基于产学研合作的塑料成型模具设计教学改革

陈怀民

(集美大学机械与能源工程学院，福建 厦门 361021)



基于产学研合作的塑料成型模具设计教学改革

陈怀民

(集美大学机械与能源工程学院，福建 厦门 361021)

针对塑料成型模具设计课程因受办学条件限制而存在实践教学环节不足，以培养创新型应用人才为目标修订课程教学大纲，以学校与企业建立的产学研合作教育基地为课程教学改革平台，利用产学研合作教育平台强化学生的实践训练，培养出具备较强实践能力及创新精神的毕业生，满足企业对创新型人才的需求。本文在利用产学研合作教育平台进行教学改革培养创新型人才方面进行了有益探索与实践。

产学研合作教育；创新型人才；教学改革；注射模具设计

20世纪90年代以来,随着塑料制品的广泛使用和计算机技术在模具设计领域的全面应用,塑料成型模具发展迅速,新型模具不断涌现，对高等院校材料成型人才培养提出新的要求[1]。但注射模具的制造属于单件或小批量生产模式，设计人员设计新模具时往往遇到没有现成模具可供参考，对模具从业人员特别是技术人员的经验要求很高。传统的注射模具设计课程体系设置因受办学条件限制存在重理论轻实践的现象。且学校与社会接触少，学生缺少社会实践锻炼的机会，培养的学生不能很好的满足企业的需要。造成当前模具企业招聘不到具有实践能力和创新精神的设计人员，学生找不到理想的、能发挥所学专业知识企业的现状。

一 课程教学改革的重要性

(一)模具课程教学中存在的主要问题

“塑料成型模具设计”传统的课程教学内容一般是首先讲授塑料成型技术基础和塑料制品的结构工艺性，接下来大多数学时在课堂讲授各种类型的注塑模具结构组成、工作原理和设计方法[2]。这一过程较乏味，效果不太好。虽然在实践教学环节加入模具拆装实验，使得教学效果有一定改善。但学校和教师往往更注重理论教学，将指导实验与实习看做教学之外的“辅助性工作”[3]。培养出来的学生缺少实践能力和创新精神，难于适应模具企业的需要。“塑料成型模具设计”这类实践性很强的课程应该进行较大改革，重新探索更加合理、完善的教学模式，使教学与工程实践结合，建立以创新能力培养为主线的课程群，深化课程教学改革是非常必要，也是十分迫切的任务[2]。

(二)课程教学改革的必要性

传统的塑料成型模具设计教学内容过于偏重理论教学, 轻实践和实验教学, 并且教材内容的更新程度也滞后于工业技术和市场需求的发展, 这对学生实践能力及创新精神十分不利。随着计算机有关技术的不断发展和计算机技术应用领域的日益扩大，涌现出了以计算机技术为基础的新兴学科，模具CAD技术便是其中之一。学生对模具CAD软件运用不够熟练，大多数学生的软件运用水平只停留在简单的操作上，满足不了企业的生产要求。企业接收应届毕业生后都需对学生进行为期2-3年有关模具制造、模具设计及模具CAD软件等技能的培训，学生经过培训才能胜任注射模具的设计工作。造成当前许多模具企业不愿招收模具专业的应届毕业生，学生毕业后面临找不到学有所用的技术岗位。

二 产学研合作教育是培养创新型人才的有效形式

我国培养的工科类大学生虽具有较扎实的基础知识,但是创新能力、实践能力较弱,创新精神不足,学生个性不强;毕业生进入社会缺乏竞争力,远不能适应社会发展对创新型人才的要求。因此,产学研合作教育培养创新型人才是时代发展的需要,也是我国高等教育改革发展的需要[4,5]。

产学研合作教育是以培养学生的综合素质、综合能力为重点,利用学校与企业、科研单位等多种不同的教育环境和教育资源,充分发挥各自在人才培养方面的优势,把以课堂传授知识为主的学校教育与直接获取实际经验、创新能力和实践能力为主的生产、科研实践有机结合的教育模式[6]。

(一)产学研合作培养创新型人才的优势

创新型人才培养的关键是创新意识和实践能力的培养。创新意识需要在对创新氛围及过程的亲身经历和感受中得到升华；而实践能力的培养离不开各种的实际训练,只有通过具有实际价值的创新实践,提炼出具有真实意义的策略、手段和方法,才能在理论指导下灵活运用、创造知识和技术并取得有价值的成果。产学研合作教育的情境恰恰具备了这些无形的条件[7]。

