論模具制造工藝學課程的教學改革與實踐

段 磊 楊 慧 王井玲 張 洋

天津職業技術師范大學 天津 300222

論模具制造工藝學課程的教學改革與實踐

段 磊 楊 慧 王井玲 張 洋

天津職業技術師范大學 天津 300222

從課程的教學內容、教學手段、教學方法及考核模式進行了改革與實踐，取得了良好的教學效果，激發了學生學習該課程的主動性，提高了學生對理論知識的掌握和實際動手能力，增強了學生創新思維和實際創新能力。

模具制造工藝學；教學改革；實踐

模具制造工藝學是天津職業技術師范大學材料成型及控制工程本科專業模具方向的主干專業課程之一，主要講述模具制造的基本理論和常用加工方法，具有內容復雜、實踐性強的特點。對于沒有一定生產實踐經驗的學生而言，該課程所學的內容是抽象的、難以理解的，而學校的條件也不可能讓學生直接在生產實踐中學習技術。因此，如何使所講的內容由抽象變形象，讓學生更好地理解模具制造的專業知識，掌握分析問題、解決問題的方法，培養學生的實際動手能力，是進行該課程教學改革的目標。為此，本文從教學內容、教學手段、教學方法、考核模式等方面進行一系列的改革，利用現有的教學資源提高教學效果，提高學生的綜合能力。

1 優化教學內容

模具制造工藝是機械制造的一個特殊領域，很多機械制造的工藝原理同樣適用于模具制造，一些典型的機械加工方法也是模具制造最基本的、不可或缺的制造方法。因此，結合學生已有的機械制造基礎，模具制造工藝學的教學內容主要包括5個部分：第一部分是模具制造工藝的基礎理論，包括模具零件結構分析，工藝路線制定、工藝內容確定、工藝裝備選擇等；第二部分介紹模具的機械加工，以模具零件為例，結合實例講授模具機械加工方法及應用；第三部分介紹模具的特種加工，如電火花成形加工、電火花線切割加工、激光加工和超聲波加工的原理、特點和應用；第四部分介紹其他模具制造技術，如擠壓成形技術、鑄造制模技術、快速成型技術、光整加工技術等；第五部分介紹典型模具的裝配技術，分析典型模具的裝配工藝、裝配特點、裝配順序等。此外，由于制造技術的發展，新技術、新工藝、新材料、新方法的推廣使用，教師應根據人才培養的目標補充新內容，剔除過時的內容，增加“四新”內容，以保持教學內容的前沿性。在教學過程中，應當對以上教學內容劃分出重點和難點，適當分配課時，才能保證教學效果，提高教學質量。

2 豐富教學手段

2.1 利用多媒體和網絡教學

模具制造工藝學內容多而雜，又比較抽象，僅憑教師課堂上的講授，是很難讓學生理解掌握抽象的知識，而多媒體教學成為目前解決這一難題的重要手段。借助多媒體，教師可以更加形象地講解模具結構、模具制造方法、模具制造過程，增強學生對各種制造方法的第一感官認識，便于理解其工藝特點。如模具電火花成形加工中的一次放電過程，需經歷四個階段，即電離、放電與熱膨脹、拋出電蝕物、消電離。這四個階段僅通過圖片講解，是很難看出它們之間的連續性，而利用多媒體可將一次放電過程通過動畫的形式形象地表達，以加深學生對放電過程的理解。因此，利用多媒體教學，不僅能提高學生的學習興趣，還能拓寬學生的思維空間。此外，教師還可以通過圖片資料向學生展示一些平常無法見到的設備等；還能在多媒體課件中加入新知識，新制造技術，解決書本上內容滯后生產發展這一矛盾，豐富學生的知識面。

