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模具设计教学范文

模具设计教学

模具设计教学范文第1篇

“模具设计与制造”课程是机械设计制造及其自动化专业的专业选修课程。为培养学生模具设计和模具制造的能力,解决课程学时少、内容繁多、枯燥难懂的问题,采用以学生为主体、教师讲解和学生项目训练相结合的项目教学法,运用多媒体动画、模具实物、现场教学等教学手段由浅入深逐步讲解模具结构和模具设计步骤,逐步引导学生实施项目,培养学生的项目意识和模具设计能力。实践表明,项目教学激发了学生的学习积极性和学习兴趣,提高了教学效果和教学质量。

关键词:

模具设计与制造;项目教学法;教学效果

模具是生产各种工业产品的重要生产装备和工艺发展方向,模具成形具有高生产率、高精度、低成本等特点在各工业部门得到广泛使用。为了满足工业部门对模具设计与制造人才的需要,在高等教育大众化教育的今天,各个教育部门都十分重视模具设计与制造应用型人才的培养,要求设计人员面对实际项目和问题,具有完成实际项目和解决实际问题的能力。“模具设计与制造”课程是机械设计制造及其自动化专业的一门专业选修课,目的是使该专业的学生能熟悉模具零件的结构及其制造方法。传统的教学方法是按照冲裁工艺及其模具结构、弯曲工艺及其模具结构、拉深工艺及其模具结构等内容讲授各类模具的结构特点和设计要点,讲完模具结构部分再讲制造部分。课程学时少而内容繁多、枯燥难懂,该专业的学生没有前期模具方面的知识,传统的填鸭式满堂灌教学方法容易使学生学习吃力,进而产生厌学情绪,达不到预期的教学效果[1-2]。而课程考核仅仅凭一张试卷轮高低,教材上各种知识点以选择、判断、填空和简答题形式进行考核。学生学完课程后仍然不知道如何进行具体的模具设计,未将设计理论知识和具体的模具设计过程同步地联系起来。面对所存在的问题,笔者改革传统教学方法,通过精选典型题目,采用项目教学方法培养学生的项目意识和实际动手能力,取得了较好的教学效果。在此和大家一起交流,以共同提高“模具设计与制造”的教学质量。

本文主要讨论项目教学法的应用。项目教学法来源于欧洲的工读教育和美国的合作教育。项目中包含多门课程的知识,教师将课程体系中的知识、职业素养和技能融合到课程项目中。项目教学法以项目为载体讲授教材中所涉及的知识,打破以教材、教师和课堂为中心的传统教学模式,不再把教师掌握的现成知识技能传授给学生作为追求的目标,是以学生为主角,教师为配角,在教师的引导下,学生自己负责资料收集、信息处理、方案设计、方案实施和项目评价,在整个项目进程中学习多门课程的知识;以学生为主体,师生模拟企业环境以一个完整的项目为载体;以具体的工作任务为驱动、理论与实践相结合的教学活动。在项目教学中,其目的在于培养学生的独立学习能力、自学能力、独立解决项目能力和学生之间协作、交流能力[3-4]。

1项目教学法目标

对于机械类学生而言,在实施“模具设计与制造”课程项目教学时,要求学生具备良好的机械制图、材料力学、公差与配合等专业基础知识,有机械加工方面的实践经验,要能将理论知识与实践技能有机结合。模具设计和模具加工工艺相互关联,加工工艺直接影响冲压件的生产效率和成本,因此,学生必须掌握加工工艺和热处理工艺的规程;必须具有熟练应用AutoCAD、UG或Pro/E等计算机软件的能力;拥有良好的逻辑思维能力,可以让模具设计师减少设计过程中的错误,将问题消灭在初始阶段,减轻设计工作量,提升工作效率[5]。

2项目教学法任务和选题

“模具设计与制造”包括冲压模具设计和模具制造两部分,内容多而学时少,必须提高效率且保证教学质量。传统的教学目标要求学生掌握冲裁工艺及其模具设计、弯曲工艺及其模具设计、拉深工艺、模具设计以及其他冲压成形工艺。由于学时有限,项目内容只限于冲裁工艺及其模具设计,学生必须听完教师的讲解,逐步完成自己的冲裁模具设计。弯曲工艺及其模具设计、拉深工艺及其模具设计仅以项目讲解的形式进行,学生无需进行相应的模具设计。冲压模具设计主要内容为冲裁件模具设计、弯曲件模具设计、拉深件模具设计及其多工序组合的复合模、级进模设计。“模具设计与制造”课程是机械设计制造及其自动化专业的一门专业选修课,学生对机加工知识了解的比较多,特种加工也在此课程之前开过,所以加工部分仅以模具的线切割加工、编程和模具装配为主来讲解。项目实施时采用教师讲解和学生训练相结合的方式,教师先讲解设计相关理论和步骤,学生再结合项目进行训练。通过教学培养学生掌握模具设计的基本步骤、设计方法和技巧、模具装配方法和技巧以及模具加工等基础知识,基本上能设计出符合冲压成型理论的冲压模具以及主要工作零件的加工工艺。企业的实际课题虽有代表性,但对初学模具设计者来说有一定的难度,因此选择一些2-4个工序组合的简单零件为佳。

3项目教学法实施

结合学生的实际情况和现有的教学设施,学生每5人一组,每组给定一个典型冲压件,一般以简单零件为主,模具结构多为中小型模具,每个题目对应的设计步骤大体相同。如果每人一个题目,对于初学者来说难度较大。学生初次遇到模具设计会无从下手,因此,选择一个简单零件的模具设计过程作为教学讲解内容,既能节省教学时间,又能引导学生快速熟悉模具设计的过程和步骤。每2学时采用小组任务驱动的方式进行教学,组长根据总任务分配组内每个学生的具体任务。任务进度由组长负责,组内学生还可以相互讨论,以培养学生团队协作的能力。要求每组学生完成模具装配图一张,每个学生绘制老师指定的零件图两张,采用CAD绘图,并给出指定零件的制造工艺规程。在完成相应的设计后对本节课所完成的任务进行书面总结,每组最后完成设计说明书一份。

本课程项目教学首先讲解落料冲裁件的单工序模设计步骤,然后完成一个多工序的模具设计,即进行复合模和级进模设计步骤的讲解。按照冲裁模设计步骤展开分解为每节课的具体任务,教师每节课开始首先讲解本节课设计内容。学生逐步了解模具结构和模具设计过程,在听讲时思考自己的题目该如何完成。教师讲解本节课设计内容后,学生根据题目进行模具设计实战演练,自己动手计算和设计。教师逐步引导学生从模仿到独立设计,从简单到复杂逐步完成设计内容,其中一些内容学生可在课堂内完成,其余未完成内容在课后完成本节课所涉及步骤的内容。遇到个别问题,先提示学生参考教材的某个章节内容,如果还是无法解决,再统一讲解,直到学生完全弄懂该问题为止。在教学过程中,选取如图1所示的典型零件作为讲解模具设计过程的零件。图1(a)为单工序模零件,图1(b)为多工序模零件。首先分组分别设计落料外形和冲孔的单工序模,然后设计图1(b)零件的复合模和连续模。在学生设计过程中穿插理论知识讲解,按照冲裁模设计步骤展开分解为每节课的具体任务。

理论讲解采用多媒体、动画、模具实物等由浅入深逐步讲解模具结构和模具设计步骤。初次接触模具的学生感觉学习内容繁多、枯燥难懂,传统的文字信息和模具结构二维图很难将模具结构和动作过程表述清楚。通过多媒体、三维软件和动画展示模具结构及其组成部分,展现模具动作原理和过程,提供动静结合、图文并茂、视听形象一体化的教学环境,使困扰多年的教学难点内容变得简单易懂,很容易讲清楚复杂的模具结构和动作原理,提高了教学效果和教学效率,弥补了传统教学在时间和空间等方面的不足。讲解时采用启发式、互动式和提问式教学方法,改变以往的填鸭式静态教学为动态教学。组织学生对教材中一些容易忽视和混淆的问题展开讨论,以学生为主体,教师积极引导、启发学生,充分调动学生,使学生跟着教师的思路,发挥其主观能动性,积极分析和解决问题。项目实施步骤按照冲压模具设计步骤进行。

