基于信息化的弯曲回弹教学方案设计

刘伟

摘 要：随着国家信息化技术的推进，通过分析学情，选用合适的教材，制订相应的教法和学法，教师可以实现预定的教学目标。针对模具设计与制造专业二年级的学生，系统分析学生的优势和劣势，选用高等职业教育“十二五”规划教材，以学生为主体，以教师为主导，让学生在弯曲回弹任务中理解更多内容，在理解中提升自己，实现自主学习、合作探究、优势互补，从而顺利完成任务。分别从知识目标、能力目标和素质目标几方面讨论弯曲回弹产生的原因及影响因素，系统掌握减小弯曲回弹的方法，并利用多种手段提高学生的学习兴趣，加强他们对现象本质的分析和理解。

关键词：信息化；弯曲回弹；教学方案；教学目标

中图分类号：G424.1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.05.131

基于信息化的教学设计是由黎教授（上海师范大学黎加厚）提出的，即运用系统方法充分利用现代信息技术和信息资源，科学地安排教学过程的各个环节和要素，以实现教学过程的优化。应用信息手段构建信息化环境，获取、利用信息资源，支持学生的自主探究学习，培养学生的信息素养，提高学生的学习兴趣，能够有效优化教学效果。

1 弯曲回弹概念以及信息化应用

生活中，小到曲别针，大到飞机蒙皮，都存在弯曲回弹。弯曲零件因为弯曲回弹的存在而使得零件的形状、尺寸发生变化。为了更清楚地让学生了解相关学习内容，笔者采用信息化手段，分别从教法分析、教学过程和教学效果等方面进行弯曲回弹的教学设计。

2 教法分析

传统的教学方法注重知识的传授，教师习惯用注入式、满堂灌的方式为学生灌输知识。这样做，很容易让学生思路闭塞，导致他们缺乏独立思考力和创造力，限止了他们的智能发展。现代信息化教学不仅重视知识的传授，更重视开发学生的智能，促进学生全面发展。本文采用不同的教学方法和教学手段，利用理实一体、任务驱动、直观演示和信息化手段等，以学生为主体，以教师为主导，让学生在任务中理解学习内容，在理解中提升自己的能力。在教学过程中，教师要着重培养学生的观察力、分析综合力和创造力。

教学分析分别从教材分析、学情分析等方面进行讨论。

2.1 教材分析

课程选用的是高职“十二五”规划教材，冲压模具设计与制造属于模具设计与制造专业的核心课程。这节课选择项目三弯曲模具设计与制造中的任务“3.1弯曲变形过程”。

2.2 学情分析

该课程适用于高职模具设计与制造专业二年级学生，他们学习时具有一定的优势和劣势——优势是具有一定的基础理论知识和较强的动手能力；劣势是自主学习意识淡薄，容易忽略细节。因此，针对这种情况，教师采用多种教学方法提高学生的学习兴趣，加强他们对本质和现象的理解。

3 教学过程

学习弯曲回弹的原理和影响因素，利用网站、相关动画演示和讨论完成课前导学，根据课前导学完成电子量化成绩。在教学过程中，教师可采取实物演示、动静结合的方式，加深学生对知识点的理解。先来看弯曲的变形过程：平板坯料定位后，凸模下行，板料发生弹性变形继而产生塑性变形。当凸模下行到底时，零件尺寸与凸凹模尺寸一致；当载荷下载后，零件形状、尺寸发生变化，具体为弯曲角、弯曲半径增大。这是因为板料弯曲时，外侧受到拉应力，内侧受到压应力。

在教学过程中，教师可以采取课堂讲授或利用典型三维动画的方式讲解弯曲回弹内容。塑性弯曲与任何一种塑性变形一样，外载卸除以后，都会伴有弹性变形，导致工件尺寸与模具尺寸不一致，这种现象被称为“回弹”。

分析典型零件發现，影响回弹的因素有材料的力学性能、弯曲半径、弯曲角度、弯曲件形状、弯曲方式和模具间隙。对于材料的机械性能σs和E，σs越高，E值越小，弯曲回弹越大；对于变形程度r/t，在相同的条件下，角度回弹量随着r/t值的增大而增大，曲率回弹量则随着r/t值的增大而减小；对于弯曲中心角α，弯曲中心角α大，回弹角大；对于工件形状和材料的组织状态，形状复杂，相互牵扯多，回弹量小，冷作硬化后，回弹量大；对于弯曲方式，自由弯曲回弹量大，校正弯曲回弹量小，全形镦校弯曲回弹量最小；对于模具间隙Z，凸、凹模间隙大，回弹量大。

经过课堂讲解、模拟仿真、分组讨论和现场指导，判定减小弯曲回弹的措施是：①合理设计弯曲件。在弯曲件变形区增加加强筋，以提高弯曲件的刚度，抑制回弹。在满足使用性能的条件下，选用σs/E小、力学性能稳定和板料厚度波动小的材料，以减小回弹。②采用合理的弯曲工艺。校正弯曲代替自有弯曲，加热弯曲，采用补偿法控制回弹，采用软凹模减小回弹。

知识延伸主要是指回弹值的确定。确定工件的回弹值是为了采取相应的措施来克服回弹，使弯曲工件达到图纸要求的精度。确定回弹值的方法有查图法、查表法和计算法，一般来说都是近似的。目前，不论国内还是国外，对回弹的研究仍在继续。由于回弹涉及的因素多，较为复杂，目前还没有一个精确的计算公式。因此，对于回弹值的控制，一般是用不同结构的模具来修正的，主要是在试模中予以修正的。

在学生对弯曲模具结构和弯曲变形过程有一定了解的基础上，此教学设计主要讲解在弯曲变形过程中出现的回弹现象，其主要表现为弯曲角和弯曲半径的增大。

4 结束语

本文分别从知识目标、能力目标和素质目标入手阐述相关内容。在教学过程中，以学生为主体，教师为主导，采用理实一体、任务驱动、直观演示和信息化手段综合讲授教学内容，让学生在任务中理解知识点，在理解中升华；在教学过程中，教师要培养学生自主学习、合作探究的能力，实现优势互补，以便顺利完成任务；在教学过程中，教师可通过课程网站、实物模型、虚拟仿真和三维动画等将相关内容化难为简，以实现形象直观、突出重点、化简难点的效果。本文分别从课前导学、知识引领、知识讲解、仿真练习和实训操作几方面入手探讨教学过程，以期为日后相关研究的顺利进行提供参考。

参考文献

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