基于OBE 教学理念的《冲压工艺与模具设计》教学探索与实践＊

郭小汝，张俊喜，陈百明

(兰州工业学院 材料工程学院，甘肃 兰州 730050)

材控专业毕业生就业工作与专业相符合程度由低到高依次为：①非机械行业工作；②不含模具相关工作的机械行业；③读材料类研究生及与模具设计相关工作。兰州工业学院材控17 届、18 届毕业生专业对口第三类的占比（含考研学生）均低于45%。分析原因有：（1）就业环境因素[1]；（2）学生对所学专业知识的不自信、不感兴趣。

成果导向OBE 教学理念是一种强调“产出”的、以结果为导向的教育理念[2]。根据模具行业的发展情况及职业岗位的要求，分解兰州工业学院材控专业人才培养目标，确定各课程的任务与要求，并通过课程教学，以实现提高学生职业竞争力与专业自信。《冲压工艺与模具设计》课程是材料成型及控制工程专业的主要专业核心课之一，课程理论性及实践性较强，职业岗位对该课程的要求较高，探索《冲压工艺与模具设计》课程教学改革，对缩短企业需求与学生所学知识间的差距，提高学生分析与解决冲压工艺分析、模具设计的工程实践能力，提高学生职业竞争力与专业自信具有重要意义。

1 明确目标

对照冲压行业对职业岗位的要求及模具工业协会的模具设计师认证标准，结合兰州工业学院材控专业人才培养目标，确定课程目标：

课程目标1：掌握冲压生产三要素（材料、模具、设备）的基础知识。

课程目标2：掌握运用相关知识对冲压成形过程进行分析的方法，能够对成形过程中制件质量的控制和提高提出可行性措施。

课程目标3：培养在相关约束条件下进行板料冲压工艺方案设计，对方案分析并进行可行性论证的能力。

课程目标4：掌握在约束条件下实现既定冲压工艺需求，进行模具设计与计算的方法与步骤。

课程目标5：熟悉本专业领域相关的技术标准、了解相关法律法规和行业政策。

课程目标6：培养学生认真负责、踏实敬业的工作态度和严谨求实、一丝不苟的工作作风，树立远大理想和爱国主义情怀。

2 教改实施

2.1 工匠精神为魂

工匠精神是的内涵是敬业、精益、专注、创新，这正是材控人才所具备的精神[3]。根据《冲压工艺与模具设计》课程具体内容和特点，深入挖掘提炼课程所蕴含的政治元素和承载的德育功能。课程中将模具工业的发展和国家强盛民族复兴相联系，提升学生的政治意识和社会荣誉感；通过模具质量影响、产品的品质，培养学生精于工、匠于心、品于行的大国工匠精神。

2.2 循序渐进的教学原则

课程采取“循序渐进”的教学原则，使知识点在巩固中稳步推进、提高[4]，以落料件模具刃口尺寸计算为例，首先使学生获取所需的知识载体，讲解如图1（a）落料件凹模刃口磨损尺寸变大的刃口计算方法；其次在落料件凹模刃口磨损尺寸变大刃口计算的基础上，叠加讲解落料件凹模刃口磨损尺寸不变部分的刃口计算方法，如图1（b）中的C 尺寸部分；第三，在凹模刃口磨损尺寸变大与不变的基础上，讲解落料件凹模刃口磨损尺寸变小的刃口尺寸计算方法，如图1（c）的B 尺寸部分；最后，在图1（c）基础上变化图形得图1（d），以现场提问、作业等形式巩固知识点，提高学生专业知识的掌握程度。

图1 循序渐进教学案例1

2.3 “五化”教学方式

为避免课程理论学习难以理解、实验环节设计较少、生产工艺不能实现等教学中存在的问题，采用“五化”教学方式，即形象化、直观化、多样化、互动化、系统化，基于教师收集的三维动画、视频资料、实际工件与工序条料、冲压模具等教具实施启发式教学，引入思维导图，进行知识点立体梳理，如图2 所示，提高学生对课程学习的理解程度与兴趣。理论教学与实验训练相结合，理论知识立体化。以巩固所学内容，强化学生工程观点的建立和工程分析能力的培养。

图2 思维导图形式梳理知识点

2.4 工作过程为导向的教学模式

采用工作过程为导向教学模式[5]，针对课程工艺分析内容松散、零碎、繁杂的特点，以真实工作任务为载体开发项目式案例，结合案例分析、工程案例讨论，避免各知识点以孤岛形式存在，培养学生理清课程内容系统性和逻辑性的学习能力。例如，冲压工艺分析与计算模块采用工作过程为导向，结合案例式的教学模式，如图3 所示。

图3 《冲压工艺与模具设计》工艺分析模块课程任务设计

2.5 课后巩固

1）作业。采用思维导图形式的章节内容梳理作业，部分学生完成的思维导图对课程内容归纳较完整，条理清晰。同传统作业相比较，学生对课程课后复习更为认真。

2）综合作业。在以工作过程为授课顺序的前提下，学生完成冲裁、拉深模具典型结构学习后，分别布置综合性作业，要求学生完成给定制件的冲压工艺分析、计算及模具设计，并完成装配图，题目难度应以较简单为原则。制件可取外形较简单的落料件、不超过三次拉深件的首次拉深件，学生根据上课内容，可有序的进行知识点的练习与巩固，有助于学生梳理模具设计过程。结果显示，综合作业是加强学生自主学习、探索的有力举措。

2.6 课程考核

传统课程考核以分数为最终评定指标，忽视过程考核对学生的引导作用，教学过程中出现的问题不能及时发现并调整，对学生学习习惯有负面导向作用，同时考核也不全面。为避免以上不足，课程建设中加强了过程考核，以考察学生知识和能力培养目标的达成为主要目的[6]，形成多元化考核评价体系来衡量学生的学习情况，如图4 所示。

图4 多元化考核评价体系

3 实践成效

图5 材控各级课程成绩比较

通过实践《冲压工艺与模具设计》课程教学改革，比较材控专业14 级、15 级、16 级《冲压工艺与模具设计》课程成绩，如图5 所示，16 级学生《冲压工艺与模具设计》课程平均成绩、课程综合成绩优秀占比、中等占比最高，同时，学生作业、综合作业质量明显提高。这说明采用的课程改革对提高学生分析与解决冲压工艺分析、模具设计能力，提高学生职业竞争力与专业自信具有正面影响。

但课程改革中仍有一定不足：作业采用思维导图梳理章节内容，对知识点的应用考核深度不足，在后续教学中值得思考。