3.1分析冲压件的工艺性,确定工艺方案借助多媒体、动画等说明冲压工艺包括哪些工艺,每种工艺有哪些工艺性要求。学生针对本组所给零件分析其冲压工艺性,对于多工序模至少给出三套冲压工艺方案,然后进行综合比较和分析,确定出经济合理的工艺方案和毛坯形状、尺寸和下料方式。例如对于图1零件来说,虽然该冲压件的结构形状比较简单,冲压工艺性符合冲裁要求,但仍然要分析其冲压工艺性,以强调分析冲压件工艺性的必要性和工艺性分析的内容。对于图1(a)零件的单工序模设计,仅有落料工序,排样采用直排方式;而对于图1(b)零件的多工序模设计来说,排样仍采用直排方式,根据零件内外形位置精度和平整度要求决定采用复合模还是级进模。学生学会单工序模设计后,对于复合模来说,只是在同一工位上完成多道工序,相当于多个单工序的组合。在同一位置的组合即为复合模,仅考虑凸凹模壁厚、卸料、推(顶)料和同一位置上模具的装配等问题;对于级进模来说,不在同一位置的单工序组合即为级进模,在不同工位上完成多道工序,考虑工步的定位、卸料、推(顶)料和不同位置上模具的装配等问题,教学过程体现出一个循序渐进的过程,学生学习相对容易一些。

3.2确定冲裁模类型和结构方式首先采用动画演示模具的动作过程和工作原理,介绍常见的冲裁模类型和结构方式。这种方法对提高教学质量和改善教学效果,初次接触模具设计先从简单零件的单工序模开始,掌握最基本的模具结构后再按工序的组合设计出复合模和级进模。无论哪种模具,其组成均由工作零件、导向零件、定位零件、卸料和推(顶)料零件、紧固件等组成。学会了简单冲裁模设计,参考设计手册和图册即可设计其他复杂多工序类型的模具。

3.3进行各种工艺计算该步骤为重点掌握内容,以简单零件举例说明各计算内容,从排样设计、材料利用率计算、压力中心计算、凸模和凹模刃口尺寸计算、外形尺寸计算,其他零件外形尺寸计算和弹性零件尺寸计算等,同时讲解分开加工方法和配作加工方法。举例计算讲解后,学生对照本小组题目完成相应内容的计算。

3.4选择压力机选择压力机必须考虑压力机的安装空间、压力机工作台面尺寸和压力机模柄孔尺寸(有模柄时需考虑)。选择的压力机必须符合模具闭合高度的要求,考虑压力机的公称压力大于总的冲压力,考虑模具的尺寸应小于压力机的工作台面单边尺寸50~70mm。

3.5绘制模具总装图和非标零件图采用CAD绘图,按照国标制图标准完成模具装配图和非标零件图,给出指定零件的制造工艺规程。另外,还要编写设计说明书,进行必要的组内答辩。

4项目教学考核评价

学生完成项目后上交模具装配图、若干零件图和说明书,由组长陈述本组模具设计的主要内容,其他组内同学予以补充。项目评价首先制定出详细的评分标准,如工艺性分析的正确性、工艺方案是否正确、模具结构是否合理、各种必要的计算是否正确,压力机选择是否正确、说明书条理是否清楚等内容,组内学生先自己按照评分标准评分,然后组长给组内各成员评分,组长由教师评分。答辩时按照制图规范针对图纸上的进行点评、当面修改,完善设计内容,让学生真正理解教材内容。根据答辩成绩、成员自评分和组长评分决定最终成绩。项目评价在师生之间展开,学生各抒己见。这种以学生为中心的教学模式为学生提供了学习和时间上的广阔空间,锻炼了学生的语言能力,提升他们交流思想和看法的能力,培养了学生团队协作的能力。

参考文献:

[1]刘易凡,何建文,肖小亭,等.以模具设计与制造为主线的专业综合实验教学模式[J].工程塑料应用,2010,38(5):69-73.

[2]刘文.《冲压工艺与模具设计》课程教学改革探索[J].模具工业,2008(8):66-69.

[3]许高炎.高职教育项目教学法的实践与研究[J].职教论坛,2008(5):130-133.

[4]毛厌草.高职院校项目化教学授之以“鱼”还是授之以“渔”[N].中国教育报,2009-11-8(3).

模具设计教学范文第2篇

关键词:冲压工艺及模具设计;教学改进;教学质量

《冲压工艺及模具设计》是一门将冲压成形加工原理、冲压设备、冲压工艺、冲模设计有机融合,综合性和实践性较强的课程。通过该课程的学习,使学生掌握冲压基本工序的变形规律、变形特点、工艺计算、模具结构设计和工作部分尺寸计算,能够根据冲压件制定冲压工艺规程和设计冲压模具。从实际授课情况来看,该课程的难点主要在于学时数较少,冲压模种类繁多,理论与实际脱节。这直接造成学生学习兴趣不浓,难以把握课程的难点与重点,课程学习后模具设计能力仍然欠缺,到企业后不能及时上手,还需要企业长期的培训才能工作。为了提高《冲压工艺及模具设计》的教学质量与效果,满足课程体系建设的要求,针对本校机械设计制造及其自动化专业《冲压工艺及模具设计》课程32学时的要求,对教学内容以及教学方法进行初步了探讨与改进。

一、教学内容优化

我校并未开设模具设计专业,《冲压工艺及模具设计》课程是机械设计制造及其自动化专业的选修课程,是该专业培养体系的组成部分。虽仅有少数学生毕业后进入模具行业,但用人单位不但要求其熟练掌握冲压成形理论知识,还要求能够依实际情况进行冲压工艺方案的分析与制定,然而实际反馈信息表明学生的模具设计能力难以令人满意,学生毕业后进入相关企业仍需经过长期的培训才能胜任设计工作。此外,受条件所限,我校机械设计制造及其自动化专业《冲压工艺及模具设计》课程存在以下问题:(1)没有安排相应的课程设计;(2)没有开设典型模具拆装实验。为此,依据我校实际情况,教学上,在理论知识与实践性知识结合与并重的基础上,对教学内容进行相应调整,以满足该课程的开设目的。实际应用中,模具设计工作对冲压成形理论知识要求不高,而对冲压工艺方案的分析与制定等实践性的知识则要求较高,因此,在教学中对冲压成形基本理论部分进行了适当的调整,即在课堂主要讲授冲压成形的基础理论知识,对课本上的理论不进行相应推导与计算的讲解,仅供学有余力的学生课后自习,课堂上着重介绍的是理论本身及其应用;在冲压成形理论知识精简的同时,对生产中应用较多的实践性的内容则进行了增强,以冲裁模、弯曲模、拉深模的设计为授课重点,紧紧围绕冲压件的基本设计路线:对冲压件进行工艺性分析→确定冲压工艺方案→工艺设计计算→选择冲压设备→模具总体结构设计→模具主要零部件设计,以日常生活或企业实际生产中不同工序的典型冲压件作为研究对象,对其进行选用、计算、校核和组合过程的讲解,从而使学生能尽快地熟悉和掌握生产实践中常用的有关知识和设计规律,更好地培养和提高学生的设计能力和工程素质。