(二)产学研合作教学平台的建立

集美大学机械工程学院把产学研合作教育视为培养高素质应用型创新人才的重要模式之一，学院目前已与50多个企业单位鉴订产学研合作教育协议。为发挥学院在人才资源和科学研究方面的优势，充分利用企业在生产实践方面的优势，共同促进模具行业应用型人才培养质量的提升，集美大学机械工程学院与信华科技(厦门)有限公司合作成立模具CAD设计室，借此平台加强学校与企业之间的沟通和联系，从本质上实现校企合作办学。该平台的工作要点：安排专业教师对部分学习成绩优秀学生进行必要的注射模具结构设计和模具CAD软件的培训。利用课余时间，企业安排有经验的模具工程师到模具CAD设计室，按照企业的设计要求对学生进行注射模具设计及设计规范的培训。学生通过一系列的培训之后，基本具备简单注射模具设计能力，并能利用所学知识为企业进行简单模具零件的设计工作，力所能及为企业分担一些模具设计任务，解决企业在生产高峰期设计人力不足问题。学生在完成设计任务的过程中积累一些模具设计经验及实践工作锻炼，通过产学研合作平台实现校企双赢的目的。

三 教学改革措施与实践应用

(一)围绕人才培养目标定制教学大纲

按照集美大学机械工程学院应用型人才培养目标，重新编写了新的《塑料成型模具设计》课程教学大纲，重新规划授课内容和学时分配, 力求知识点全面、重难点突出。增加实践教学课时，除保证原有的注射成型工艺、注射模具试摸及注射模具拆装及测绘等实验课外，增加两堂在企业生产车间的现场教学课，将注射模具相关课程的理论知识与实践有机结合，将实际生产中可能遇到的技术问题引入课堂教学中讨论，尽量将抽象注射模具结构物质化和具体化，极大提高学生对《塑料成型模具设计》课程的学习兴趣，学生学习主动性被大大地激发。这种教学模式能极大地激发学生的创新意识和潜能，提高学生的创新能力。

(二)产学研合作教育培养创新型人才的措施与实践

首先在教学中，处理好课堂知识的传授与现场及实验课知识传授的关系，在学生掌握一定注射模具理论知识的基础上，安排学生到企业进行现场教学或通过实验课程巩固对新知识的理解，及时将理论知识与实践相结合，发挥学生学习主观能动性并培养学生创造性思维的能力。挑选部分学习成绩优秀的学生参加模具CAD设计室的培训和设计工作。对学生先进行集中培训，巩固和提高塑料成型模具设计的相关知识，尤其模具CAD软件的运用能力。利用假期时间安排该部分学生到信华科技(厦门)有限公司进行为期两周的工作实习，在模具制造流程的每一道工序都有专业技术人员对学生进行现场讲解和指导，及时解答同学的疑问，让学生了解模具零件从设计到制造所经历的各个生产工序，对注射模具的生产工艺及流程有一个初步认识。在学生具备一定注射模具模具设计和模具CAD软应用能力的基础上，企业安排有经验工程师到模具CAD设计室对学生专门培训。培训内容主要围绕模具设计理念、设计标准及规范、模具零件加工过程中需注意事项及各种加工工艺能达到的加工精度等内容。工程师结合公司所设计典型模具案列进行由浅至深的讲解，让学生了解模具整个设计流程及及设计要求，并在工程师指导下开展模具零件工程图的设计以及简单模具零件三维建模。根据企业生产需要，协助企业完成部分模具零件工程图设计及简单模具零件的三维建模。学生所完成的设计质量基本能符合企业的要求，解决企业在生产高峰期技术人员储备不足的问题，为企业寻找降低人力资源成本的管理模式提供帮助，图1为学生设计模具零件工程图。模具CAD工作室的同学毕业设计题目全部来自企业实际生产案例。毕业设计期间安排他们到企业进行毕业设计实习,深入生产第一线，积累模具制造经验，将毕业设计中可能遇到的问题带到生产寻找解决方法。实践表明,产学研结合教育为学生提供创造性的环境和机会,把理论知识同研究、产业实践紧密结合,帮助学生从多角度多层次分析问题,使学生的创新能力得到实质性的提高[8]。

