基于OBE 模式“模具CAD” 课程教学改革探索

2020-01-10金飞翔田春艳

科教导刊 2020年12期

金飞翔谷曼田春艳钟华

（合肥学院先进制造工程学院安徽·合肥 230601）

0 引言

随着中国制造2025 等重大国家战略的提出以及未来制造强国的建设，需要大量的机械制造领域的人才精英，模具作为机械制造行业重要的一部分，对我国制造业的发展具有重要影响。[1]近年来随着制造业的快速发展，社会对模具设计及制造相关的应用型人才的需求量逐年增加，同时随着互联网+制造的提出和研究应用，企业对于模具人才的培养、知识点于实践能力的要求也越来越高，然而“模具CAD”作为材料成型及控制工程专业的专业核心课程，是培养学生应用三维设计专业软件进行产品结构分析、产品成形工艺方案制定、产品成形模具设计、模架的结构设计等设计能力，对于培养面向未来制造业发展需要的应用型人才至关重要，因此基于OBE 针对传统的教学模式进行改革探索具有重大的意义。

1 模具CAD 的课程改革分析

针对当前模具CAD 教学中存在的软件应用不强，理论与实践结合不够，学生的实践操作能力不够，学生学习兴趣低等问题，很多专业教学团队针对模具CAD 课程进行了教学多方式深度融合和教学改革。[2-3]田文彤[4]指出了模具CAD/CAM 课程教学的弊端。建立了以学生为中心多维度的教学改革体系，结果表明该培养模式有利于激发学生的自主学习能力及创新潜能。韩翠红[5]等基于工程教育专业认证的理念，结合培养目标采用“回溯式设计”原则对模具CAD/CAM 课程进行了教学大纲的改革，并制定多元化考核方式，结果表明通过改革提高学生的学习主动性以及团队合作能力，培养学生的创新精神和独立思考的能力。近几年很多教师针对传统教学方式方法进行了很多的研究和改革，然而学生模具设计的能力没有得到很大提高，企业反馈学生实际操作能力和设计能力很难达到要求，因此急需寻找针对性现代的教学模式，以适应社会发展和专业技术的要求。

2 OBE 教学模式的研究分析

基于产出的教育模式（outcomes-based education, OBE）最早出现于美国和澳大利亚的基础教育改革。[6]2016 年6 月，中国成为《华盛顿协议》的正式成员，协议规定进行工程教育专业认证不仅要进行工程教育学历互认，同时要积极促进转变高等教育教学改革。[7]马廷威[8]等针对锻造工艺与模具设计的课程基于OBE模式进行了教学探索，从教学大纲、教学模式和考核目标3 个方面提出改革，提高了学生的学习自主性，提升了学生的团队合作能力和解决问题的能力，整体提升了学生的学习水平。张锦化[9]等基于OBE 模式以专业课程“材料研究方法” 为例，阐述了专业课程在基于成果产出的教育模式下课程教学方案的制定与实施情况。综上研究得出，基于OBE 模式进行了很多相关的课程的探索研究，都有一定研究成果和应用价值，然而教学模式应该综合考虑到学校的特点、地方企业实际需要、课程特点以及专业特点。

3 基于OBE 模具CAD 教学改革

合肥学院作为地方性应用型本科高校，以“地方性、应用型、国际化”的办学定位，学习德国应用科学大学办学经验，围绕应用型人才培养关键要素，进行系统改革和实践，构建起具有鲜明特色的应用型人才培养体系，为区域发展培养了大批高素质应用型人才。因此结合本校的教学特色，基于OBE 模式进行“模具CAD”课程教学方式的改革具有科学性，也具有实际的必要性。

（1）以学生为主的教学方式，OBE 模式强调以目标产出，因此以学生学习掌握的专业知识应用为重点进行教学。在模具CAD 的课程教学上，以机房上机实操和案例讲解为主进行教学，要求学生首先利用CAE 软件对产品进行材料和结构分析，然后进行结构优化和工艺方案设计，结合上述分析结果利用CAD 软件进行注塑模具设计，设计过程中进行模具尺寸计算、使用模具设计手册、结构校核、管道结构优化等内容，进一步提升学生自主学习、手册应用和熟练使用软件进行产品的分析和模具设计的能力。

（2）结合实际产品为目标，进行模块课程设计教学，以提高学生针对实际工程问题进行自主学习、分析问题和解决问题的综合能力。针对特定的塑料产品贯穿模具CAD 课程设计全过程的实操训练，让学生充分了解注塑产品的模具设计开发过程，然后再结合理论教学、图片、视频以提高学生的感性认识，加深对注塑产品和模具的理解和认知。课后要求学生根据提供的注塑产品独立动手，利用CAD 和CAE 软件进行模具设计和工艺分析，通过模拟分析和优化得到模具设计参数。

（3）以企业项目为实际产出，结合前期模具专业基础理论和实践课程训练，要求学生以小组的形式进行注塑模具项目综合训练，从而提高学生的集体合作精神和专业综合应用能力。

在注塑模具设计综合训练方面，每组的同学按照项目训练说明要求进行分工合作，根据项目实际需要和模具设计过程每位同学都有相应得分工，小组讨论提出解决问题的最佳方案，并动手实施方案，作为项目综合训练的过程考核材料。项目实施具体的参数设计和结构设计过程都由学生通过自学、查资料、集体讨论，最后分工合作完成。