二、教学课件改进

多媒体教学设施已成为各高校的标配,但在《冲压工艺及模具设计》课程教学中,尚存在较多问题。《冲压工艺及模具设计》课件中涉及大量模具装配图,其与学生的“机械制图与AutoCAD”及“Pro/E应用基础”课程密切相关,然而,学生在上述两门课程的学习中,其教材与课件主要以普通机械零件图和减速器装配图等作为实例,基本没有涉及模具装配图,这直接造成学生在《冲压工艺及模具设计》课程上对模具装配图尚不具备相应的识图和绘图能力。为此,我们在《冲压工艺及模具设计》多媒体课件的制作上进行了改进:将“冲压工艺与模具设计”、“机械制图与Auto-CAD”和“Pro/E应用基础”三门课程有机结合起来,课件中加入大量所搜集到的冲压模3D装配图、爆炸图,同时与2D模具装配图和主要零件图相对应,使得学生易于理解,此外,Flash动画及冲压现场视频的引入,特别是在对模具结构及各零部件的工作情况进行介绍时,仅依靠传统的2D模具图和实物图片难以使学生理解透彻,然而籍由动画技术,将模具工作过程制作成动画,可以把复杂抽象难以理解的静态图片转化成形象生动的动态演示过程,其不仅增加了课程教授内容,同时能够吸引学生的注意力,从而进一步加深学生对冲压作业的过程及模具的工作原理的认识,从实际实施情况来看,效果十分显著。

三、教学方法改良

(一)启发式教学

传统教学方式中教师照本宣科,学生处于被动接收的状态,教学效果差,学生积极性不高,为此,将教学方式改为启发式,增强学生的学习主动性和自主思考能力。例如:课堂上由老师选择几种日常生活中常用的典型冲压件实物,然后分组进行讨论,由学生自行结合所讲内容分析其冲压成形方法,对于各组不同结果在老师指引下进行辩论,进而启发学生提出正确的冲压工艺,在此基础上教师系统地讲解该冲压件的冲压工艺方案分析与制定,特别是其中的注意事项,随后结合模具结构图讲解各零件名称及用途及该冲压模的工作原理。由于所选冲压件为学生经常所接触,学生兴趣较大,且经过分组讨论、辩论的过程,进一步加深学生对所学知识的理解,因此,课堂气氛活跃,且教学效果明显。再比如,针对拉深过程中工件各个区域的变形特点,深入讨论“两个效果”,即“溢流润滑效果”和“摩擦保持效果”,进而对拉深过程有了更为深入的理解,并对相关的工艺问题能寻求较为合理的解决方案。

(二)案例式教学

《冲压工艺与模具设计》实践性很强,因此,在教学过程中必须注重结合工程实例进行案例式教学。鉴于我校尚未有冲压模具实验室,因此,充分利用以往产学研项目中和企业之间建立起的良好关系,一方面,通过企业所提供的在实际生产中的案例实施材料,结合课堂需要,进行归纳总结,从而在教学中向学生进行讲解,从而真正实现理论与实际相结合,学生对此也表现出了极大的兴趣,部分学生甚至主动要求参与到老师的课题中,接受进一步的锻炼,尽管并非模具专业,但每年均有学生毕业后进入企业的模具设计部门工作,课程教学取得了应有的成效;另一方面,邀请具有良好关系的企业专家及技术人员到学校,利用冬季小学期的机会,向学生讲解模具生产企业的现状、生产流程、对人才的具体要求以及模具行业未来的发展前景,学生据此能够加深对该行业的了解,清楚地认识企业的要求,并在以后的学习中加强相关知识的学习,为将来走向社会奠定良好的基础。

四、结束语

通过对《冲压工艺与模具设计》课程进行教学内容优化、教学课件改进和教学方法改良,在教学实践中改变了以往偏理论教学的模式,课堂气氛十分活跃,学生对冲压模的学习兴趣十分浓厚,效果显著。和以往相比,学生在基本知识点的掌握上有了明显提高,学习主动性强,特别是能够理论联系实际,根据冲压件制定冲压工艺规程和设计冲压模具,达到了课程的教学目的。

参考文献:

[1]赵会娟,刘波,李秀副,等.“冲压工艺与模具设计”多媒体资源的研究和开发[J].济源职业技术学院学报,2015,14(9):93-96.

[2]郭颖颖,卢建湘,杨元慧.《冲压工艺与模具设计》课程教学初探[J].装备制造技术,2017,(3):267-269.

[3]朱正才.“冲压工艺与模具设计”课程教学方法创新[J].职教通讯,2016,(12):58-59.

[4]肖志余,叶志娟,刘兵,刘小宁.“冲压工艺与模具设计”课程理实一体化教学模式开发与实践[J].机械职业教育,2014,(7):39-41.

[5]杨晓红.冲压工艺与模具设计课程教学方法与手段的探索与实践[J].科技创新导报,2014,(29):190.

模具设计教学范文第3篇

[关键词]冲压成型工艺与模具设计;互联网;教学改革

冲压成型工艺与模具设计是材料成型和控制工程专业的一门主要课程,主要讲授冲压模具设计与工艺的基本原理和基本方法,内容较为复杂,实践性和综合性较强,使得教师授课与学生学习的难度较大。如果教师盲目地开展教学工作,必然会使学生产生畏难心理,影响学习效果,加上学时有限,课堂授课方法单一,必然会出现学生感觉学习枯燥、学习内容难以理解的情况,使教学效果大大降低。随着“互联网+”时代的到来,模具行业面临着巨大的挑战,传统的模具设计与制造技术将被新的工艺、新的技术、新的材料所取代。在这种情况下,模具企业更加需要具有专业能力和专业素质的人才,尤其是对员工的创新能力和自主学习能力的要求大大提高,模具专业培养的技术人才更应满足模具企业对人才的质量要求。

一、冲压成型工艺与模具设计课程教学改革的必要性

模具行业的快速发展,使模具制造业对集模具设计和制造为一身的复合型人才的需求量大大增加,同时也对模具专业复合型人才培养提出了更高、更严格的要求。要想使这种复合型技能人才真正成为模具行业发展的中坚力量,冲压成型工艺与模具设计的课程体系和人才培养方案就必须重新规划并进行改革。冲压成型工艺与模具设计是一门集理论性、应用性和实践性为一体的课程,传统的教学将理论教学部分与实践操作应用分开进行,学生只是学习一些简单的基本原理,并没有真正掌握模具设计的先进实用方法,理论和实践严重脱节,教学效果不理想,冲压成型工艺与模具设计课程教学改革势在必行。

二、教学内容和教学模式改革应突出课程的实用性和先进性

(一)教学内容改革根据冲压成型工艺与模具设计课程教学人才培养方案的要求,在教学内容方面,冲压成型工艺与模具设计课程需要减少课堂教学中理论教学的重复性,增加来自工厂实际发生的冲压模具案例讲解,以冲裁模为例,运用学生已经学习过的机械专业基础课程内容,系统地讲解模具的凸凹模结构特点、参数确定、尺寸计算方法、设计理论依据和设计步骤等,以点带面,推而广之。在教学过程中,教师可以运用目前应用得最广泛的工程软件,例如运用AutoCAD、UG、CA等二维软件与三维软件对教学内容进行讲解,同时将学生学习过的知识录下来,运用到自己的精品课堂中,既方便学生复习之前所学过的内容,也便于学生预习新的教学内容,从而融会贯通,提高设计能力。另外,教师还可以增加快速成型及快速制模等新技术的介绍,注重让学生独立思考问题,使学生的知识视野逐渐扩大,进而达到理论和实践相结合的教学目的。