图1 动模板零件图

四 产学研合作教学改革创新点

产学研合作教学改革之后，在塑料成型模具设计课程教学环节中，增加企业生产现场的授课环节，同时改变传统单纯验证性实验模式，增加分析性、研究性的实践环节，启发学生的创新思维，将理论教学与实践环节有机结合起来。通过实践环节提高学生学习兴趣，充分调动学生学习专业知识的积极性，启发学生的创新思维，使学生学习由单纯课堂接受知识转变为将课堂学到的知识及时与实践相联系和验证，实现学生从被动接受转变为主动探索并获取知识的学习过程，从实践中培养学生创新精神和解决问题的实践能力，并逐渐积累模具设计经验。培养出来的学生更符合时代的潮流，更加满足企业的实际用人需求。

五 产学研合作教育培养应用型创新人才见成效

(一) 提高学习目的性和学习主动性

产学研合作教育能促进学生的创新精神和创新能力，激发学习兴趣，挖掘个人学习潜力。学生毕业设计题目来自企业，企业工程师参与毕业设计指导，工程师对学生毕业设计提出很多建设性意见，学生毕业设计完成质量普遍较好，都能获得良好以上的毕业设计成绩。

(二) 提高实践能力和就业竞争力

产学研合作教育能够促使学生将课堂学到的理论知识，通过社会实践转化为实际应用能力，增加专业技能素质，缩短毕业后适应社会、适应工作的时间，提高就业自信心和择业竞争力，参与模具CAD设计室学生的就业率都为100%，企业对学生在模具CAD设计室学习经历很感兴趣，学生都能选择到理想的就业单位。

通过摸底调查，走上工作岗位的学生大都表现出了较大的发展潜力和可栽培性，理论水平和实践能力比一般的应届毕业生都强，得到所在单位的认可和好评。

六 结束语

建立以培养创新能力为主的创新型应用人才教学体系是教学改革的重要任务之一。本文立足集美大学机械工程学院与企业建立的产学研合作教学平台，开展《塑料成型模具设计》课程教学改革的探索与实践，通过构建新的“塑料成型模具设计”课程体系、课程内容、教学方法等方面的改革，增加实践性教学环节，形成自己教学特色。参与模具CAD设计室培训及设计工作的学生，掌握实际工作技能，扩大知识面，培养浓厚的专业兴趣，进一步挖掘学生的创新能力、动手能力，促进了教学质量的全面提高，使课程的培养目标更能适应社会需求的变化。产学研合作教育是促进高等院校开展教学改革的有效载体。

[1]周永泰.中国模具工业的现状与发展[J].电加工与模具,2005(增刊): 8-12.

[2]钱应平，刘小鹏，叶红，等.模具专业课程内容改革[J]．理工高教研究，2003，122(2)： 87-89．

[3]唐庆菊,于凤云,张文生.机械类专业应用型本科实践教学改革探讨[J].中国电力教育,2013(1)：151-163.

[4]林登平,黄虹.教师职业素质探析[J].高等教育研究,1997(2):18-20.

[5]李和平,李久明,陈京平.高职高专模具专业主干课程的教学改革与实践[J].井冈山学院学报,2006,27(10)：53-56.

[6]林金辉.大学生创造性的发展与教育[M].厦门：厦门大学出版社,1995：124-128.

[7]李和平,万建新,吴霞.产学研合作教育创新人才培养[J].井冈山学院学报，2007，28( 8)：114-117.

[8]张炼.产学研合作教育的人才培养模式[J].番禺职业技术学院学报,2002 (1): 8-11.

(责任编辑：上官林武)

Exploration and Practice of Plastic Mold Design Teaching Reform Based on Teaching-Research-Production Cooperation

CHEN Huai-min

(School of Mechanical and Energy Engineering, Jimei University, Xiamen 361021, China)

For plastic molding mold design course exists because of school running conditions, and lack of practice teaching, aiming at cultivating innovative applied talents revised curriculum syllabus, in schools and enterprises to establish teaching-research-production cooperative education base platform for the reform of course teaching, the use of teaching-research-production cooperative education platform to strengthen the students' practical training and cultivate a strong practical ability and innovative graduates that meet the enterprise demand for innovative talents. In this paper, the teaching reform in the use of teaching-research-production cooperative education platform and cultivation of innovative talents has carried on the beneficial exploration and practice.

teaching-research-production cooperative education；innovative talent；educational reformation；Injection mold design

2014-06-15

集美大学第六批教育教学改革项目(JY12084)

陈怀民(1960— )，男，福建厦门人，集美大学机械与能源工程学院副教授、高级工程师，主要研究方向为模具设计及制造、高压微水雾技术、金属材料、特种加工技术。

G 642.0

1671-6493(2015)02-0081-04