加上傳統(tǒng)模具制造成本較高，使得教學模具缺乏。在進行課堂教學以及CAD實驗時，由于缺乏模具實物，不得不依靠教學掛圖等二維平面手段進行講解，學生無法對模具的結(jié)構(gòu)和組成產(chǎn)生直觀的感知，導致學習熱情和學習效果大打折扣。雖然有多媒體輔助手段，但上述問題依然不能得到有效解決。針對上述問題，教育工作者在教學方法上做出了有益的嘗試和努力。比如梁春杰等和陸軍建等將多媒體等現(xiàn)代教育技術(shù)與傳統(tǒng)教學法相結(jié)合，并將創(chuàng)意教學和案例教學引入到授課當中。張道洪等采用動畫仿真技術(shù)、成立科研興趣小組等手段調(diào)動學生的學習主動性；伍凱飛等和王乾探索了信息化教學中各種網(wǎng)絡(luò)信息化平臺工具在高分子材料成型加工技術(shù)及模具課程中的應(yīng)用。吳育釗將項目教學法引入教學當中，調(diào)動學生在相關(guān)課程中的學習熱情和主動性。

筆者作為長期承擔本校塑料加工成型與模具設(shè)計課程群的授課教師，積極采取了一些相應(yīng)的革新手段來提高教學效果，比如引入多媒體教學，增多實驗與實踐學時等，雖然取得了一定的效果，但離創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標還有一定的距離。如何引進新型教學技術(shù)或手段，通過與現(xiàn)有教學方法進行融合，高效地將課堂教學和實習實踐有機結(jié)合起來，強化教學效果，激發(fā)學生學習熱情，增強學生自主學習和創(chuàng)新能力，是亟待解決的一個難題。由于3D打印技術(shù)的快速發(fā)展，極有可能在未來成為高分子材料成型技術(shù)中的一個重要分支。同時，3D打印技術(shù)在材料開發(fā)、個性化制品設(shè)計和開發(fā)領(lǐng)域具有獨特的優(yōu)勢，非常適合將其引入塑料加工成型及模具設(shè)計課程群的教學與實驗當中，通過將該技術(shù)運用到實際的教學活動中，激發(fā)學生的學習興趣，引導學生進行個性化的課程實驗，甚至開展一定的科技創(chuàng)新活動。這對于培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和動手能力的科學及工程類人才具有較好的輔助作用。下面，我們將探討一些將3D打印技術(shù)與現(xiàn)有教學體系及方法有機結(jié)合的方式和方法，供大家共同研討。

（1）將3D打印技術(shù)帶入高分子成型加工的授課環(huán)節(jié)。在“高分子材料成型加工基礎(chǔ)”和“塑料制品工藝學”的教學環(huán)節(jié)中，重點圍繞“組成-微觀結(jié)構(gòu)-物理性能-加工成型”這四個要素進行展開，尤其在成型加工設(shè)備及工藝方面，比如注塑、擠出、吹膜等，由于實驗條件的限制，學生往往接觸到的是預(yù)先設(shè)定好的教學內(nèi)容和驗證性實驗步驟，教學方式不夠靈活，導致學生在實驗過程中機械地進行實驗操作，無法發(fā)現(xiàn)新的問題并進行有效解決，造成學生不能對所學知識點充分的理解和掌握。激發(fā)學生好奇心和創(chuàng)新意識更是無從談起。而熔融層積型3D打印機，其實質(zhì)是熱塑性高分子樹脂的熔融紡絲及層積定型過程，常用到的打印材料為ABS和聚乳酸。通過讓學生熟悉該類打印機的使用方法，制備出一些個性化的造型塑件，從而讓學生對3D打印產(chǎn)生興趣。向?qū)W生講解擠出及紡絲成型與高分子流變學、加工工藝、高分子微觀結(jié)構(gòu)和組成間的關(guān)系、接收板溫度（熱處理溫度）與塑件結(jié)晶、內(nèi)應(yīng)力及收縮變形間的關(guān)系等等專業(yè)知識。在對上述加工成型知識和內(nèi)容有了較深入的認識和理解后，可以讓學生嘗試使用多種其他類型的熱塑性高分子樹脂進行3D打印，指導學生通過使用熔融指數(shù)儀、毛細管流變儀選定適合3D噴絲打印的高分子樹脂，并適時讓學生思考影響和控制高分子熔體流動性能的影響因素有哪些；篩選出適合紡絲的樹脂后，通過3D打印機進行打印實驗，針對實時出現(xiàn)的問題，引導學生利用課堂所學習到的專業(yè)知識進行解決。