(二)教学模式改革1.任务驱动模式。采用项目导向、任务驱动模式。这种教学模式强调学生要在真实的情境任务驱动下,在自主和协作的环境中,以讨论的方式进行学习。具体而言,任务驱动模式就是以学生为主体,教师在下达任务后,将课程分解成若干个项目模块,每个项目模块还可以分解成若干个子项目模块,结合实际案例,课程教学进度和课程教学内容等,与实际的模具设计、制造和工作过程一致,这样就可以把知识传授与技能培养紧密结合起来。教师可以整合教学计划中的理论教学、实验、模具拆装实习等内容,采用网络教学和翻转课堂等教学方式组织课堂教学,注重学以致用,培养学生分析问题的能力和解决问题的能力。教师可以将学生分组,学生按组分工合作,兼顾培养团队合作精神。教师还可以将冲压课程的内容分为冲裁模设计、精密冲裁、多工位连续模设计、弯曲模设计和拉深模设计等,分成专题,以渐入式的方式为学生传授其内容和原理,并为“线上线下”课堂打下良好的基础。2.“线上线下”模式。建立“自主式开放型”课堂,建设精品课程,设计案例等,开展“线上线下”教学模式,实现高效课堂。“自主式开放型”课堂是指教学内容和教学过程是在线上进行的,并且是开放的,其核心是让学生的学习在时间上和空间上是自由的。学生可以利用手机或电脑等互联网终端随时随地进行网上学习,获取更多、更前沿的知识,通过微信、QQ、公众号或资源库等平台互相交流学习,并且通过虚拟手段在课堂上开展实践操作,对所学的知识进行进一步吸收与消化。在这种教学模式下,学生的学习时间和空间是有弹性的,学习是自主的,学习的内容是宽泛的,使学生对原本枯燥的课程内容大大提高了学习兴趣,最后轻松地学习,并熟练地掌握实践技能。在每节课的课前时间,教师可以将项目任务以邮件等方式上传,这样既省时又减轻了学生看到书本内容时产生的压力。课后,教师可将课堂讲授的内容传输到自己的精品课堂中,学生可通过网上终端自主学习,大大增加学习效率。根据学生的学习情况,教师可以结合本次课的教学内容,精心设计每一个教学环节,充实和丰富教案。教师可以建立精品课程网站,网站内容可以引用工厂的实际案例,并对网络教程和设计案例等素材资源的实用性进行把关,认真组织教学,实现高效课堂。课后,学生可以在线咨询老师或者观看上课的视频,这可以使上课时没有吸收好的同学有了继续学习的机会,课上课下互利促进,最终达到预期的教学效果。虚拟实验教学是一种具有现代化教育特色的新型教育方式,它可以根据教学的内容、性质和特点,通过三维动画的形式将学生所要接受的学习内容以轻松生动的方式展现出来,使学生通过感官获得知识,进而提高教学效率,增强教学效果,达到教学目的。

(三)改进教学方法,增强学生的学习兴趣1.采用讨论式、启发式教学方法。传统的教学方法使学生为了应付考试而不得不死记硬背,不能提高对专业课的学习兴趣。翻转课堂模式的互动教学方法是教师和学生生共同参与、相互交流、相互促进的双向教学方法,将教材中学生难于理解和易于混淆的内容转化为问题,通过学生和教师在课堂上的讨论得出正确的结论。学生是课堂的主体,教师的作用是积极启发学生的思维,让学生跟着教师的思路,主动思考,分析问题,进而解决问题。这种讨论式、启发式的教学方法能够使学生发挥主观能动性,将思维模式完全打开,从而实现高效课堂。2.倡导自学,加强指导。由于课时有限,教师不可能将冲压成型工艺与模具设计这门课程所涉及的知识在课堂教学上全部展现出来,所以,提高学生的自学能力,发挥学生的主观能动性非常重要。教师可以在精品课件中引入如自动化冲压模具、精密冲裁、汽车覆盖件的成型工艺与模具设计等新工艺和新技术,从而激发学生的学习兴趣,让学生通过查阅相关文献、书籍或者观看生产加工的视频去了解,为进入企业进行实践打下良好的基础。

三、结语

总之,冲压成型工艺与模具设计课程的教学改革要做到以下三点:一是让学生掌握冲压成型工艺与模具设计课程的体系构架,知道将来应用时需要具备哪些理论知识;二是积极培养学生的独立分析问题和解决问题能力;三是培养学生的创新思维,提高学生的动手操作能力。另外,教学改革应使学生充分了解冲压成型工艺与模具设计的基本原理和流程,实践环节能使学生将学到的理论知识最大化地应用,为将来的工作奠定良好的基础。教师只有在教学过程中不断地学习新知识,及时归纳总结,努力探索,并对新的教学方法进行实践,才能推动教学改革不断向前发展,增强教学效果。

参考文献:

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模具设计教学范文第4篇

关键词:模具设计;教学;实践

引言

模具作为制造加工技术和设备的基础,广泛应用于机械、汽车、化工等重要行业和领域。[1]需要有扎实的专业基础和强烈的创新意识,才能掌握和发展这门重要技术。制造企业对模具人才的需求越来越大,特别是那些既掌握先进模具设计制造理论和方法,又能熟练使用工程类软件并且具备一定设计经验的人才。但模具设计课程的教学经验和模具企业的反馈表明毕业生的整体素质仍不尽如人意。因此,通过改进课程教学来提高在校生的专业素质变得尤其重要。

1课程体系设置

整个模具设计与制造课程所涉及的知识点十分庞杂,通过知识分类可以将课程分为制图基础、模具设计与模具制造三个大块。制图基础部分不仅包括了工程类专业所必须掌握的测绘制图相关理论基础,还涵盖了平面制图和立体建模软件的操作应用。第二大块模具设计内容要求同学充分掌握冲压工艺和结构设计方面的知识,学会应用所学知识灵活完成冲压模具设计。第三大块模具制造,包括了传统制造和特种制造技术的知识。在掌握各种制造工艺的基础上,学会选择合适的制造手段完成产品加工。这样,整个课程体系的设置就十分立体,从机械基础到成形工艺、从理论知识到工程实践都有所涉及。那么,这样的课程体系设置对于提高学生本科学习阶段的理论水平与综合能力都有极大的促进作用。

2传统教学中存在的不足

2.1课程内容较陈旧

模具行业正在发生变化,但课程和教材的知识相对较为陈旧,没有与时俱进的去关注新技术、新工艺。虽然一些学校制定了新的教学大纲,选择了新教材,但是仍没有涉及已经在企业中广泛普及的计算机三维设计技术应用的教学内容。虽然设置一些计算机制图课程,但并没有将建模技术与模具设计理论结合起来,已经无法满足模具企业与市场发展的需要。

2.2教学方法较刻板

模具设计与制造是一门实践性很强的课程,然而为了完成教学任务,有时只能凭借口述方式来解释较为抽象的机械工作原理,空间想象能力较为薄弱的同学则很难理解其中内容。老师在课堂上的讲述内容过多,而留给学生自主思考的时间过少,学生很难参与到教学过程中去。久而久之,学生也逐渐失去学习的兴趣。这样刻板的教学模式,不仅影响直接学生对知识的理解和接受程度,而且影响他们思维能力的发展。

2.3理论与实践不同步

虽然高校都安排了专业实践内容,但是这些实践内容往往在专业课程学习后很久才进行。[2]学生就无法及时温故和梳理课程所学的专业知识。同时,实践过程中没能建立起系统明确的实践考核方法,衡量学生实践过程中表现的标准没有明确。

2.4考查方式较陈旧

考查方式通常是单一且缺乏灵活性的理论笔试。学生通过考前突击背诵记住知识点,但却没能理解其含义,更不用提在实践中灵活应用了。这样无法匹配相关企业对于综合实用型人才的需求的。

3课程教学改进措施

首先要明确课程教改的目的是提高学生的综合能力,打破不适应当今社会与市场发展的教育教学模式。那么,课程教学内容就应该围绕培养学生扎实的理论基础和丰富的实践经验开展。根据专业背景和特点,探索适合实践型人才培养的教学方法。最终形成具有专业特点的教学内容和方法。

