论模具制造工艺学课程的教学改革与实践

段 磊 杨 慧 王井玲 张 洋

天津职业技术师范大学 天津 300222

论模具制造工艺学课程的教学改革与实践

段 磊 杨 慧 王井玲 张 洋

天津职业技术师范大学 天津 300222

从课程的教学内容、教学手段、教学方法及考核模式进行了改革与实践，取得了良好的教学效果，激发了学生学习该课程的主动性，提高了学生对理论知识的掌握和实际动手能力，增强了学生创新思维和实际创新能力。

模具制造工艺学；教学改革；实践

模具制造工艺学是天津职业技术师范大学材料成型及控制工程本科专业模具方向的主干专业课程之一，主要讲述模具制造的基本理论和常用加工方法，具有内容复杂、实践性强的特点。对于没有一定生产实践经验的学生而言，该课程所学的内容是抽象的、难以理解的，而学校的条件也不可能让学生直接在生产实践中学习技术。因此，如何使所讲的内容由抽象变形象，让学生更好地理解模具制造的专业知识，掌握分析问题、解决问题的方法，培养学生的实际动手能力，是进行该课程教学改革的目标。为此，本文从教学内容、教学手段、教学方法、考核模式等方面进行一系列的改革，利用现有的教学资源提高教学效果，提高学生的综合能力。

1 优化教学内容

模具制造工艺是机械制造的一个特殊领域，很多机械制造的工艺原理同样适用于模具制造，一些典型的机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，结合学生已有的机械制造基础，模具制造工艺学的教学内容主要包括5个部分：第一部分是模具制造工艺的基础理论，包括模具零件结构分析，工艺路线制定、工艺内容确定、工艺装备选择等；第二部分介绍模具的机械加工，以模具零件为例，结合实例讲授模具机械加工方法及应用；第三部分介绍模具的特种加工，如电火花成形加工、电火花线切割加工、激光加工和超声波加工的原理、特点和应用；第四部分介绍其他模具制造技术，如挤压成形技术、铸造制模技术、快速成型技术、光整加工技术等；第五部分介绍典型模具的装配技术，分析典型模具的装配工艺、装配特点、装配顺序等。此外，由于制造技术的发展，新技术、新工艺、新材料、新方法的推广使用，教师应根据人才培养的目标补充新内容，剔除过时的内容，增加“四新”内容，以保持教学内容的前沿性。在教学过程中，应当对以上教学内容划分出重点和难点，适当分配课时，才能保证教学效果，提高教学质量。

2 丰富教学手段

2.1 利用多媒体和网络教学

模具制造工艺学内容多而杂，又比较抽象，仅凭教师课堂上的讲授，是很难让学生理解掌握抽象的知识，而多媒体教学成为目前解决这一难题的重要手段。借助多媒体，教师可以更加形象地讲解模具结构、模具制造方法、模具制造过程，增强学生对各种制造方法的第一感官认识，便于理解其工艺特点。如模具电火花成形加工中的一次放电过程，需经历四个阶段，即电离、放电与热膨胀、抛出电蚀物、消电离。这四个阶段仅通过图片讲解，是很难看出它们之间的连续性，而利用多媒体可将一次放电过程通过动画的形式形象地表达，以加深学生对放电过程的理解。因此，利用多媒体教学，不仅能提高学生的学习兴趣，还能拓宽学生的思维空间。此外，教师还可以通过图片资料向学生展示一些平常无法见到的设备等；还能在多媒体课件中加入新知识，新制造技术，解决书本上内容滞后生产发展这一矛盾，丰富学生的知识面。

互联网络是一个无穷无尽、资源丰富的平台。教师应当正确引导学生浏览模具信息网、中国模具论坛、中国资讯机械网等专业网站，以及一些院校的模具制造工艺学精品课程建设网等，培养学生上网学习，从网上获取知识资源的能力，真正实现课堂教学与课外自学相结合。同时，教师和学生也可充分利用网络平台互动，学生可以自由选择时间上网，就课程问题向教师提问，教师则根据学生反馈的问题进行辅导，将课堂讨论的空间拓展到网络上，使教师与学生的互动不再受课堂时间和空间的限制。

2.2 重视实训环节

模具制造工艺学是一门实践性强的课程，除了课堂理论讲授以外，还需辅之以实训教学，以提高教学效果。实训教学即模具制造技能训练。通过具体的模具制造工作项目，将模具零件加工工艺编制、模具零件的数控机床加工、线切割加工、电火花成形加工、高速铣削加工以及装配等内容进行整合，在教师指导下完成模具制造。通常模具制造技能实训是安排在模具制造工艺学理论教学结束之后进行，这样就使得学生理论学习与实践完全脱节，不利于学生对所学知识的理解掌握。因此，按照理论与实际相结合的“理实结合”教学思想，模具制造技能实训应当贯穿到理论教学中间。学生首先完成某一产品的模具设计，并以此模具为工作任务。当学生学完模具制造工艺编制这部分内容后，立即进入相应内容的实训，在教师的指导下，对所设计模具的零件编制加工工艺卡。这部分实训结束后，学生返回课堂，学习模具零件的制造方法，完后再进入相应内容的实训，利用所学的制造方法，按照已拟定的加工工艺加工模具零件，如型腔(凹模)、型芯(凸模)等。之后，学生再回到课堂，学习模具零件的装配技术，并在实训中将加工完毕的模具零件装配、调试成一套完整的模具。通过将模具制造技能实训贯穿到理论教学中，使学生将理论知识和实际加工迅速地有机结合，在理性认识的基础上增加了感性认识，增强了动手能力，加深了对课堂所学知识的理解，从而提高了教学效果。

