浅谈独立院校模具拆装实验室建设

吴坤　李立建　朱彦龙

【摘 要】为主动适应经济社会发展对模具专业应用型人才的需求，结合我院办学条件和人才培养目标，提出模具拆装实验室建设的意义、方案及途径，以及探讨实验室建设对教学效果和教学改革促进的问题。

【关键词】模具拆装；实验室建设；独立院校；教学效果

模具是现代制造业的重要工艺装备，模具工业在国民经济发展中的地位与作用也日益显著。作为培养高素质、高技能应用型模具专业人才的模具设计与制造专业，其目标旨在培养学生适应模具工业发展及企业生产实际、具有较强创新能力及动手实践能力，以满足我国模具工业迅速发展对应用技能型模具专业人才的需求。模具结构拆装实验是模具专业开设的必修实验项目，目的是让学生熟悉典型模具的结构特点和工作原理，了解模具各组成零部件间的配合及装配关系。由于实验教学对强化学生的技能训练至关重要，本文以河南理工大学万方科技学院模具拆装实验室为例，具体阐述独立院校模具拆装实验室建设意义、方案及途径和投入使用后教学效果的思考。

1 模具拆装实验室建设意义

创设有利于学生创新精神和实践能力培养的实验环境，营造良好的学习氛围，改革传统教师以教为主的单一育人模式，搭建分层次、项目驱动式实验教学平台，探究适于独立院校的应用型人才培养方式，在新形式下具有重要意义。《冷冲模具设计》和《塑料模具设计》是我院根据模具专业人才培养方案开设的两门专业核心课程。对于专科学生来说，两门课程涉及到的冷冲模具和注塑模具结构复杂度高，而学生又缺乏必要的机械设计和机械原理相关的基础知识，学习起来难度较大，再加上学习意识淡薄、基础差、对知识的渴求欲望较低等诸多原因，使得教师在讲授相应模具结构及原理时很难提起兴致，进而导致专业的认同感降低。

模具拆装是学生直观感知、理性认识模具结构的重要渠道，在教师指导下，通过增加与生产模具等结构特点的模具模型进行拆卸和重新组装等实践教学环节，来提升模具专业学生的学习兴趣和学习积极性。因此，模具拆装实验室建设在独立学院专科教育和人才培养过程中具有十分重要的意义。

1）理论与实践相结合是工科类课程教学的重要环节，也是推进应用型和技能型人才培养的关键环节。对应用型人才的培养既符合国民经济对应用型人才的需求，同时又符合我院的办学定位和对专业性人才的培养要求。

2）巩固和强化学生所学模具结构设计方面的理论知识，培养学生的动手能力，在实践中提高学生提出、分析和解决问题的能力。学生只有通过实际操作才能更好地提升对课程的认知和理解能力，才能更好地促进学生学以致用的素养和能力。

3）通过增加模具拆装实践教学环节，增强了模具专业课程教学的灵活性和自由度，使不同课程之间相互贯通、有机融合，有利于学生充分利用所学专业知识开展创新设计，为今后从事模具设计及维护工作奠定理论基础。

2 模具拆装实验室建设方案及途径

由于我院的办学特点，决定了机械类实验室建设既要突出“一体化”实验室功能的设计原则，又要体现学科交叉利用的原则，即实验室建设在空间的有效利用和实用性角度方面既要满足教学要求，还要美观大方，经过合理设计我们把模具拆装实验室、机械设计实验室、机械创新实验室多学科实验室做成整体联办，共用模具拆装实验室的试验台和教学用多媒体。

拆装实验台数、设备套数和实验场地必须与学生数量相匹配，适当的建设规模能收到事半功倍的良好效果，最大限度发挥投资效益。模具拆装实验室占地面积200m2，共配备16个实验台和7组展示柜和7组储藏柜。每一实验台可提供4个工位，这样该实验室能同时满足64位同学实验。每组展示柜分立式上下两层，每层可装5个模具，这样7组展示柜共可放置约70个模具。展示柜置于储藏柜上部，除放置拆装模具外，通过其单边透光玻璃还可以做展示模具用。储藏柜为四边不透明铁皮制成，结构同展示柜，主要用于存放多余的拆装模具和拆装工具。