3.1教学内容改进

在企业中,模具设计和模具制造是前后衔接的重要环节。模具产品先要通过工艺分析与结构设计,而后才能实现数控加工与制造。三者环环相扣,缺一不可。那么,课程教学内容就应该围绕成形性仿真分析、模具结构设计和模具数控加工三个大块来开展,并由此形成一套完整健全的课程体系。综上,模具设计与制造课程可分为两个部分:理论和实践培训。理论课程充分利用实验室的先进计算机设备教授学生工艺理论以及软件的操作和数控设备的使用。实训课程中,让学生以典型零件的冲压模设计与制造为例,综合运用前面课程所学习的软件与设备操作方法结合工艺理论基础完成典型零件的设计制造。引导学生使用相关的板材成形CAE软件完成产品冲压工艺的数值模拟。再根据模拟所获得的合理的工艺参数去指导完成典型零件的模具设计。最后,根据设计的结果,在数控机床中实现加工制造。从学生接受模具设计任务开始,让学生独立完成任务,教师仅应给予辅助指导。这样的方法将传统教学与课程设计相互融合,克服了理论讲授与设计实践脱节的缺点。既能激发学生对于课程学习的兴趣,又能充分锻炼学生独立解决问题的能力,使学生实践得以贯穿于整个教学过程。

3.2教学方法改

传统课堂上同学与老师交流很少。针对这一情况,在课堂上向学生提出实际生产中可能存在的一个个问题,让他们去应用所学的理论知识分析成因并提出解决措施和方案。以这样的方式来提升学生解决问题的能力。充分发挥传统教学、多媒体教学和实践教学的特点,实现优势互补。将真实的工程模具结构图纸用多媒体手段呈现在课堂上,对照图纸结合课本上的知识点讲解模具设计基本内容。[3]请现场工程人员来到课堂讲述实际生产中存在的问题,并与同学共同讨论解决方案。设置课程实验,利用先进制造设备与相关工程软件,让学生自主完成模具图形绘制的内容。通过几种教学手段的结合,可以充分调动学生的主观能动性,在有限的课时内实现最佳的教学效果。

3.3知识理论同工程项目结合

我校为巩固学生专业理论水平与培养学生工程实践能力,创造了良好的工程培训环境,建立起供日常教学与实践实训使用的模具实验室。实验室拥有供学生使用的计算机设备,拥有数控雕铣机、电火花切割机、激光加工设备、3D打印机等先进制造设备。在良好硬件条件支撑下,就可以在理论部分课程结束时及时插入与该理论相关实践内容。在讲述完某类冲压工艺内容后,及时插入相关CAE工艺分析软件的使用操作技巧的讲解。单独安排上机课程,让同学依据课程讲解内容实际操作工程软件完成冲压过程的模拟分析,对产品模型进行相关工艺参数设定与求解计算,随后运用所学的工艺知识对成形过程进行改进。同样,在讲述完模具结构设计的知识内容后,可以穿插讲解一些三维实体建模软件的操作技巧,让学生利用软件完成简单的模具结构设计练习。一切依照工程项目的流程来,让同学独立完成冲压模具从产品分析、工艺分析、仿真模拟、结构设计、加工制造到模具装配调试的整个项目过程。在进行项目的过程中,鼓励学生互帮互助、相互协作,共同完成项目任务,培养学生的沟通能力和团队意识。课程学习的同时,积极开展与课程相关的技能大赛。同学们的专业技能水平可得到检验。充分调动学生学习的积极性,培养思维能力,激发学生参与创新和研究的兴趣。

3.4考查方式改进

抛弃单一的书面考查方式,采用“平时表现+考试成绩+实验能力+实习表现”的综合评价方法。考查不应该仅仅局限在期末时间段,而应该把对学生的考查融入到整个教学过程中去,既要考量学生对待课程学习的态度,又要体现学生的学习能力。学生的平时作业、书面考试、实验能力和实习表现都可作为打分依据。多元化的时代已经不能用单一的理论考试成绩作为评判学生学习能力的标准了。有些学生的理论知识掌握可能较薄弱些,但动手能力和思维能力却很强,那么就不能仅凭借理论考试成绩给学生下评价。通过综合评价方法,可以全面了解学生专业理论水平、实践动手能力以及创新思维能力。要把考查当作了解学生的方法手段,而不应该作为评判学生优劣的标准。

4结语

在教学中,如何提高学生适应行业和市场需求的生存能力是我们作为在校教育者应该思考的。近年来,国家工程类专业教育正朝着培养复合型人才和应用型人才的发展趋势迈进。时代与市场在不断变化,那么教学内容和方法就应该与时俱进。实施教学与实践相结合的教学方法势在必行。创造各种提高学生设计能力的途径,是培养学生学习、实践和创新能力的有益尝试。这些大胆尝试对提高毕业生的综合素质和就业竞争,培养满足社会需求的高素质专业人才具有重要意义。

参考文献:

[1]屈伟平.国内模具行业发展现状、存在问题及对策[J].装备机械,2006(4):9-11.

[2]陈吉平.塑料成型模具设计课程教学改革与实践[J].湖南工业大学学报,2008(2):104-106.

模具设计教学范文第5篇

例如在“高分子材料成型加工基础”与“塑料制品工艺学”的教学中,涉及关于聚合物性质、成型设备结构与成型工艺关系的知识点,单纯的课堂教学很难保证学生能够充分理解和掌握。而在随后的实验中,由于实验条件的限制,往往开展的是简单验证性实验,大大限制了对学生思考和动手能力的培养。而在“塑料模具设计与制造”、“塑料模具CAD”的教学中,由于加工成型设备以及模具的种类繁多、且内部结构复杂,加上传统模具制造成本较高,使得教学模具缺乏。在进行课堂教学以及CAD实验时,由于缺乏模具实物,不得不依靠教学挂图等二维平面手段进行讲解,学生无法对模具的结构和组成产生直观的感知,导致学习热情和学习效果大打折扣。虽然有多媒体辅助手段,但上述问题依然不能得到有效解决。针对上述问题,教育工作者在教学方法上做出了有益的尝试和努力。比如梁春杰等和陆军建等将多媒体等现代教育技术与传统教学法相结合,并将创意教学和案例教学引入到授课当中。张道洪等采用动画仿真技术、成立科研兴趣小组等手段调动学生的学习主动性;伍凯飞等和王乾探索了信息化教学中各种网络信息化平台工具在高分子材料成型加工技术及模具课程中的应用。吴育钊将项目教学法引入教学当中,调动学生在相关课程中的学习热情和主动性。

笔者作为长期承担本校塑料加工成型与模具设计课程群的授课教师,积极采取了一些相应的革新手段来提高教学效果,比如引入多媒体教学,增多实验与实践学时等,虽然取得了一定的效果,但离创新型人才的培养目标还有一定的距离。如何引进新型教学技术或手段,通过与现有教学方法进行融合,高效地将课堂教学和实习实践有机结合起来,强化教学效果,激发学生学习热情,增强学生自主学习和创新能力,是亟待解决的一个难题。由于3D打印技术的快速发展,极有可能在未来成为高分子材料成型技术中的一个重要分支。同时,3D打印技术在材料开发、个性化制品设计和开发领域具有独特的优势,非常适合将其引入塑料加工成型及模具设计课程群的教学与实验当中,通过将该技术运用到实际的教学活动中,激发学生的学习兴趣,引导学生进行个性化的课程实验,甚至开展一定的科技创新活动。这对于培养具有创新精神和动手能力的科学及工程类人才具有较好的辅助作用。下面,我们将探讨一些将3D打印技术与现有教学体系及方法有机结合的方式和方法,供大家共同研讨。

