“复合材料模具设计与制造”课程在模具专业教学中的探索

李春玲　张晓军

摘要 本文在开展深入调研的基础上，以适应区域企业对模具专业的需求为目标，对“复合材料模具设计与制造”课程在教学内容选择、实践平台构建、教师培养及课程考核等方面进行了探索与实践，并收到了较好的成效。

关键词 复合材料模具 课程 教学

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.05.063

复合材料的优越性能使其在航空、航天及汽车等领域得到越来越广泛的应用，而生产好的复合材料制品就需要相应的模具作为支撑，因此复合材料的模具设计与制造就显得尤为重要。西安航空职业技术学院（以下简称：我院）位于国家级航空产业基地的核心地带，周边云集以中航工业西飞公司为龙头的诸多优秀航空企业。根据对近几年学生的就业岗位分析及深入走访调研多家区域航空航天类合作企业，开设“复合材料模具设计与制造”课程符合企业需求，有利于模具专业学生拓宽就业渠道，并与所在专业群材料工程专业（复合材料方向）形成互补优势，更好地立足航空领域，服务区域经济发展。

1模具专业的课程体系特色

模具专业是应用兼复合型专业，专业课程种类较多，主要涉及冲压模具、塑料模具、压铸模具等三大领域。经过对企业调研结果的深入分析，专业确立了以适应区域企业对模具专业需求为目标，兼顾行业特色与专业宽口径之间关系，推进专业课程体系改革及课程教学内容更新的指导思想。

我院模具专业隶属航空材料工程学院，所在专业群主要包括材料工程技术（复合材料方向）、焊接技术及自动化、材料成型与控制技术、金属材料及热处理等四个专业。专业课程体系着重突出区域特色，以冲压、钣金模具为重点，兼顾塑料模具、复合材料成型模具、橡胶模具及压铸模具的设计与制造，开设了包括“复合材料模具设计与制造”在内的特色课程，以及“专业群拓展实训”等专业拓展课程。

2课程教学内容的选择

在航空领域，越来越多的大尺寸、高精度飞机零件使用复合材料固化成型。由于具有厚度均匀、通风好、升降温快等特点，现阶段的大尺寸蒙皮、翼梁成型所用模具多选用框架式结构。结合这一特点，在有限的课时内，我们对课程内容进行必要的取舍，以框架式复合材料成型模的设计与制造作为重点教学对象。

“复合材料模具设计与制造”现为我院模具设计与制造专业的一门专业必修课，前期以“塑料成型工艺与模具设计”和“模具制造技术”课程教学为基础。课程总体设计思路是：根据专业及区域行业企业的基本要求，以基本知识与基本技能为基础，综合考虑高职学生的认知特点，经科学整合形成8个教学项目，将知识、技能、素质等内容融合在这些任务和项目的教学过程中。教学项目主要涉及四大模块：复合材料基础知识、复合材料制品成型工艺、复合材料制品成型模具设计和复合材料制品成型模具制作等。由于该课程本身具有很强的实用性，教学中注意理论联系实际，通过引入企业典型案例作为教学项目介绍复合材料的基础知识、成型工艺、框架式模具结构、设计方法及制造工艺。具体教学内容设置及安排如表1所示。

3实践教学平台的构建及教学安排

3.1实践教学平台的构建

我院模具专业经过多年建设，已经形成了较为完善的包括机加工实训中心、热加工实训基地、复合材料实训基地、模具综合训练室等组成的校内实践教学平台，实习实训的各类设备基本齐全。近年来，模具专业还同时建设了包括西飞公司、陕飞公司、航天复合材料研究所、菲舍尔（镇江）航空部件有限公司、西安嘉业航空科技有限公司等在内的10余家校外实训基地。通过与航空企业的深度合作，开发引进了框架式复合材料成型模具设计与制作实训项目，并配套编写了校本教材。

3.2實践教学安排

大型框架式成型模具的制造技术主要包括：精密闸压技术、气密性焊接、热处理（人工时效）及精密数控加工等技术。在有限的教学课时及实训条件下，要达到一定的教学效果，合理地选择实训项目和教学场地就显得尤为关键。在该课程一周的校内实践教学中，教学场所主要设置在机加工实训中心，实训案例为风管接头成型模具。该模具结构较简单，体积大小适中，适合作为课程实践教学的典型案例，对于已经具有一定的钳工和数控加工基础的模具专业学生，在小组协作下完全可以独立完成。对于大型框架式模具制作工艺的学习，主要是通过实物模具制作工艺分析以及企业现场参观实习来完成。除此以外，模具专业辅助开设了复合材料铺贴等专业群拓展实训内容，促使学生对复合材料的性能、成型过程及模具使用有更为全面的理解。与此同时，每年安排学生赴校外实训基地进行相关的企业顶岗实习，实习结束后部分学生可以实现优先就业。

4骨干教师的培养

“复合材料模具设计与制造”是一门跨专业且综合程度较高的课程，对任课教师知识涉猎面要求较广，在课程教学中存在不少实际困难。近两年，模具专业加强了这方面骨干教师的培养，利用暑期派遣教师前往西飞公司等合作企业进行生产实习，深入企业第一线，学习复合材料成型工艺和模具制造工艺。通过不断加强教师的自身理论学习和工厂顶岗实践，不仅解决了该门课程的师资问题，同时也对材料工程专业相关课程的教学工作起到了一定的促进作用。

5多元化的课程考核方式

该课程开设在第五学期，普遍存在学生重视程度不够的现象，在改革教学方式、提高学习兴趣的基础上，加强课程考核是非常有必要的。对于该课程，我们改变了以往以考试为主的单一考核方法，采取多元化的课程考核办法。将课程考试、实训作品和课堂表现等三个部分按照总成绩的4：4：2比例设置。新的考核方式不仅有利于真实全面地考察学生综合能力和实际水平，还能避免出现投机取巧考前突击蒙混过关的现象，对提高教学质量起到了积极作用。

6结束语

我院模具专业的“复合材料模具设计与制造”特色课程已经开设了连续两届，通过在实践中对教学内容的不断调整，收到了较好的成效。该课程的开设不仅拓宽了学生的就业渠道，而且进一步加强了与航空航天等企业之间的校企合作力度，就业质量得到显著提高。实践证明只有在教学实践中勇于创新，才能够促进教学质量的提高，实现为地区装备制造业的发展培养高素质技术技能人才的目标。