（2）利用3D打印制備仿真教具。“塑料模具設(shè)計與制造”、“塑料模具CAD”的教學中，由于金屬模具種類繁多、結(jié)構(gòu)復雜、笨重，加之價格不菲，導致缺乏足夠的模具向?qū)W生展示，只能利用二維掛圖和PPT向?qū)W生介紹模具及其結(jié)構(gòu)，無法強化學生對模具內(nèi)部結(jié)構(gòu)的感官認知，教學效果不佳。而利用3D打印可以方便的制得各類模具及相應(yīng)零部件的仿真教具，在課堂講解時結(jié)合平面掛圖、多媒體，使學生對模具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能一目了然，增強了教學效果和學習興趣。在“塑料模具CAD”的上機實驗中，通過觀察事先3D打印的塑件，讓學生直觀了解所要繪制的塑件三維結(jié)構(gòu)，減少繪制過程出現(xiàn)的低級錯誤，并可將學生完成的CAD圖樣用3D打印機打印出來，檢驗建模效果，如圖2所示。而在隨后對塑件進行的模具CAD開發(fā)環(huán)節(jié)，教師將事先打印出的仿真模具及其可拆卸零部件向?qū)W生展示，加深學生對所要構(gòu)建模具內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及各個零部件裝配關(guān)系等關(guān)鍵要素的了解，減少學生建模時的盲目性，提高學習興趣和效果。

（3）成立興趣小組或者項目小組。在經(jīng)過上述課程教學后，成立若干圍繞3D打印的興趣小組或項目小組，以團隊合作的方式設(shè)計開發(fā)個性化3D作品；或者以項目的形式，根據(jù)教學需要，設(shè)計、繪制、打印并裝配一些新的教學模具，不但使高年級同學進一步加深對模具結(jié)構(gòu)和功能的認識，提高模具設(shè)計水平，還能進一步豐富教學模具的種類。

（4）圍繞3D打印技術(shù)，鼓勵學生開展科技競賽和科研創(chuàng)新活動。為進一步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、科學研究以及工程技術(shù)能力，激發(fā)學生對工程、設(shè)計、制造和科學相關(guān)課程的興趣，圍繞對大學生“發(fā)現(xiàn)問題-解決問題-自主學習”這一能力體系的培養(yǎng)，以3D打印技術(shù)的應(yīng)用以及新型3D打印用高分子材料的開發(fā)為主題，鼓勵學生積極申請和參與各類大學生科技競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。利用所學的高分子加工成型、塑料模具等方面的知識，逐步發(fā)現(xiàn)并解決在研發(fā)過程中遇到的種種不可預(yù)見的問題，從而在完成預(yù)定競賽和科研任務(wù)的同時，使大學生的科研和工程應(yīng)用能力得到了大幅度的提升和強化。

綜上所述，通過在相關(guān)課程群的教學和實踐中適時引入3D打印技術(shù)，在與現(xiàn)有教學體系和手段密切配合下，將會有效提高學生的學習興趣和學習效果；學生通過對3D打印技術(shù)的親自操作，以及對新型3D打印用高分子材料的研發(fā)，進一步提高學生對所學專業(yè)知識的理解、掌握，有利于鞏固所學的專業(yè)知識，對提高高分子材料與工程專業(yè)學生的就業(yè)競爭力，以及培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和能力的卓越工程師和優(yōu)秀科研人才具有重要的意義。

摘要：

“任務(wù)驅(qū)動教學法”強調(diào)學生在完成任務(wù)過程中的主導地位，主動探知，主動完成任務(wù)，自主協(xié)作，在討論和會話的氛圍中進行學習活動。學生既學到了知識，又培養(yǎng)了實踐動手能力，更加提升了學生的自信心與成就感，從而達到積極的教學效果。教師是任務(wù)設(shè)計者，任務(wù)實施的引導、監(jiān)督者，學習資源的提供者和學習活動的組織者。

