王麗娟 高 穎 張雙杰 劉玉忠 閆華軍

河北科技大學(xué) 河北石家莊 050018

對沖壓工藝及模具設(shè)計課程教學(xué)改革的幾點(diǎn)體會

王麗娟 高 穎 張雙杰 劉玉忠 閆華軍

河北科技大學(xué) 河北石家莊 050018

針對沖壓工藝及模具設(shè)計課程的教學(xué)特點(diǎn)，采用多種教學(xué)方法和教學(xué)手段，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，強(qiáng)化了模具設(shè)計能力，保證了教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。

教學(xué)方法；教學(xué)手段；模具設(shè)計；教學(xué)改革；教學(xué)效果

沖壓工藝及模具設(shè)計是材料成型及控制工程專業(yè)（模具方向）的一門核心主干課程。課程要求學(xué)生掌握金屬板料成形的流動規(guī)律，能夠正確設(shè)計一般的沖壓模具，并對沖壓生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)的缺陷做出基本正確的判斷。該課是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程，其教學(xué)效果的好壞將直接影響到后續(xù)各教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量的高低。因此如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，提高模具設(shè)計能力，是教學(xué)改革的關(guān)鍵所在。在學(xué)校質(zhì)量工程項(xiàng)目的支持下，我們對沖壓工藝及模具設(shè)計課程進(jìn)行了多方面的教學(xué)改革，總結(jié)了一些教改體會，以供探討。

1 沖壓工藝及模具設(shè)計課程教學(xué)難點(diǎn)分析

沖壓工藝及模具設(shè)計的教學(xué)內(nèi)容主要有沖裁、彎曲、拉伸、脹形、翻邊等沖壓工序的工藝設(shè)計、模具設(shè)計；汽車覆蓋件模具設(shè)計；高速沖壓模具及板料成形模擬等相關(guān)內(nèi)容。我們認(rèn)為該課程的教學(xué)難點(diǎn)是：

(1)模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，種類繁多，教師須講解清楚其結(jié)構(gòu)、原理，尤其是動作過程，僅靠教科書的二維平面圖形、輔以有限的模型及掛圖是相當(dāng)困難的。這就造成了學(xué)生學(xué)起來生澀、枯燥、難以理解。

(2)教學(xué)內(nèi)容較多，知識點(diǎn)分散，使得學(xué)生在掌握了基本概念和基本理論后，仍不能形成完整的知識鏈，內(nèi)容學(xué)得不透，應(yīng)用能力不強(qiáng)，學(xué)習(xí)效果不佳。

(3)課程知識涵蓋面寬，內(nèi)容交叉性強(qiáng)，涉及諸如：工程制圖、機(jī)械設(shè)計、沖壓設(shè)備、模具制造工藝、工程材料等課程，為在有限的學(xué)時內(nèi)達(dá)到理想的效果而增加了學(xué)習(xí)和講授的難度。鑒于此，我們采用多種教學(xué)方法和教學(xué)手段，取得了良好的教學(xué)效果。

2 多種教學(xué)手段并用，提高教學(xué)效果

教學(xué)手段就是教學(xué)過程中所運(yùn)用的教具，其含有現(xiàn)代教學(xué)手段和傳統(tǒng)教學(xué)手段，包括黑板、粉筆、多媒體、實(shí)物展示臺等。隨著信息技術(shù)的發(fā)展和普及，多媒體作為先進(jìn)的教學(xué)手段已經(jīng)廣泛的運(yùn)用于各學(xué)科的課堂教學(xué)中，傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)方式受到了冷落。我們在多年的沖壓工藝及模具設(shè)計教學(xué)中體會到，不能盲目地追求現(xiàn)代化教學(xué)手段，不同的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)采取不同的教學(xué)方式，才能起到良好的輔助教學(xué)效果。

2.1 綜述類內(nèi)容和結(jié)構(gòu)設(shè)計類內(nèi)容最適合于采用多媒體教學(xué)

沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢、課程的基本內(nèi)容等均需在課程緒論中讓同學(xué)了解；由于專業(yè)發(fā)展迅速，新技術(shù)、新工藝、新裝備等學(xué)科前沿信息，課本無法及時反映出來；這些內(nèi)容均可通過互聯(lián)網(wǎng)、新聞報道、資料光盤、工廠實(shí)地錄像等途徑收集素材，以文字、圖片、視頻等形式展示給學(xué)生。使學(xué)生在單位時間內(nèi)通過大屏幕獲取更多的信息，開闊了學(xué)生的視野，豐富了學(xué)生的知識面。

沖壓模具種類多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對于講和學(xué)都具有很大的難度。多媒體可將傳統(tǒng)教學(xué)手段難于表達(dá)的內(nèi)容和難于觀察的動態(tài)沖壓成形過程、模具內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理等內(nèi)容，通過圖片、仿真動畫等多媒體手段生動、形象、直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前，變繁雜為簡單，變抽象為具體，便于學(xué)生理解和掌握，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