互聯網絡是一個無窮無盡、資源豐富的平臺。教師應當正確引導學生瀏覽模具信息網、中國模具論壇、中國資訊機械網等專業網站，以及一些院校的模具制造工藝學精品課程建設網等，培養學生上網學習，從網上獲取知識資源的能力，真正實現課堂教學與課外自學相結合。同時，教師和學生也可充分利用網絡平臺互動，學生可以自由選擇時間上網，就課程問題向教師提問，教師則根據學生反饋的問題進行輔導，將課堂討論的空間拓展到網絡上，使教師與學生的互動不再受課堂時間和空間的限制。

2.2 重視實訓環節

模具制造工藝學是一門實踐性強的課程，除了課堂理論講授以外，還需輔之以實訓教學，以提高教學效果。實訓教學即模具制造技能訓練。通過具體的模具制造工作項目，將模具零件加工工藝編制、模具零件的數控機床加工、線切割加工、電火花成形加工、高速銑削加工以及裝配等內容進行整合，在教師指導下完成模具制造。通常模具制造技能實訓是安排在模具制造工藝學理論教學結束之后進行，這樣就使得學生理論學習與實踐完全脫節，不利于學生對所學知識的理解掌握。因此，按照理論與實際相結合的“理實結合”教學思想，模具制造技能實訓應當貫穿到理論教學中間。學生首先完成某一產品的模具設計，并以此模具為工作任務。當學生學完模具制造工藝編制這部分內容后，立即進入相應內容的實訓，在教師的指導下，對所設計模具的零件編制加工工藝卡。這部分實訓結束后，學生返回課堂，學習模具零件的制造方法，完后再進入相應內容的實訓，利用所學的制造方法，按照已擬定的加工工藝加工模具零件，如型腔(凹模)、型芯(凸模)等。之后，學生再回到課堂，學習模具零件的裝配技術，并在實訓中將加工完畢的模具零件裝配、調試成一套完整的模具。通過將模具制造技能實訓貫穿到理論教學中，使學生將理論知識和實際加工迅速地有機結合，在理性認識的基礎上增加了感性認識，增強了動手能力，加深了對課堂所學知識的理解，從而提高了教學效果。

3 改革教學方法

3.1 采用討論啟發式教學法

所謂討論啟發式教學，是以學生為課堂的主體，教師對所授知識中容易忽視、容易混淆的內容，將其轉化為問題，組織學生在課堂上開展討論。教師積極啟發、誘導學生思維，使學生跟著教師的思路，積極主動地思考、分析問題，最終通過討論得出正確的結論，解決了問題。討論啟發式教學是師生共同參與、相互交流、相互促進的雙邊互動教學方法，有利于提高學生學習的積極、主動性，又有利于培養學生分析、解決問題的能力。如該課程在講授模具零件工藝過程編制，分析典型零件的工藝過程時，提出為何同一個零件，會有多種工藝方案，多種工藝路線，劃分工序的依據是什么，以及工位、工步、安裝等概念方面的問題，讓學生討論。學生在教師的啟發引導下通過討論得到了答案，使學生既加深了對所學基本概念的理解，又能正確掌握編制工藝過程的方法。

3.2 采用任務驅動式教學法

任務驅動是指在整個教學過程中，教師把教學內容整合，形成各種各樣的主題任務并提出，學生通過對所提的任務進行分析、討論，明確它大體涉及哪些知識，在教師的指導和幫助下，找出解決問題的方法，在完成任務的同時，也完成了對所要求掌握知識的學習。模具制造工藝學課程中的模具零件加工工藝分析、工藝規程的編制既是重點也是難點，教師以模具典型零件的加工工藝和工藝路線制定作為教學任務組織教學。如導柱零件加工工藝過程制定，確定任務后，教師應當提供解決問題的思路，指引完成任務的途徑，幫助學生分析任務中的問題：導柱在模具中的作用；采用什么材料來加工；加工的工藝路線大體是怎樣；需要采用哪些粗加工與精加工；需要采用什么熱處理；表面需要達到什么硬度；是否需要修研中心孔；在車削定位時采用哪些定位方式裝夾等。這些問題又形成子任務，教師根據不同的子任務來逐級展開講授，讓學生真正掌握模具零件工藝規程的編制和模具加工技能的應用。