關(guān)鍵詞：

任務(wù)驅(qū)動；教學；自主協(xié)作

一、教學方案設(shè)計及構(gòu)思

任務(wù)驅(qū)動教學法，就是由教師主導變?yōu)閷W生為主導，學生在完成教師分發(fā)的任務(wù)過程中，不斷提出問題、解決問題，最后完成工作任務(wù)，從而不僅能夠掌握理論知識，而且能夠靈活運用，并且熟練操作的目的。此種教學法對教師提出了更高的要求，不僅要把教材中的基礎(chǔ)理論知識傳授給學生，更要綜合分析教材內(nèi)容，融合、整理、分解出多個任務(wù)模塊，按順序分發(fā)給學生完成。工作任務(wù)既要涵蓋知識點，又要難度適中、易執(zhí)行，任務(wù)完成期間教師的全程督導是不可缺少的。總體來說，任務(wù)驅(qū)動教學分為三個模塊，任務(wù)規(guī)劃、任務(wù)執(zhí)行和任務(wù)評價。如圖1所示。

（一）任務(wù)規(guī)劃教師認真分析教材，根據(jù)教學目標、重、難點，以及學生認知情況、崗位技能要求等，總結(jié)、歸納本課程的教學內(nèi)容，設(shè)計、分解教學任務(wù)，編寫任務(wù)書，同時準備相關(guān)資源，如任務(wù)實施場地（配備相關(guān)軟件的計算機房）、預(yù)習基礎(chǔ)理論知識的微課視頻、任務(wù)實施的輔助資料等。

（二）任務(wù)執(zhí)行教師將工作任務(wù)分發(fā)給同學，同時提供必要的資源，組織學生分組進行自主學習協(xié)作學習。這一環(huán)節(jié)中，分組尤其重要，既然是協(xié)作學習，在學生分組前要作必要的調(diào)研，了解各位同學的特點，包括思維方式、認知水平、實踐操作能力、性格特點等，保證同組組員之間能夠互相補充，互相協(xié)作。任務(wù)執(zhí)行過程中，分階段進行階段總結(jié)，組間互評、交流總結(jié)等活動，增強團隊成員榮譽感，增強團隊成員之間的團結(jié)協(xié)作精神，提升學生成就感。

【摘要】在當前世界經(jīng)濟一體化趨勢下，學生國際視野的培養(yǎng)受到越來越多高校的重視，從專業(yè)角度，培養(yǎng)學生扎實的專業(yè)英語知識及其應(yīng)用能力是實現(xiàn)學生國際化培養(yǎng)的基礎(chǔ)。在塑性加工工藝及模具設(shè)計課程教學過程中采用項目化雙語教學，在超星泛雅平臺建設(shè)了雙語教學資源，教學過程中采用英語課件、英語板書，采用中英雙語講授，學生在雙語環(huán)境下進行學習和完成項目，并用雙語或全英文進行項目匯報，提高了學生專業(yè)英語掌握程度和應(yīng)用能力。

【關(guān)鍵詞】模具設(shè)計；項目化教學；雙語教學

隨全球經(jīng)濟一體化加速，在裝備制造業(yè)帶動下，我國模具行業(yè)發(fā)展迅速。作為模具制造業(yè)大國，每年大批模具需要進出口，模具行業(yè)中外資、港資、臺資企業(yè)比重較高，模具作為重要的工藝裝備國際化趨勢越來越高，國際間的交流合作日益廣泛，包括國企和民企在內(nèi)的幾乎所有模具企業(yè)對具有良好外語能力和國際視野的模具人才需求日趨增加，對模具專業(yè)的人才培養(yǎng)提出了更高要求。為了提高我國模具人才國際交流與合作能力，提升國際競爭力，在模具主干課程中推行雙語教學，讓學生在學習模具專業(yè)知識的同時，提高外語應(yīng)用能力，直接了解到國外模具行業(yè)發(fā)展狀況，達到與國際接軌的目的。已有部分高校開展了模具方向課程的雙語教學嘗試，河南科技大學蘇娟華教授[1]開展了“沖壓工藝與模具設(shè)計”課程雙語教學的改革與實踐，對教學團隊建設(shè)、教材選用、教學方法選擇進行了探討；劉丹丹等[2]針對“高分子材料成型工藝及模具設(shè)計”進行了雙語教學改革與實踐，制作了多媒體課件，研究了教學方法，探討了教學中存在的問題與對策；曹曉卿等[3]對如何提高“板料成形工藝與模具設(shè)計”雙語教學質(zhì)量進行了探討。上述研究表明，雙語教學能開闊學生國際視野，提高學生的綜合能力與素質(zhì)，值得推廣，而師資隊伍建設(shè)、教材選用、教學資源建設(shè)、教學方法與手段等對雙語教學有重要影響。