2.2 工藝設(shè)計類內(nèi)容主要采用傳統(tǒng)教學(xué)手段即黑板加粉筆的方式進(jìn)行

此類教學(xué)內(nèi)容多是理論公式推導(dǎo)、工藝參數(shù)分析、設(shè)計步驟講解等，需要放緩授課節(jié)奏，使學(xué)生的思維跟上教師的講解速度，能夠較完整地記錄筆記，因此更適合于采用傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)方式。當(dāng)然，一些工藝原理圖可輔以PPT形式展示在黑板另一側(cè)，即節(jié)省了在黑板上畫圖的時間，又提高了繪圖質(zhì)量，還可重復(fù)講解。

2.3 實(shí)踐性、應(yīng)用性較強(qiáng)的內(nèi)容應(yīng)采用模型教具、實(shí)驗(yàn)設(shè)施等現(xiàn)場教學(xué)的方式進(jìn)行

典型內(nèi)容如模具的裝配、安裝、調(diào)試的方法；沖床的工作原理及操作等，可通過實(shí)驗(yàn)室的模型教具、實(shí)驗(yàn)?zāi)＞呒霸O(shè)備，進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)，輔以實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、綜合實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)，充分調(diào)動起學(xué)生的主觀能動性，提高了學(xué)生的動手能力和實(shí)踐能力，教學(xué)效果大大好于純課堂授課。

2.4 充分利用沖壓實(shí)物樣件，講好第一課

興趣是最好的老師，而興趣往往來自于第一課。本課程第一課的內(nèi)容之一是向?qū)W生介紹沖壓基本工序，教師可將從工廠、生活中收集來的各種沖壓實(shí)物樣件、產(chǎn)品等展示給學(xué)生，同時結(jié)合多媒體，讓學(xué)生了解你、我身邊的這些產(chǎn)品是如何加工出來的，學(xué)生認(rèn)為這門課很實(shí)用，就會有興趣學(xué)下去。同樣每章的第一課，通過實(shí)物樣件引出該章的教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生在學(xué)習(xí)之前清楚本章的教學(xué)目的，對于將要解決的問題做到心中有數(shù)。例如拉伸第一課，可向?qū)W生展示各種杯形沖壓件，如不銹鋼杯、不銹鋼碗、盤等，引導(dǎo)學(xué)生思考并提出問題。學(xué)生的問題五花八門：毛坯多大？如何計算？這么高的杯體如何拉伸？一次就可成形嗎？模具結(jié)構(gòu)是什么樣等等。最后教師可歸納總結(jié)出本章的授課內(nèi)容。這樣學(xué)生就會帶著問題去聽課，有利于抓住重點(diǎn)，提高教學(xué)效果。

3 合理采用多種教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量

3.1 互動式教學(xué)法的應(yīng)用

互動式教學(xué)法是教師共同參與、相互交流、相互促進(jìn)的雙邊教學(xué)法?？刹捎脤W(xué)生相互討論，教師積極啟發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生主動提出問題等多種形式，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。例如：講解多工位級進(jìn)模的排樣設(shè)計、各種沖壓缺陷的影響因素等內(nèi)容時，學(xué)生只能機(jī)械記憶而無感性認(rèn)識，此時，可將多種排樣實(shí)物樣件、沖壓缺陷件發(fā)放給學(xué)生，結(jié)合課堂講授的內(nèi)容，組織學(xué)生分析和討論其特點(diǎn)和成因，進(jìn)而加深了對相關(guān)理論知識的理解和認(rèn)識。脹形、翻邊等主要沖壓工序全部介紹完后，給學(xué)生提供一個沖壓件，學(xué)生可以自由討論，要求學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識，對其提出若干沖壓工藝方案，并說出每種方案的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)。教師的作用是適時的加以引導(dǎo)和啟發(fā)。為此課堂非?；钴S，學(xué)生積極開動腦筋，踴躍發(fā)言。通過師生互動，提高了學(xué)生運(yùn)用理論知識分析問題，解決問題的能力。

3.2 課程設(shè)計與理論教學(xué)同步教學(xué)法的應(yīng)用

通常理論教學(xué)與課程設(shè)計是相互獨(dú)立的。理論教學(xué)主要是沖壓理論知識的傳授，輔以少量課后習(xí)題，以鞏固消化所學(xué)知識；課程設(shè)計則是在理論教學(xué)完成后，對理論知識綜合運(yùn)用以解決實(shí)際問題。由于學(xué)與用的相互脫節(jié)，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)了眾多的沖壓知識點(diǎn)以后，雖然能較好地掌握一些基本概念和基本理論，但仍難以形成對課程知識體系和要求的綜合運(yùn)用。課程設(shè)計時面對沖壓制件，仍感到茫然，不知從何入手，影響了課程設(shè)計的進(jìn)度和質(zhì)量。

