《塑料模具设计》课程的教学改革与实践
2014-03-13张文平
周 倩,张文平
(山东劳动职业技术学院 机械工程系,山东 济南 250022)
《塑料模具设计》课程的教学改革与实践
周 倩,张文平
(山东劳动职业技术学院 机械工程系,山东 济南 250022)
《塑料模具设计》是模具专业的一门专业核心课,通过对两轮教学实践总结,概括出该课程一体化教学的经验与不足,提出了课程改革的方向,设计了塑料模具设计的一体化课程构架,包括课程教学目标、教学内容和评价体系。
塑料模具;一体化;课程设计
《塑料模具设计》是模具设计与制造专业的一门核心专业课,是一门综合性、实践性非常强的课程。随着社会发展,企业用人要求不断提高,急需既能看懂图纸、熟练掌握UG、Pro/E等软件,又具有实际操作技能的高素质技能型人才[1]。如何适应目前市场对本专业人才培养的要求,成为摆在高职院校教师面前的一个难题。
一、两轮课程教学实践总结
本人多年担任《塑料模具设计》课程的主讲教师。在教学实践中,进行了一些教学改革,取得了一些经验也存在着一些不足。在第一轮课程教学中,沿用了一般高职院校的教学模式,即把《塑料模具设计》课程作为一门纯理论课来上,选用的教材为沈言锦主编的《塑料工艺与模具设计》,教材内容分为四大部分共十章内容:(1)塑料。介绍塑料的基础知识、性能及常用塑料种类。(2)塑料成型的工艺与装备,简要介绍塑料成型的工艺过程及各种塑料成型设备。(3)塑料制品。介绍塑料制品的结构工艺性。(4)模具。介绍注射模、压缩模、压注模、挤出模、气动成型模具的设计。内容面面俱到,涉及内容广,但是教学效果并不理想,这主要表现在以下几方面。
1.学生的学习兴趣不大。课程的内容及教学安排像本科院校,教材内容枯燥,且知识量较大,我们高职的学生学习起来比较吃力,不愿意学习。
2.教学手段单一。《塑料工艺与模具设计》课程的核心是模具设计,课本中有大量的模具总装图及各种机构的示意图(如:各种顶出机构、侧向分型与抽芯机构等)。要求学生有较高的空间想象能力及分析能力,学生要读懂这些图的难度较大。
3.教学内容全面但重点不突出且缺乏实践。例如浇口的设计,课本一口气总结了九种浇口类型五条设计原则。学生根本就掌握不了,且没有实际的设计举例,使得学生就算死记硬背记住了,将来还是不会用。在第一轮教学实践的基础上,对模具课程的教学做了一些改革。以就业为导向、以能力素质为本位,确定一体化教学改革的方向。在课程的安排上,模具设计与UG课程一体化教学,取得了以下效果:①提高了学生的学习兴趣。相比单纯的讲解理论知识和软件操作命令。一体化教学的优点在于,可以使学生上课学习的理论知识迅速应用于模具设计中去,如:《塑料成型模具》课程“成型零部件设计”一节中首先说明了什么是分型面、分型面的分类、分型面选取的原则。这种概述性的知识内容较多、较抽象,学生很难完全掌握。然后安排上机,用UG软件,通过具体产品分型实例的讲解,使学生在掌握UG操作命令的同时,经一步加深对分型面的理解。理论知识迅速应用于模具设计的实践,大大提高了学生的学习兴趣。②丰富了教学手段。课本平面图很抽象,很难讲解。学生想象不出来的模具结构,在UG软件中把实体调出来,把相关的零部件分别隐藏和显示,就非常形象了,学生也很容易就可以看懂。③提高了学生设计模具的能力。通过一体化的教学,学生在学习模具设计理论知识和UG命令的同时进行简单和中等复杂模具的实际设计,提高了他们模具设计的实战能力。④丰富了考核手段。纯理论课的学习,一张试卷,很难考出学生的真实水平,也难以激发他们的创造力。一体化教学模具设计实例的考核,在考查学生知识掌握情况的同时,也考核了他们的创造力和实际应用知识的能力。
二、存在的不足
《塑料模具设计》课程的一体化改革,取得了一些成绩,但还存在不足。
1.在教学过程中,缺乏实物。由于教学计划安排不合理,模具拆装实训安排在模具设计课程的后面,学生学习了一学期的模具,却从未见过真实的塑料模具,对模具结构的理解是不深刻的。