3.3 精講精練，講練結合

講練結合就是把教師講授和學生練習有機結合起來，使講和練互相促進，相得益彰，以迅速而有效地實現教學目標。兩個“精”字體現了教師的教學水平，無論是教師的精講，還是學生的精練，都離不開教師對教材的熟練把握。教師要做到精講，首先要知道哪些知識該講，哪些不該講。根據教學內容中的重點和難點以及教學要求，教師對教材主要內容的重點、難點要講清講透，對次要內容采用略講或不講。如機床與工裝的選擇、切削用量與時間定額的確定、模具制造的其它方法等內容，實行略講。教師可以在教學中引入，提出問題，然后讓學生通過課外查閱相關文獻去了解。對學生自學中出現的問題或提出的質疑，教師應給以耐心指導。學生的精練就是教師適時地精選一些練習題，檢查學生在課堂教學中掌握知識的程度和綜合運用知識的能力，通過習題強化訓練，加深對理論知識的理解和掌握。例如在講完典型模具制造工藝這一內容后，布置1～2道編制模具零件工藝規程的習題，要求采用不同的加工方案，并說明采用該加工方案的理由和依據，計算出每道工序的工序尺寸及公差等，要解答此類習題必須綜合前面所學過的知識。

4 改進考核模式

課程考核是檢驗學生對所學知識和技能掌握程度的一種手段，也是檢驗教學效果的重要依據。因此，對以往的考核模式進行了改進，重視考核內容的全面性、重點突出性和方式的靈活性，促使學生主動學習和對學習全過程的積極參與，課程總成績由期終成績(60%)、課堂表現(10%)和實訓成績(30%)組成。

(1)課堂表現考核包含兩個方面：一是課堂提問，教師根據教學內容有針對性地提出問題，讓學生回答，不僅可以檢查學生的課堂學習效果，也可以使教師及時得到信息反饋。二是課堂討論，教師針對易混淆、難理解的知識點，講授完畢后設計一些問題，讓學生分組討論，將各組討論的結果集中，進行全班大討論，最后形成共識，檢驗學生對知識點的理解和掌握程度。教師對學生每次課堂表現作記錄，期終匯總，綜合評定，給出成績。

(2)實訓環節考核：以“重過程體驗、重平時表現、重創新思維”為指導思想，采取開卷形式。一般在模具制造技能實訓教學完畢后進行，考查學生對特定生產技能的掌握，如何把實踐技能和理論知識結合。

(3)期終考試：采取閉卷形式，試卷命題嚴格按照教學大綱要求，降低對識記知識的考核，加大理解題、應用題和創建題的比重，注重考核學生對基本概念和基本理論的理解，考察學生基本知識的歸納能力和知識應用能力。

5 結束語

模具制造工藝學作為一門與生產實踐相結合的重要專業課程，是很難依靠課堂來使學生理解其內容，并將所學知識應用于將來的生產實際中。因此，有必要進行該課程的教學改革。通過教學內容、教學方法、教學手段和考核模式等方面的改革與實踐，取得了良好的教學效果：極大地調動了學生的學習興趣；提高了學生對課程體系的掌握，知道將來應用時需要涉及到的知識；提高了學生的動手能力及從實踐中獲得知識的能力；提高了學生分析和解決實際問題的能力；加強了學生創新思維和實際創新能力的培養。

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Abstract: This paper introduces the teaching reform and practice of this course from aspects of teaching contents, teaching means, teaching method, and testing mode. The well teaching effect is obtained as arousing the students’ initiative to learn this course, improving the theory knowledge mastered and practical ability,enhancing innovative thought and practical innovative ability.

Key words: die manufacturing process; teaching reform; practice

Discussion on teaching reform and practice of die manufacturing process course

Duan Lei, Yang Hui, Wang Jingling, Zhang Yang
Tianjin university of technology and education, Tianjin, 300222, China

2010-10-20

段磊，碩士，講師。

天津職業技術師范大學教育教學改革項目(編號：2009-zy-03)。