高等学校《模具CAD》课程的教学改革与实践

2012-10-28黑龙江李彩霞于彦东刘晓晶李超

职业技术 2012年5期

黑龙江李彩霞于彦东刘晓晶李超

黑龙江李彩霞于彦东刘晓晶李超

为专业的发展，对《模具CAD》课程进行了改革，结合专业的特点将教学大纲、教学内容和教学模式进行了相应调整。在教学中应用“案例教学”法，选择合理的软件和产品，便于学生理解，以实际零件的压铸模设计为案例进行了设计融合理论知识的教学实践，让学生体验到真实的设计情景。初步实践充分证明了课程改革对人才的培养和专业的发展具有积极意义，得到了学生的肯定。

《模具CAD》；课程改革；教学实践；模具设计

一、课程改革的背景

模具技术水平的高低，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。随着经济全球化步伐的加快，产品更新换代的周期越来越短，传统的模具设计与制造方法已不能适应产品及时更新换代和提高质量的要求。在这一背景下，模具CAD/CAE/CAM技术应运而生，它在提高模具设计效率与加工质量、缩短模具生产周期、降低模具生产成本等方面发挥着重要作用[1]。

本科材料成型及控制工程专业模具方向主要培养掌握系统理论知识的模具设计、制造、加工等方面的设计人员。因此，《模具CAD》课在材料成型及控制工程专业模具方向知识体系中占有重要的地位，是高等学校材型专业学生开设的专业平台课。

学校从2010年上半年开始对本科教学培养方案进行新一轮的修订，本专业也进行了有针对性的课程体系改革，使专业课程更加系统、完整和合理，与新的培养方案相适应的就是新的教学大纲的修订，这其中也包括《模具CAD》课程的全新改版及设置。缘于此，课程以课题“高等学校模具CAD课程的教学改革与实践”为平台，对课程改革在教学内容和模式以及人才的培养等方面进行了教学实践。

二、改革思路

传统的《模具CAD》教学模式以厚重的理论教学为基础，以培养具有深厚理论基础的技术型及研究型人才为目的[2]。但随着近年来高校本科生的扩招，每年都有大量模具方向的毕业生毕业，而用人单位对毕业生的要求也越来越高，既要求掌握专业技术又要具有相关技能，所以，对传统《模具CAD》教育模式的改革迫在眉睫。

1.以市场需求为导向改革模具CAD课程结构；

2.培养学生模具CAD综合应用技能；

3.推行“案例教学”模式。

三、课程改革的实施

1.课程结构的改革

材料成型及控制工程专业培养方案中设置了三大模具中关于冲压模具和注塑模具的课程，所以将压铸模理论知识设置在了模具CAD课程中，在整个实际练习环节中均是以压铸模为例子的。

在多媒体教室，通过PPT演示文稿、模具成型动画演示课件和讨论等方式进行理论教学，具体内容包括：

(1)压铸模设计概述——设计原则、结构组成、分型面设计和压铸机的选用；(4学时)

(2)压铸模结构介绍——成型零件、模架、推出机构、浇注系统和排溢系统、抽芯机构、加热和冷却系统；(14学时)

(3)压铸模技术要求——公差配合、总装和材料的选择及热处理。(4学时)

2.CAD软件的应用

《模具CAD》课程选择应用最广泛的CAD软件来给学生讲授。另外，不能按照传统方式将授课重点放在软件操作界面和命令讲解上，而应该把重点放在模具结构设计方法、模具成型零件的加工技术上面，使他们充分掌握模具CAD综合应用技能。

以Pro/Engineer软件作为CAD工具进行教学。包括零件二维草图绘制、三维特征造型、零件特征分析、零件装配、压铸模结构设计、建立和调用模架等。这样通过Pro/E软件逼真的三维造型过程训练，可使学生在压铸模具理论的学习过程中，短时间内就可以通过实体造型操作学习到大量实用的模具结构知识。

3.“案例教学”

在掌握了CAD软件的基础上，案例的设计是整个教学的关键。在设计案例时，可根据课程不同的知识要点，将一个综合实例划分为若干个相互独立又相互联系的子项目。以压铸模设计为例，可以分解成装配模具模型、设计分型面、设计浇注系统、设计冷却系统、生成模具成型零件、合模与开模仿真、模具3D总装配设计等子项目。对于每一个子项目，都可以将模具基本理论融入到具体的软件操作中去，使学生将基础理论和软件应用充分结合起来，达到融会贯通的目的，零件图如图1所示。