(1)将3D打印技术带入高分子成型加工的授课环节。在“高分子材料成型加工基础”和“塑料制品工艺学”的教学环节中,重点围绕“组成-微观结构-物理性能-加工成型”这四个要素进行展开,尤其在成型加工设备及工艺方面,比如注塑、挤出、吹膜等,由于实验条件的限制,学生往往接触到的是预先设定好的教学内容和验证性实验步骤,教学方式不够灵活,导致学生在实验过程中机械地进行实验操作,无法发现新的问题并进行有效解决,造成学生不能对所学知识点充分的理解和掌握。激发学生好奇心和创新意识更是无从谈起。而熔融层积型3D打印机,其实质是热塑性高分子树脂的熔融纺丝及层积定型过程,常用到的打印材料为ABS和聚乳酸。通过让学生熟悉该类打印机的使用方法,制备出一些个性化的造型塑件,从而让学生对3D打印产生兴趣。向学生讲解挤出及纺丝成型与高分子流变学、加工工艺、高分子微观结构和组成间的关系、接收板温度(热处理温度)与塑件结晶、内应力及收缩变形间的关系等等专业知识。在对上述加工成型知识和内容有了较深入的认识和理解后,可以让学生尝试使用多种其他类型的热塑性高分子树脂进行3D打印,指导学生通过使用熔融指数仪、毛细管流变仪选定适合3D喷丝打印的高分子树脂,并适时让学生思考影响和控制高分子熔体流动性能的影响因素有哪些;筛选出适合纺丝的树脂后,通过3D打印机进行打印实验,针对实时出现的问题,引导学生利用课堂所学习到的专业知识进行解决。

(2)利用3D打印制备仿真教具。“塑料模具设计与制造”、“塑料模具CAD”的教学中,由于金属模具种类繁多、结构复杂、笨重,加之价格不菲,导致缺乏足够的模具向学生展示,只能利用二维挂图和PPT向学生介绍模具及其结构,无法强化学生对模具内部结构的感官认知,教学效果不佳。而利用3D打印可以方便的制得各类模具及相应零部件的仿真教具,在课堂讲解时结合平面挂图、多媒体,使学生对模具的内部结构及功能一目了然,增强了教学效果和学习兴趣。在“塑料模具CAD”的上机实验中,通过观察事先3D打印的塑件,让学生直观了解所要绘制的塑件三维结构,减少绘制过程出现的低级错误,并可将学生完成的CAD图样用3D打印机打印出来,检验建模效果,如图2所示。而在随后对塑件进行的模具CAD开发环节,教师将事先打印出的仿真模具及其可拆卸零部件向学生展示,加深学生对所要构建模具内部结构以及各个零部件装配关系等关键要素的了解,减少学生建模时的盲目性,提高学习兴趣和效果。

(3)成立兴趣小组或者项目小组。在经过上述课程教学后,成立若干围绕3D打印的兴趣小组或项目小组,以团队合作的方式设计开发个性化3D作品;或者以项目的形式,根据教学需要,设计、绘制、打印并装配一些新的教学模具,不但使高年级同学进一步加深对模具结构和功能的认识,提高模具设计水平,还能进一步丰富教学模具的种类。

(4)围绕3D打印技术,鼓励学生开展科技竞赛和科研创新活动。为进一步培养学生的创新精神、科学研究以及工程技术能力,激发学生对工程、设计、制造和科学相关课程的兴趣,围绕对大学生“发现问题-解决问题-自主学习”这一能力体系的培养,以3D打印技术的应用以及新型3D打印用高分子材料的开发为主题,鼓励学生积极申请和参与各类大学生科技竞赛和创新创业项目。利用所学的高分子加工成型、塑料模具等方面的知识,逐步发现并解决在研发过程中遇到的种种不可预见的问题,从而在完成预定竞赛和科研任务的同时,使大学生的科研和工程应用能力得到了大幅度的提升和强化。

模具设计教学范文第6篇

【关键词】模具设计;项目化教学;双语教学

随全球经济一体化加速,在装备制造业带动下,我国模具行业发展迅速。作为模具制造业大国,每年大批模具需要进出口,模具行业中外资、港资、台资企业比重较高,模具作为重要的工艺装备国际化趋势越来越高,国际间的交流合作日益广泛,包括国企和民企在内的几乎所有模具企业对具有良好外语能力和国际视野的模具人才需求日趋增加,对模具专业的人才培养提出了更高要求。为了提高我国模具人才国际交流与合作能力,提升国际竞争力,在模具主干课程中推行双语教学,让学生在学习模具专业知识的同时,提高外语应用能力,直接了解到国外模具行业发展状况,达到与国际接轨的目的。已有部分高校开展了模具方向课程的双语教学尝试,河南科技大学苏娟华教授[1]开展了“冲压工艺与模具设计”课程双语教学的改革与实践,对教学团队建设、教材选用、教学方法选择进行了探讨;刘丹丹等[2]针对“高分子材料成型工艺及模具设计”进行了双语教学改革与实践,制作了多媒体课件,研究了教学方法,探讨了教学中存在的问题与对策;曹晓卿等[3]对如何提高“板料成形工艺与模具设计”双语教学质量进行了探讨。上述研究表明,双语教学能开阔学生国际视野,提高学生的综合能力与素质,值得推广,而师资队伍建设、教材选用、教学资源建设、教学方法与手段等对双语教学有重要影响。

一、课程基本情况

塑性加工工艺及模具设计是材料成型及控制工程专业的一门主干专业课,主要讲授材料塑性成形工艺基础理论和模具设计相关的知识,培养学生的工艺设计、计算和模具设计能力。课程内容抽象、实践性强,学生学习难度较大,为了提高课程的教学质量,近年来课程教学团队开展了大量教学与考核方法改革,建设了课程网络教学平台,通过采用项目化教学显著提高了课程教学质量[4,5],建成了校级教学改革示范课程和精品课程。但由于本专业为江苏省特色专业,大部分毕业生在长三角地区的企业工作,企业普遍反映应届毕业生的专业英语水平和应用能力尚不能满足企业的需要。因此,在前期项目化教学的基础上,推动课程的双语教学建设与实践,以满足企业对高素质模具人才的需求。

二、课程项目化双语教学建设

1.教学课件建设信息化教学环境下教学课件是教师开展教学活动、学生课后自学以及完成项目所需的重要资源,教学课件应能突出知识的系统性和各章节的知识点。我校塑性加工工艺及模具设计课程包含冲压工艺及模具设计和热锻工艺及模具设计两部分,当前并没有现成的完全符合课程教学大纲的中英文双语教材或全英文教材,为满足教学需要,课程建设团队以中英文双语教材《金属冲压成形工艺及模具设计》为主要参考书,结合多本英文教学参考书整理编制了本课程教学课件,本课件图文并茂,内容全面,重点突出。课程建设了网络教学平台,除课堂教学外,学生还可以通过电脑及移动终端随时通过课件自学。2.拓展性教学资源建设教学课件为学生系统学习相关理论知识提供了资源,但对于本课程的项目化教学来说还远远不够,模具设计所需资料远非一本教材能够解决,为此,本课程教学网站为学生提供了中英文模具设计教材、手册,主要包括DieDesignFundamen-tals、HandbookofDieDesign、MetalFormingPractise、SheetMet-alFormingProcessesandDieDesign、SheetMetalFormingPro-cesses、中国模具设计大典(第3卷冲压模具设计)、模具结构图册、中国模具工程大典(第4卷冲压模具设计)等。该教学资源为学生完成项目并以双语或全英文汇报提供了帮助。为使学生更好地学习相关知识,课程建设团队还收集了部分国内外生产现场视频、习题、案例等供学生学习。3.教学团队建设教学团队是双语教学课程建设和实施的重要保障,学校和学院一直非常重视双语课程师资队伍建设,为教师开展双语教学提供英语培训,并鼓励教师到英语为母语的国家访问进修,本课程教学团队中2位教师分别赴美国和英国进修一年,通过随堂听课了解了国外高校的教学及考核方法,提高了双语教学的能力。课程教学团队经常研讨课程教学内容及教学方法,提高教学质量。

