塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)課程改革探析

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1、塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)課程改革探析 摘要:《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》是模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的核心課程，在教學(xué)過程中采用理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，利用塑料模具成型設(shè)備，運(yùn)用計(jì)算機(jī)及相關(guān)軟件等教學(xué)手段，讓學(xué)生在做中學(xué)，使學(xué)生將理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)塑料成型模具的認(rèn)識(shí)、理解，實(shí)現(xiàn)了培養(yǎng)技能型人才的教學(xué)目標(biāo)。 關(guān)鍵詞:塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)；教學(xué)改革；模具設(shè)計(jì)；教學(xué)做一體化；高職 模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，模具成型具有優(yōu)質(zhì)、高效、低成本等優(yōu)點(diǎn)，模具工業(yè)在機(jī)械工業(yè)、電子工業(yè)、航空工業(yè)、儀器儀表工業(yè)、石油化工和日常用品工業(yè)等部門得到廣泛應(yīng)用據(jù)統(tǒng)計(jì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，利用模

2、具制造的零件，在汽車、飛機(jī)、儀器儀表、家用電器、交通、通信等各行各業(yè)中占７０％以上；在電視機(jī)、手機(jī)、計(jì)算機(jī)等電子產(chǎn)品中占８５％以上，而塑料模具成型約占模具成型總量的４０％～６０％。企業(yè)對(duì)模具專業(yè)的人才需求量大幅增加，市場(chǎng)需求巨大。隨著模具制造技術(shù)的發(fā)展，對(duì)人才培養(yǎng)質(zhì)量也提出了更高的要求。目前，國內(nèi)許多職業(yè)院校都開設(shè)了模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)?！端芰铣尚凸に嚺c模具設(shè)計(jì)》是模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的核心專業(yè)課程，具有實(shí)踐性和綜合性的特點(diǎn)。該課程的教學(xué)目的是通過學(xué)習(xí)塑料的組成與工藝特性，掌握塑件成型原理及模具結(jié)構(gòu)，使學(xué)生具備模具制造的職業(yè)能力。本文介紹了《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》專業(yè)教學(xué)改革取得的一些成果。

3、 １教學(xué)現(xiàn)狀分析 １．１學(xué)生對(duì)模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)了解不夠 通過對(duì)模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)學(xué)生發(fā)放調(diào)查問卷和召開座談會(huì)等方式了解學(xué)生對(duì)專業(yè)的了解情況，結(jié)果見表１．從表１可以看出，學(xué)生不是很了解模具行業(yè)，很多沒有接觸過模具，更多的學(xué)生專業(yè)填報(bào)隨大流，跟著同學(xué)一起填報(bào)的該專業(yè)。但同時(shí)調(diào)查顯示，學(xué)生雖然對(duì)專業(yè)了解不多，但對(duì)教學(xué)方法要求很高。學(xué)生更青睞通過師生交流探討獲取知識(shí)，學(xué)生有參與到教學(xué)過程的想法。 １．２常規(guī)模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的課程體系現(xiàn)狀分析 常規(guī)的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)人才培養(yǎng)方案采用的是大一上學(xué)期的專業(yè)基礎(chǔ)課《機(jī)械制圖》、《鉗工實(shí)訓(xùn)》、《電工實(shí)

4、訓(xùn)》，大一下學(xué)期安排模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《ＡｕｔｏＣＡＤ》、《金屬材料與熱處理》，大二上學(xué)期開設(shè)《模具制造工藝學(xué)》、《數(shù)控編程》、《Ｐｒｏ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ》或《ＵＧ》等課程，大二下學(xué)期開設(shè)《冷沖壓成型工藝與模具設(shè)計(jì)》、《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》、《模具成型工藝實(shí)訓(xùn)》、《專業(yè)課程設(shè)計(jì)》，大三全年在模具企業(yè)實(shí)習(xí)，詳見圖１。常規(guī)教學(xué)采用傳統(tǒng)的先理論教學(xué)后實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，在理論教學(xué)過程中，學(xué)生沒有接觸過實(shí)物，對(duì)模具工藝原理、結(jié)構(gòu)、工作過程學(xué)習(xí)很吃力、聽不懂，解決實(shí)際問題能力很差，在實(shí)際生產(chǎn)中不能與理論知識(shí)聯(lián)系起來，在課程體系上沒有形成閉環(huán)，實(shí)際教學(xué)狀況與教學(xué)目標(biāo)有很大差距，教學(xué)效果不