3 改革教学方法

3.1 采用讨论启发式教学法

所谓讨论启发式教学，是以学生为课堂的主体，教师对所授知识中容易忽视、容易混淆的内容，将其转化为问题，组织学生在课堂上开展讨论。教师积极启发、诱导学生思维，使学生跟着教师的思路，积极主动地思考、分析问题，最终通过讨论得出正确的结论，解决了问题。讨论启发式教学是师生共同参与、相互交流、相互促进的双边互动教学方法，有利于提高学生学习的积极、主动性，又有利于培养学生分析、解决问题的能力。如该课程在讲授模具零件工艺过程编制，分析典型零件的工艺过程时，提出为何同一个零件，会有多种工艺方案，多种工艺路线，划分工序的依据是什么，以及工位、工步、安装等概念方面的问题，让学生讨论。学生在教师的启发引导下通过讨论得到了答案，使学生既加深了对所学基本概念的理解，又能正确掌握编制工艺过程的方法。

3.2 采用任务驱动式教学法

任务驱动是指在整个教学过程中，教师把教学内容整合，形成各种各样的主题任务并提出，学生通过对所提的任务进行分析、讨论，明确它大体涉及哪些知识，在教师的指导和帮助下，找出解决问题的方法，在完成任务的同时，也完成了对所要求掌握知识的学习。模具制造工艺学课程中的模具零件加工工艺分析、工艺规程的编制既是重点也是难点，教师以模具典型零件的加工工艺和工艺路线制定作为教学任务组织教学。如导柱零件加工工艺过程制定，确定任务后，教师应当提供解决问题的思路，指引完成任务的途径，帮助学生分析任务中的问题：导柱在模具中的作用；采用什么材料来加工；加工的工艺路线大体是怎样；需要采用哪些粗加工与精加工；需要采用什么热处理；表面需要达到什么硬度；是否需要修研中心孔；在车削定位时采用哪些定位方式装夹等。这些问题又形成子任务，教师根据不同的子任务来逐级展开讲授，让学生真正掌握模具零件工艺规程的编制和模具加工技能的应用。

3.3 精讲精练，讲练结合

讲练结合就是把教师讲授和学生练习有机结合起来，使讲和练互相促进，相得益彰，以迅速而有效地实现教学目标。两个“精”字体现了教师的教学水平，无论是教师的精讲，还是学生的精练，都离不开教师对教材的熟练把握。教师要做到精讲，首先要知道哪些知识该讲，哪些不该讲。根据教学内容中的重点和难点以及教学要求，教师对教材主要内容的重点、难点要讲清讲透，对次要内容采用略讲或不讲。如机床与工装的选择、切削用量与时间定额的确定、模具制造的其它方法等内容，实行略讲。教师可以在教学中引入，提出问题，然后让学生通过课外查阅相关文献去了解。对学生自学中出现的问题或提出的质疑，教师应给以耐心指导。学生的精练就是教师适时地精选一些练习题，检查学生在课堂教学中掌握知识的程度和综合运用知识的能力，通过习题强化训练，加深对理论知识的理解和掌握。例如在讲完典型模具制造工艺这一内容后，布置1～2道编制模具零件工艺规程的习题，要求采用不同的加工方案，并说明采用该加工方案的理由和依据，计算出每道工序的工序尺寸及公差等，要解答此类习题必须综合前面所学过的知识。

4 改进考核模式

课程考核是检验学生对所学知识和技能掌握程度的一种手段，也是检验教学效果的重要依据。因此，对以往的考核模式进行了改进，重视考核内容的全面性、重点突出性和方式的灵活性，促使学生主动学习和对学习全过程的积极参与，课程总成绩由期终成绩(60%)、课堂表现(10%)和实训成绩(30%)组成。

(1)课堂表现考核包含两个方面：一是课堂提问，教师根据教学内容有针对性地提出问题，让学生回答，不仅可以检查学生的课堂学习效果，也可以使教师及时得到信息反馈。二是课堂讨论，教师针对易混淆、难理解的知识点，讲授完毕后设计一些问题，让学生分组讨论，将各组讨论的结果集中，进行全班大讨论，最后形成共识，检验学生对知识点的理解和掌握程度。教师对学生每次课堂表现作记录，期终汇总，综合评定，给出成绩。

(2)实训环节考核：以“重过程体验、重平时表现、重创新思维”为指导思想，采取开卷形式。一般在模具制造技能实训教学完毕后进行，考查学生对特定生产技能的掌握，如何把实践技能和理论知识结合。

(3)期终考试：采取闭卷形式，试卷命题严格按照教学大纲要求，降低对识记知识的考核，加大理解题、应用题和创建题的比重，注重考核学生对基本概念和基本理论的理解，考察学生基本知识的归纳能力和知识应用能力。

5 结束语

模具制造工艺学作为一门与生产实践相结合的重要专业课程，是很难依靠课堂来使学生理解其内容，并将所学知识应用于将来的生产实际中。因此，有必要进行该课程的教学改革。通过教学内容、教学方法、教学手段和考核模式等方面的改革与实践，取得了良好的教学效果：极大地调动了学生的学习兴趣；提高了学生对课程体系的掌握，知道将来应用时需要涉及到的知识；提高了学生的动手能力及从实践中获得知识的能力；提高了学生分析和解决实际问题的能力；加强了学生创新思维和实际创新能力的培养。

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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，硕士，讲师。

天津职业技术师范大学教育教学改革项目(编号：2009-zy-03)。