三、课程项目化双语教学实施

1.教学组织采用项目化双语教学时,分别在冲裁、弯曲、拉深三章布置了一个项目,针对零件完成工艺设计计算及模具设计,课程教学围绕完成项目展开。为便于学生在双语环境下完成项目,考虑到专业课程知识点多、难度大的特点,并考虑到部分同学英语基础不够扎实,不能完全适应全英文教学,教学过程采用中英文教材及教参,采用英文教学课件、英文板书、中文讲授相结合的方式,既保证学生学习到大量专业词汇和专业知识的英文表达,同时又能听懂所讲内容。2.学生完成项目项目采用分组方式进行,分组时充分考虑每个学生的英语状况,英语较好的同学和略差的搭配分组,让英语较好的学生帮带英语略差的学生。项目布置以后,学生边学习边完成项目,学生以小组方式完成项目,在完成项目过程中,学生充分进行讨论,各抒己见,激发了学生的学习兴趣。在完成项目过程中,学生查阅大量中外文资料,其用于完成项目的时间远远大于课堂教学学时和作业的时间,在此过程中,学生不仅查阅了大量专业词汇,阅读了大量专业英文资料,这种学习方式会极大地提高学生的学习效率和效果。为进行项目汇报,学生需要准备中英文或者全英文的PPT,并用双语或全英文进行汇报。3.课堂交流讨论项目化教学时,每个小组都完成了同样的项目,在某组同学汇报时,其他小组的同学都会认真听讲,带着批判性眼光查找项目中存在的问题,激发了学生的学习热情,学生积极思考,并有针对性的展开提问和讨论,课堂气氛活跃。

四、项目化双语教学成效

1.掌握了更扎实的专业英语知识教学过程中采用英文课件,中英双语及全英文教学参考资料,学生通过课堂学习、课后自学以及完成项目查阅了大量中英文书籍,并消化吸收相关知识,掌握了大量的专业词汇和专业英语表达方式,为毕业后从事相关工作打下了坚实的基础。2.英语的应用能力提高与传统的课堂教学以教师教为主不同的是,项目化教学以学生的学为主,教师在教学过程中起引导、组织等辅助作用,使学生在学中做,在做中学,学生查阅了大量的中外文教学参考书和工具书,并且需要采用中英或全英文进行项目汇报和答辩,学生应用专业英语进行表达和交流的能力大幅提高。3.学生课堂参与度明显提高,转变了学风与传统课堂教学相比,通过采用项目化双语教学,学生成了教学活动的主体,充分调动了学生的学习积极性,学生课堂参与度明显提高,学风明显好转,为其它课程的教学改革提供了重要参考。结论为提升材料成型及控制工程专业学生适应当前企业发展需要,培养学生国际视野,尝试在专业主干课教学中采用项目化双语教学实践,依托学校网络教学平台建设了教学所需资源,学生在双语环境下进行课堂学习、课下自学、做项目以及完成项目汇报,极大地提高了学生的专业英语应用能力,拓宽了学生的国际视野,进一步提高了人才培养质量。

参考文献:

[1]苏娟华.双语教学在冲压工艺及模具课程中的实践[J].高教论坛,2009(4):65-66,57

[2]刘丹丹.《高分子材料成型工艺及模具设计》双语教学研究[J].长江大学学报(自然科学版),2011(10):136-137

[3]曹晓卿,许树勤,王文先.“板料成形工艺及模具设计”双语课程的问题和方法[J].中国大学教学,2009(3):57-58

[4]石凤健,芦笙,叶思珍,等.“塑性加工工艺及模具设计”课程教学及考核方法改革[J].教育教学论坛,2014(51):88-89

模具设计教学范文第7篇

【关键词】冲压模具设计;制造;教学设计;实践

引言

冲压模具设计与制造是现今中职教学当中的一项核心课程,对学生职业素养以及职业技能的培养具有着重要的作用。为了能够获得更好的教学效果,即需要教师能够在课程开始之前做好教学设计,达到理想的教学目标。

1.单元教学设计

单元教学设计是课程教学开展的基础,根据课程特点,具体设计为:第一,冲压形成基础。该课程在多媒体教室当中开展教学,主要方式即带领学生到多媒体教室中对多媒体展示以及讲解进行参观,以此对课程的学习任务、要求以及内容等进行明确。同时,做好冲压成型特点与基本概念的掌握,包括有冲压成型技术的发展方向等;第二,冲压模具设备。在该单元当中,同样组织学生到模具企业参观,在该中心当中进行模具的安装调试以及拆装处理,在对模具进行科学测绘的基础上对冲压设备、模具种类进行了解,在掌握模具工作原理以及构成情况的基础上对压力机的固定方式以及简单的调试进行了解,熟悉模具设计基本制造过程;第三,冲裁模设计。在该单元当中,即组织学生对常见的Y70电机定子冲片模具设计以及冲裁工艺设计方式的应用,以动画影音资料方式帮助学生对冲裁基本概念、模具同压力机的关系、冲裁变形过程、冲裁模设计程序、模间隙同质量的关系、压力中心同冲裁力计算等具有了解与掌握;第四,弯曲模设计。在该单元中,通过设计保持架弯曲模具以及工艺设计的方式帮助学生对弯曲成型的用途、概念以及特点具有了解,包括有弯曲工艺同压力机关系、弯曲件卸载后对回弹情况对弯曲件产生的影响、弯曲件工艺设计、工艺影响因素、零部件设计选用以及弯曲件工艺设计等进行了解;第五,拉伸模设计。在该单元当中,通过零件模具设计以及拉伸工艺方式的应用帮助学生对拉伸成型的特点、基本概念,圆筒形件力学特征、拉伸变形过程、压力机同模具间关系、能拉伸件共性分析等进行了解,并对拉伸工艺当中存在的拉裂以及起皱现象进行分析,以及拉伸力计算、工艺辅助性工序选用以及工序尺寸计算等;第六,成型模具设计。在该单元中,主要内容为对翻边、校形、胀形、缩口模具结构以及零部件的设计;第七,冲压模具制造装配。通过对机械加工普通方式、典型冲压模具、特种加工方式以及装配工艺路线等知识内容的传授帮助学生对结构类零件工艺路线的选择方法以及拟定方式进行掌握,能够较好的对加工过程当中存在的质量问题进行分析,在对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础上能够对实际加工过程当中产生的质量问题进行分析,在对复杂程度模具装配工艺进行编制、拟定的基础上对此过程中出现的问题进行解决,以此获得更好的问题分析与解决能力。

2.教学方案设计

在实际教学当中,可以根据课程的七个教学单元对不同的工作任务进行设计,在联系工作任务的基础上按照统一顺序与栏目内容设计,使其能够同教学要求相满足,对教学目标进行更好的实现。在教学方案具体设计当中,其主要内容有学时分配、学习目标、教学内容、参考综合案例、教学手段与方法、教学实施、考核标准评价、学生能力知识要求以及教学参考综合案例等,并包括有教学准备实施、课程实施条件以及课后的强化。以“冲裁模设计程序”当中的参考综合案例为例,在该案例当中,选取较为常见的定子片模具设计实例。定子片是电机电器当中较为常见的零部件类型。在实际教学当中,教师在将图纸与形状尺寸为学生提供之后(图1),也需要向其提出一定的要求:第一,冲裁毛刺要控制在0.05以内;第二,不允许工件表面存在缺陷;第三,材料厚度为1,类型为WD21;第四,尖角位置允许有R0.2圆角。对于该载体工作任务来说,其具有着一定的完整、代表以及综合性特征,且是当地企业真实具有的产品,在经过教学加工处理之后,即能够较好的对教学要求进行满足。

3.结束语

在上文中,我们对冲压模具设计与制造教学设计与实践进行了一定的研究。在实际教学设计当中,需要教师能够充分把握课程特点以及学生学习需求,同时做好新技术的应用,如虚拟现实技术、计算机仿真技术等,在做好校企合作平台搭建的基础上实现企业各类资源的高效利用,在为学生创造出良好实践环境的基础上使其能够获得综合水平的提升。

参考文献:

[1]周驰,柯爱心,李佺.冲模设计知识管理系统开发[J].模具工业.2014(06)