5、理想。 １．３模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)學(xué)生就業(yè)現(xiàn)狀分析 通過近年該專業(yè)學(xué)生就業(yè)的的企業(yè)跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)人才培養(yǎng)存在的主要問題包括：學(xué)生基礎(chǔ)理論差、適應(yīng)崗位需要的時(shí)間長、專業(yè)相關(guān)知識(shí)達(dá)不到綜合運(yùn)用的水平、很多知識(shí)沒有實(shí)踐檢驗(yàn)、學(xué)生不善于查找資料、讀不懂操作規(guī)程、解決問題能力差。企業(yè)建議在教學(xué)中融入企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)知識(shí)。高職高專主要是培養(yǎng)技能型人才，既要求學(xué)生具備一定的理論基礎(chǔ)，又有很強(qiáng)的動(dòng)手操作能力，顯然按照目前的教學(xué)現(xiàn)狀，偏離了注重學(xué)生技能培養(yǎng)的軌道。主要體現(xiàn)在理論課程開設(shè)在前，相關(guān)實(shí)訓(xùn)教學(xué)在后，實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)脫節(jié)。 ２課程改革措施 ２．１課程設(shè)置上注重

6、理論與實(shí)踐融合 在制定模具專業(yè)人才培養(yǎng)方案更加注重將理論融入到實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)模塊式教學(xué)，理論課程與實(shí)訓(xùn)課交替進(jìn)行，靈活設(shè)置《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》理論課與實(shí)訓(xùn)課時(shí)，在保證總學(xué)時(shí)不變的前提下，由任課教師自行分配，在實(shí)訓(xùn)車間實(shí)訓(xùn)過程中注重理論知識(shí)的講授，讓學(xué)生學(xué)習(xí)更加直觀，高效（見圖２）。例如：在講授塑料的組成及分類時(shí)，將講授場(chǎng)所放在實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，了解常見塑料（聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、環(huán)氧樹脂等）的特性和成型產(chǎn)品的具體體現(xiàn)，通過對(duì)比成型產(chǎn)品和不同工藝參數(shù)下的產(chǎn)品產(chǎn)生的缺陷可以達(dá)到教學(xué)目的。 ２．２教學(xué)內(nèi)容分項(xiàng)目貼近企業(yè)實(shí)際生產(chǎn) 教學(xué)目的是讓學(xué)生能

7、在實(shí)際生產(chǎn)中具備模具制造技能。通過走訪浙江省臺(tái)州市黃巖區(qū)、廣東深圳富士康工業(yè)園、江蘇昆山高新區(qū)等模具行業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)的企業(yè)，對(duì)模具專業(yè)人才需求進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)前期選用《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》的教材采用傳統(tǒng)章節(jié)式，注重理論，實(shí)訓(xùn)無針對(duì)性。在教學(xué)改革過程中我們大膽改革采用項(xiàng)目式教學(xué)，精心設(shè)計(jì)教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)，通過編寫典型塑件設(shè)計(jì)案例，編制典型模具零件加工工藝規(guī)程，將企業(yè)的塑料模具案例作為教學(xué)主要環(huán)節(jié)，以此引入知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生們?cè)诜治鲋谱鬟^程中去主動(dòng)學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，同時(shí)同步進(jìn)行實(shí)訓(xùn)制作。比如在講解注射成型工藝時(shí)，將典型塑料杯注射成型過程放在塑性成形實(shí)訓(xùn)間講解，讓學(xué)生動(dòng)手拆裝模具，按照工藝規(guī)程中的要求自行操作，按