以拆装同一副模具为例，工位数要能同时容纳一个班级的学生。我院模具专业教学班级规模在30人左右，而模具拆装实验室实验台提供的工位数可同时容纳两个班级进行模具拆装实验教学。但实际实验时，为保证质量和便于管理，仅进行一个班级的拆装实验，这样便可在10个拆装实验台上分别以4人一组安排开展拆装实验，每个试验台配备一套六角扳手。因此开展同一项目的拆装实验就需要有8副模具。按照模具类型分类可完成冲裁模、弯曲模、拉深模、注塑模等拆装实验项目。

模具拆装实验室模具类型的选用既要适合教学的需要和考虑学生拆卸时的操作安全及存放物品的方便，同时还要使模具拆装实验室效益利用的最大化，充分发挥实验室作为学生认识模具培养其动手能力的场所。因此，塑料模和冷冲模模具模型确定选用较高标准的玻璃钢材料，这类模具的特点是重量轻、可辨识度高、颜色区分度高，可最直观地观察到模具执行机构的运动状态。虽然模具模型与实际模具相比，运动精度不是很高，但是对学生认识模具结构有很大的帮助，且易于保证学生在实验时的安全，拆装也方便，特别适合学生做拆装实验。另外，我院还采购了一部分企业用的生产模具，这种模具的特点是真材实料，精度高。学生可有对比性的看待这两类模具，一类强调结构、运动状态，而另外一种则体现精度、可靠性、真实性。

3 实验室投入使用后对教学效果的影响

3.1 教师实验教学方面的收获

模具拆装实验室投入实验教学后，教师的理论授课学时工作量减少，转而将更多的时间和精力用于准备实验材料、安排实验环节和制定实验流程上，既促进教师教学技能的提升，又革新了以往单一教学模式的枯燥乏味。在实验课上，教师通过启发式和引导式教学，给予学生更多自由的空间，激发了他们对专业知识的渴求和对自身技能提升的追求。

3.2 有利于师生共同开展教学研究和学生进行创新能力的培养

实验教学是培养专业型应用型人才的基本和必要途径，也是适应市场对高技能人才的需要。在实验教学环节，师生可共同对现有的模具结构设计优缺点进行对比，并可针对某一具体产品提出在操作上可行的模具结构设计方案。为增强学生学习的兴趣、自信心和创造能力，可通过技能大赛、提交课程作品或开展模具设计竞赛等多种方式，使学生在规定时间或规定期限内完成针对某一具体产品的模具三维造型设计、虚拟安装和调试等过程，从而不断进行模具专业的理论和实验教学，并可有针对性地开展项目式教学，多角度全方位提升学生的综合素质和创新能力。

3.3 为三维虚拟装配和拆卸提供丰富的素材

基于三维软件可实现对产品的三维造型进行装配和拆卸的全过程模拟仿真。学生通过前期课程的学习，综合运用机械制图、公差与配合、塑料模具设计、冷冲模具设计、三维软件等相关课程知识，在对模具进行拆卸、零部件尺寸测量和安装次序过程进行记录后，然后利用三维软件逐个对各个零件进行三维实体造型，利用该软件的装配功能实现模具的虚拟拆装，这样在提升学生动手能力、软件操作能力和促进专业课程知识间交互运用的同时，也可为三维虚拟拆装提供了丰富的模具模型素材。

4 结语

模具拆装实验室在总体建设和规模上，充分依托我院办学条件和紧密围绕模具专业人才培养方向，通过合理筹划和综合布局，达到满足基本教学的要求、学生创新能力的培养和操作技能的提升，投入使用后验证了实验室建设的必要性，让模具专业的学生能够理解和掌握模具的专业知识，为从事模具设计制造人才培养夯实基础。

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[责任编辑：王楠]