[2]柯安,王华昌,李建军,张靖暹.基于本体的模具企业知识分类框架研究[J].模具技术.2014(02)

模具设计教学范文第8篇

“任务驱动教学法”强调学生在完成任务过程中的主导地位,主动探知,主动完成任务,自主协作,在讨论和会话的氛围中进行学习活动。学生既学到了知识,又培养了实践动手能力,更加提升了学生的自信心与成就感,从而达到积极的教学效果。教师是任务设计者,任务实施的引导、监督者,学习资源的提供者和学习活动的组织者。

关键词:

任务驱动;教学;自主协作

一、教学方案设计及构思

任务驱动教学法,就是由教师主导变为学生为主导,学生在完成教师分发的任务过程中,不断提出问题、解决问题,最后完成工作任务,从而不仅能够掌握理论知识,而且能够灵活运用,并且熟练操作的目的。此种教学法对教师提出了更高的要求,不仅要把教材中的基础理论知识传授给学生,更要综合分析教材内容,融合、整理、分解出多个任务模块,按顺序分发给学生完成。工作任务既要涵盖知识点,又要难度适中、易执行,任务完成期间教师的全程督导是不可缺少的。总体来说,任务驱动教学分为三个模块,任务规划、任务执行和任务评价。如图1所示。

(一)任务规划教师认真分析教材,根据教学目标、重、难点,以及学生认知情况、岗位技能要求等,总结、归纳本课程的教学内容,设计、分解教学任务,编写任务书,同时准备相关资源,如任务实施场地(配备相关软件的计算机房)、预习基础理论知识的微课视频、任务实施的辅助资料等。

(二)任务执行教师将工作任务分发给同学,同时提供必要的资源,组织学生分组进行自主学习协作学习。这一环节中,分组尤其重要,既然是协作学习,在学生分组前要作必要的调研,了解各位同学的特点,包括思维方式、认知水平、实践操作能力、性格特点等,保证同组组员之间能够互相补充,互相协作。任务执行过程中,分阶段进行阶段总结,组间互评、交流总结等活动,增强团队成员荣誉感,增强团队成员之间的团结协作精神,提升学生成就感。

(三)任务评价科学的评价体系能够极大地调动学生的学习积极性,满足其成就感,增强自信心,提升执行力。团队成员之间进行互评、推选代表进行组间互评代表发言,极大地满足学生的主人翁欲望,提升其自主学习的意识,增加动手实践的兴趣,更加积极热情地投入工作任务,进而发现新问题,解决新问题,直到完成工作任务,从而实现良性循环。

二、教学方案的实施(以冲压模具中定位零件设计为载体)

(一)任务规划经过岗位技能分析,确定本小节教学目标:掌握冲压坯料的定位零件设计、选用、布置要点;掌握用UG8.5进行建模的技巧;掌握定位零件设计后的相关模具零件在结构上的适应性调整等。1.制作针对理论知识讲授的微课视频,这一环节的关键是,时刻由学生的思考作为主导,处处体现学生的主导地位。比如,对于新课的导入,可以用简单动画的形式设问:坯料宽度尺寸小于凹模宽度,在坯料送进过程中会出现什么情况?这样既直观又能说明问题,最重要的是能引导学生主动思考进入学习状态。新知识的讲授也要时刻抓住学生的思维,这就要在教学设计上动脑筋,使学生自主地探知、投入其中,学生专注于所学,头脑中才能不断涌现新问题,从而思考、解决问题,解决不了的查询网络、联系教师、或者留待课上解决。2.准备课上资源,如设计手册、3D资源、任务书等。其中,3D资源主要是根据前面所学,已经完成的凸模、凹模、凸凹模的建模,以及坯料上的排样等工艺计算,本小节中继续完成坯料的定位零件设计和建模。3.针对布置的预习任务,设计引导问题,以便开展讨论提升环节。比如,针对前面的导入问题,可继续引导设问,定位形式可以有哪些?定位要达到什么程度等等。

(二)任务执行1.学生分组注意科学性,尽量使学生在各方面互补,即各有所长,便于开展团结协作。2.任务根据冲件实际情况,查阅资料,应用UG8.5软件针对某冲压件进行定位零件建模。讨论、分析冲压件形状、尺寸精度,选择定位零件类型、数量、结构等参数,形成书面材料,进行组间交流、评比,选出优胜队。3.任务实施参照UG8.5立体词典等软件应用教程,以及教学资源库、设计手册等书面材料,学生可进行自主设计、学习,亲自动手实践,教师进行全程监督、指导。比如,对于导向零件形式有导料销、导料板、导料螺钉等,可每一小组选择一种,搜集、整理此种导向形式的信息及参数,再针对所领取任务书中的零件特点,进行具体的导向零件结构、尺寸设计。完成的建模任务如图3所示。

(三)综合评价小组内成员进行互相评价,最后讨论、推选代表进行组间评比时代表发言,根据本小组任务完成情况,确定成绩系数,再根据小组内各成员的表现进行个体评价。

三、教学中的关键问题

(一)课上解决疑难摒弃传统的课上讲基础,课下留作业的教学方式,理论基础可制成微课、线上资源等,使学生能够轻松获得,上课时间就可以有的放矢,攻克疑难。如冲压模具定位零件这一小节,如果在课堂上只是讲授定位零件类型、结构、应用场合等知识点,学生的学习常常会变成死记硬背,为了学而学,或者为了考而学,到真正设计冲压模具时,仍然无从下手。如果把这些基础的理论知识,提前做成微课视频或者其他线上资源,提供给学生提前预习,课上分发给学生设计相应冲压件模具定位零件的任务,并且归纳、总结出选择此种形式、结构的定位零件的原则和依据,有问题随时寻求教师帮忙,那么学生不但会有兴趣和动力来完成任务,更能在动手做中将理论知识融会贯通,运用自如。

(二)任务难度适中整合、分解教学内容至各个任务模块,而不是按教材章节平铺直叙,注意不要遗漏知识点,并且突出重、难点。如定位零件设计这一小节内容,无论是冲裁、拉深,都要包含这一部分零件设计,所以可以适时拓展,在准备教学资源时可各举一例作为代表。

(三)学生分组要科学组员之间相辅相成,便于团结协作,比如有的同学善于沟通,有的同学则认真细致,有的同学具有领导力,有的同学又灵活多变等。

(四)任务考核要分层次为了使自主学习和团结协作能够顺利开展,除了在学生分组时要尽量科学以外,还要有目的性地布置课前预习任务,并且要严格检查预习情况。组织形式可以是学习小组,由学习能力强的成员作为组长,以点带面。无论是课前预习还是课上任务,都包含若干环节,这就要求在最终的考核与评价上,科学地分配赋分比例,分层次、分点、分面逐级评价,不能让学生的成果有被忽略掉或者没有得到认可的,否则将极大地损害学生学习积极性。总之,评价考核要注意过程性评价和终结性评价相结合,知识性评价和技能性评价相结合。考核内容要包含知识、技能、创新等,既考虑客观,又看重主观,既要全面又要科学、合理。

四、结束语

作者在《冲压模具设计与制造》课程中采用了任务驱动法教学,发现学生们学习积极性很高,参与热情高昂,在掌握了理论知识的同时,沟通能力和实践操作能力也有明显提升。与学生们交流过程中得知,学生在完成工作任务时有极大的成就感,在完成任务过程中更觉得学习理论知识能够有的放矢,再不是纸上谈兵。总之,任务驱动的教学模式将学生从“要我学”变成了“我要学”,将学生置于课堂的主导地位,使学生能够像探险家一样去发现问题、寻求解决之道,极大地督促学生主动探知、英勇前进,极大地满足学生的成就感和自信心,因此,任务驱动确是教学的深刻革命。

参考文献

[1]梁玉玲.实施任务型教学法的可行性和认同性及其问题研究[J].外国语言文学研究,2007.

[2]郑英.任务驱动教学模式探究[J].考试周刊,2007.