8、照工藝參數(shù)范圍值中上限值、下限值、中間值獲得制品后分析工藝參數(shù)的合理性（如圖３所示）。教學(xué)過程中注重引導(dǎo)學(xué)生交流、創(chuàng)新，讓學(xué)生融入教學(xué)全過程，參與到教學(xué)過程中。 ２．３教學(xué)手段上運(yùn)用信息化技術(shù) 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，教學(xué)設(shè)施不斷完善，教學(xué)手段不斷推陳出新。針對(duì)學(xué)生不了解模具生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)塑料模具結(jié)構(gòu)、塑料成型原理、成型過程不了解的現(xiàn)狀?？茖W(xué)合理的安排教學(xué)內(nèi)容，將課堂變成生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，先進(jìn)的教學(xué)手段尤為重要。例如：在講解壓縮成型原理及工藝過程時(shí)，通過多媒體播放生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)視頻，利用微信觀看不同工藝下各種模具成型過程動(dòng)畫視頻（如圖４、圖５所示），信息化手段將枯燥的專業(yè)知識(shí)變得生

9、動(dòng)易懂，也解決了上課學(xué)生玩手機(jī)的老問題。利用虛擬仿真教學(xué)讓學(xué)生體驗(yàn)?zāi)＞呱a(chǎn)制造、模塑工藝的過程。增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)塑料模具結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生對(duì)模具產(chǎn)生濃厚興趣。 ２．４考核模式注重實(shí)用 《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》與其他模具專業(yè)課程聯(lián)系非常緊密，涉及的知識(shí)面很多，如：《機(jī)械制圖》、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《Ｐｒｏ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ》、《數(shù)控編程》。以試卷等常規(guī)手段作為考核方式，不能全面反映學(xué)生掌握該專業(yè)的知識(shí)程度。通過采用作品設(shè)計(jì)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助軟件，引入數(shù)字化模具設(shè)計(jì)的理念，教會(huì)學(xué)生利用先進(jìn)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的技巧。學(xué)生通過三維建模的設(shè)計(jì)，模具設(shè)計(jì)，數(shù)控編程完成模具設(shè)計(jì)到加工，能反映

10、學(xué)生掌握多門課程的知識(shí)運(yùn)用理解能力。體現(xiàn)了《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》作為模具專業(yè)核心課的作用。 ３改革取得的成效 （１）《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，整個(gè)教學(xué)過程中理論和實(shí)踐結(jié)合得非常緊密，通過長期的教學(xué)總結(jié)，發(fā)現(xiàn)只有將教、學(xué)、做有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生在做中學(xué)知識(shí)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，真正做到理論聯(lián)系實(shí)踐。教師全過程參與學(xué)生作品的設(shè)計(jì)、改進(jìn)，及時(shí)講解在模具設(shè)計(jì)制造過程中的問題，學(xué)生實(shí)際解決問題的能力得到了加強(qiáng)，掌握了更多的知識(shí)點(diǎn)。教、學(xué)、做相互滲透，相輔相成強(qiáng)化了學(xué)生的技能。（２）從學(xué)生評(píng)教結(jié)果上看，對(duì)教師的滿意度大幅提高，學(xué)生意見減少。在第三年學(xué)生企業(yè)實(shí)習(xí)過程中，

11、學(xué)生表現(xiàn)出的水平得到企業(yè)認(rèn)可。（３）學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中興趣更濃，當(dāng)設(shè)計(jì)作品遇到難點(diǎn)時(shí)與老師溝通更多了，通過自主設(shè)計(jì)作品理論知識(shí)在實(shí)際運(yùn)用中得到強(qiáng)化。 ４結(jié)束語 通過《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》的課程教學(xué)改革實(shí)踐，體現(xiàn)了以學(xué)生為教學(xué)中心，學(xué)生參與到教學(xué)過程中，教學(xué)過程做到了理論與實(shí)踐相結(jié)合，學(xué)生既學(xué)到了理論知識(shí)又掌握了實(shí)踐操作技能，既達(dá)到了教學(xué)目標(biāo)，又培養(yǎng)了學(xué)生在設(shè)計(jì)、加工過程中的創(chuàng)新能力。 參考文獻(xiàn) ［１］王蕾．《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》專業(yè)課教改探討［Ｊ］．科技教育創(chuàng)新，２０１０，（１７）：２８６． ［２］劉慶東．關(guān)于塑料模具設(shè)計(jì)教學(xué)改革的探討［Ｊ］．佳木斯教育學(xué)院學(xué)報(bào)，２０１０，（６）：１２５－１２６． ［３］高漢華．塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)［Ｍ］．大連：大連理工大學(xué)出版社，２０１６． ［４］劉航．模具制造技術(shù)［Ｍ］．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，２０１２.