2.模具设计纸上谈兵。模具设计是典型的弱理论的行业。很多的结构设计、参数的选择,靠的是经验。仅仅依靠设计手册,没有去相关的模具企业参观实习,这就使学生的设计缺乏实战。
3.设计效果没法检验。学生设计的模具不加工,不安装到注塑机上生产,设计中存在的问题仅靠任课教师来评价,不直观,学生认识也不够深刻。因此,有必要把模具零件加工实训和注塑生产实训跟模具设计课程贯通,整合在一起。
三、一体化教学改革
作为教学一线的教师,我深刻的认识到,要培养技术过硬的注塑技术人才,就必须对我们现在的教学体系进行改革,以满足新时期人才培养的要求。
1.教学目标。要进行课程教学改革,首先必须明确课程的教学目标。为了适应社会发展的需要,《塑料模具设计》课程教学目标要按照以任务为驱动、以工作为向导、以能力为目标的改革思路进行全面的设计,使其内容更细、更丰富、更具体、更具有操作性。《塑料模具设计》课程教学目标的设计我们围绕总体目标、能力目标、知识目标和素质目标来设计[2]。①总体目标。通过本课程的学习,使学生具有用UG软件设计中等复杂程度注塑模且具备模具加工、拆装和调试的能力。②能力目标。具有设计塑料注射模的能力;UG软件的使用能力;注射模具制造加工的能力。③知识目标。掌握塑料的分类、特性;掌握常用注塑模具的结构特点及相关零件的设计计算;掌握注射模拆装的基本常识;掌握注射成型机的操作及注射成型工艺参数的选择。④素质目标。设计是创造性的劳动,因此我们要培养学生独立分析问题、解决问题的能力;自我学习的能力;积极开拓创新的能力。
2.教学内容。在传统的《塑料模具设计》的教材里,学生很难抓住要领。按照哲学“实践—理论—再实践”的认知理论,我们把教学内容分为三个模块,即注塑模具拆装实验模块、塑料材料及制品的认知和注射模设计模块、典型注塑模具设计实训模块。①塑料模具拆装实验模块。学生在学习专业理论课程之前,首先要有感性认识。本模块主要包括几套典型塑料模具的拆装、测绘、总装配图绘制。②塑料材料及制品的认知和注射模设计模块。整合旧教学计划中的《塑料模具设计》课程和《UG NX标准教程》两门课程。③典型注塑模具设计与加工实训模块。
3.评价体系。要建立一体化教学体系,就必须建立相应的评价体系。显然以往一张试卷来考查学生的考试模式已经不再适用,需要建立完整的评价体系,综合考查学生的能力。评价体系包括:①基本知识的考查。包括塑料种类及特性的知识;塑料制品的结构工艺性的知识;注塑模具结构及零件设计的基本知识;UG注塑模块的基本命令。②基本操作能力考查。在模具拆装及测绘、模具加工的实训过程中,实习教师根据学生的表现给出学生的成绩。③综合素质考查。考查学生综合运用所学知识实际设计模具的能力。
四、面临的问题
1.师资问题。推行一体化的塑料模具设计课程体系,要求教师要有丰富的模具设计的实践经验,有大量的时间跟学生共同解决模具设计中遇到的问题。
2.设备问题。推行注塑模具设计与加工的一体化以后,实训设备不能在各平行班之间轮换使用,使得设备明显不足。要解决设备平时闲着都不用,大家一个时间挤着用又不够的问题。设想以下解决方案:各班采用不同的注塑模具设计实例,学时安排上有的设计少、加工多,有的设计多、加工少,交替进行。这样在一体化教学的过程中,既保证了各班级都有设备可用,同时也可提高设备的利用率。
[1]刘海庆.高职院校《塑料成型工艺与模具设计》课程教学改革与实践[J].科技信息,2008,(2).
[2]莫盛秋.浅谈《塑料模具设计》课程教改实践[J].常州信息职业技术学院学报,2009,(8).
G642.0
A
1674-9324(2014)29-0053-02
本论文基于课题项目:基于工作过程导向的模具设计与制造专业课程体系建设研究(2011ZCJG057),主持人:王进军。
周倩(1981-),女,山东济南人,助讲,学士,主要从事先进制造技术教学工作。