縱觀沖壓工藝及模具設(shè)計課程內(nèi)容，我們認(rèn)為沖裁模結(jié)構(gòu)尤其是沖裁模零部件設(shè)計的內(nèi)容學(xué)完，學(xué)生實(shí)際上對整個沖壓模具的結(jié)構(gòu)組成有了基本全面的認(rèn)識，其余模具只是工作零件等有所不同而已。因此，將沖裁模具設(shè)計與沖裁理論教學(xué)同步進(jìn)行，以點(diǎn)代面、以簡代繁，通過簡單沖裁模設(shè)計的訓(xùn)練，使學(xué)生在課程前1/3教學(xué)內(nèi)容結(jié)束時，對沖壓模具設(shè)計流程就有了較為完整的認(rèn)識。

具體方法是，在沖裁第一課時，教師選取若干沖裁件（墊片類沖件），要求學(xué)生跟隨課堂內(nèi)容，同步完成其工藝設(shè)計和模具設(shè)計。隨著沖裁一章講授完畢，學(xué)生提交一套沖裁?？傃b圖及若干零件圖。教師根據(jù)完成情況，將典型結(jié)構(gòu)掃描制成PPT進(jìn)行課堂講評，分析其優(yōu)缺點(diǎn)，指出不足之處。這種教學(xué)方法能夠促使學(xué)生將每個教學(xué)內(nèi)容都緊緊圍繞沖件的設(shè)計來思考和分析，學(xué)習(xí)目的明確，有的放矢，學(xué)習(xí)效率大大提高，也為后續(xù)工序模具結(jié)構(gòu)的順利學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。經(jīng)過了這樣的訓(xùn)練，課程設(shè)計時，搞沖壓模具設(shè)計的同學(xué)普遍認(rèn)為設(shè)計變得容易了。有了思路，入手快，效率就高。同時，制圖能力和模具設(shè)計能力也得到了普遍提高。

3.3 工程師進(jìn)課堂的專題講座式教學(xué)法的應(yīng)用

高速沖壓是先進(jìn)的沖壓技術(shù)，而大型汽車覆蓋件是沖壓中最復(fù)雜的也是最難成型的。以往的沖壓工藝及模具設(shè)計教學(xué)中，相關(guān)內(nèi)容很少，僅在級進(jìn)模結(jié)構(gòu)設(shè)計及復(fù)雜曲面零件拉伸等章節(jié)中一帶而過。隨著我國電子行業(yè)及汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，對模具人才的需求日益增加，為適應(yīng)形勢的需要，本課增加了這方面的授課內(nèi)容。同時結(jié)合本地企業(yè)的具體情況，聘請企業(yè)工程師給學(xué)生進(jìn)行專題講座，了解相關(guān)理論在企業(yè)的應(yīng)用情況、企業(yè)產(chǎn)品、模具設(shè)計流程、企業(yè)對人才的具體要求等等，從而拓展了學(xué)生的視野，激發(fā)了學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)熱情及對本專業(yè)的認(rèn)知度。

4 結(jié)束語

根據(jù)沖壓工藝及模具設(shè)計課程的教學(xué)特點(diǎn)，采用多種教學(xué)方法和教學(xué)手段，取得了良好的教學(xué)效果。一方面可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情，保證教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。另一方面又提升了學(xué)生模具設(shè)計能力和實(shí)踐能力，為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及從事相關(guān)技術(shù)工作奠定扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。

[1] 王麗娟，高穎，劉玉忠,等.沖壓模具設(shè)計課程CAI課件的制作［J］.河北工業(yè)科技（增刊），2005,7：204～205

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[3] 陳璞.“模具設(shè)計”多媒體教學(xué)的探討[J].廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版增刊），2005,5（9）：181～182

[4] 劉瑞玲，閆俊霞，王軍.多媒體技術(shù)在“金屬成型理論基礎(chǔ)”精品課教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐[J].鑄造設(shè)備與工藝，2010,4：45～47

[5] 劉文.沖壓工藝與模具設(shè)計課程教學(xué)改革探索[J].模具制造，2008,9：66～68

[6] 楊俊杰，李堯，余五新,等. 沖壓工藝及模具設(shè)計課程的教學(xué)改革實(shí)踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2009,11：71～72

Understanding of teaching reform on pressing technology and die design course

Wang Lijuan, Gao Ying, Zhang Shuangjie, Liu Yuzhong, Yan Huajun
Hebei university of science and technology, Shijiazhuang, 050018, China

Based on teaching features of pressing technology and die design course,many teaching methods and teaching means was used,students’ study enthusiasm and initiative has been improved,die design ability has been enhanced, teaching effect and teaching quality has been assured.

teaching methods;teaching means;die design;teaching reform;teaching effect

2010-11-29 稿件編號：1011140

王麗娟，碩士，副教授。