一、課程基本情況

塑性加工工藝及模具設(shè)計是材料成型及控制工程專業(yè)的一門主干專業(yè)課，主要講授材料塑性成形工藝基礎(chǔ)理論和模具設(shè)計相關(guān)的知識，培養(yǎng)學生的工藝設(shè)計、計算和模具設(shè)計能力。課程內(nèi)容抽象、實踐性強，學生學習難度較大，為了提高課程的教學質(zhì)量，近年來課程教學團隊開展了大量教學與考核方法改革，建設(shè)了課程網(wǎng)絡(luò)教學平臺，通過采用項目化教學顯著提高了課程教學質(zhì)量[4,5]，建成了校級教學改革示范課程和精品課程。但由于本專業(yè)為江蘇省特色專業(yè)，大部分畢業(yè)生在長三角地區(qū)的企業(yè)工作，企業(yè)普遍反映應(yīng)屆畢業(yè)生的專業(yè)英語水平和應(yīng)用能力尚不能滿足企業(yè)的需要。因此，在前期項目化教學的基礎(chǔ)上，推動課程的雙語教學建設(shè)與實踐，以滿足企業(yè)對高素質(zhì)模具人才的需求。

二、課程項目化雙語教學建設(shè)

1.教學課件建設(shè)信息化教學環(huán)境下教學課件是教師開展教學活動、學生課后自學以及完成項目所需的重要資源，教學課件應(yīng)能突出知識的系統(tǒng)性和各章節(jié)的知識點。我校塑性加工工藝及模具設(shè)計課程包含沖壓工藝及模具設(shè)計和熱鍛工藝及模具設(shè)計兩部分，當前并沒有現(xiàn)成的完全符合課程教學大綱的中英文雙語教材或全英文教材，為滿足教學需要，課程建設(shè)團隊以中英文雙語教材《金屬沖壓成形工藝及模具設(shè)計》為主要參考書，結(jié)合多本英文教學參考書整理編制了本課程教學課件，本課件圖文并茂，內(nèi)容全面，重點突出。課程建設(shè)了網(wǎng)絡(luò)教學平臺，除課堂教學外，學生還可以通過電腦及移動終端隨時通過課件自學。2.拓展性教學資源建設(shè)教學課件為學生系統(tǒng)學習相關(guān)理論知識提供了資源，但對于本課程的項目化教學來說還遠遠不夠，模具設(shè)計所需資料遠非一本教材能夠解決，為此，本課程教學網(wǎng)站為學生提供了中英文模具設(shè)計教材、手冊，主要包括DieDesignFundamen-tals、HandbookofDieDesign、MetalFormingPractise、SheetMet-alFormingProcessesandDieDesign、SheetMetalFormingPro-cesses、中國模具設(shè)計大典（第3卷沖壓模具設(shè)計）、模具結(jié)構(gòu)圖冊、中國模具工程大典（第4卷沖壓模具設(shè)計）等。該教學資源為學生完成項目并以雙語或全英文匯報提供了幫助。為使學生更好地學習相關(guān)知識，課程建設(shè)團隊還收集了部分國內(nèi)外生產(chǎn)現(xiàn)場視頻、習題、案例等供學生學習。3.教學團隊建設(shè)教學團隊是雙語教學課程建設(shè)和實施的重要保障，學校和學院一直非常重視雙語課程師資隊伍建設(shè)，為教師開展雙語教學提供英語培訓，并鼓勵教師到英語為母語的國家訪問進修，本課程教學團隊中2位教師分別赴美國和英國進修一年，通過隨堂聽課了解了國外高校的教學及考核方法，提高了雙語教學的能力。課程教學團隊經(jīng)常研討課程教學內(nèi)容及教學方法，提高教學質(zhì)量。

三、課程項目化雙語教學實施