《塑料成型工艺及模具设计》教学改革工作反思

刘 磊

（新余学院机电工程学院，江西新余 338004）

1 引言

当前，CAD/CAM/CAE技术已经广泛应用于现代模具企业，数字化的设计、制造与分析手段使得模具企业用人要求不断提高，综合素质良好、职业岗位能力强、创新意识足的高技能应用型模具人才是企业最渴求、最需要的。为适应市场需求，跟上技术更新步伐，及时调整、改革塑料模具设计课程教学模式是一个值得研究的课题。

2 塑料模具设计课程教学改革措施

2.1 总体思路

以学生为主体、以教师为主导，采用项目教学法，引入CAD/CAM/CAE技术，以多个分解任务为驱动，按照塑料模具设计实际工作流程重新规划教学内容和组织教学过程，构建基于CAD软件的任务驱动型教学新模式。学练做一体化，突出塑料模具设计“工厂化”实战，切实提高学生的职业岗位能力[1]。

2.2 规划教学内容

采取“精简、融合、重组、增设”等方式，优化课程内容。精简：根据专业培养方案，该门课程为64课时，课时非常有限，为此重点讲解注射模具部分，压注、压缩、挤出等塑料成型方式只作简要介绍，由学生触类旁通自学。融合：引入CAD/CAM/CAE技术，用UG软件展示典型的三维模具结构并演示模具动作过程，讲解MoldFlow模流分析在塑件结构、模具结构及注射工艺优化方面的应用，以“工厂化”实际案例演示基于AutoCAD的2D排位及基于UG的3D分模技术[2]。重组：打破教材章节顺序，将教学内容重组为3大教学案例（二板式模具、三板式模具、侧向分型与抽芯模具），通过模具设计案例的讲解与实施覆盖所有教学内容，制定新的教学计划，合理安排各项教学内容与任务所占用的课时，衔接紧密，突出重难点。如表1所示，分3层：项目-学习模块-单元任务，单元任务实际上就是塑料模具设计实际工作流程。增设：新技术、新工艺、新方法的讲解，如微注射成型、高速精密注射成型、3D打印技术在注射模中的应用及港台企业中模具零件的习惯叫法。

表1 教学内容与计划

2.3 组织教学过程

课程教学流程为：根据学习单元布置任务—明确任务目标—知识与技术讲解—讨论分析—演示并完成任务—教学小结—课外巩固训练—学习效果评价[1]。本课程3大案例教学项目（二板式模具、三板式模具、侧向分型与抽芯模具），都绘制了模具的装配图、零件图、线割图及3D分模图，并配有详细的设计说明PPT，提供CAD/CAM/CAE数字化源文件。通过讲述这3副模具的设计与绘制，把塑料模具设计课程的主要知识点和专业技能都融会贯通在一起，注重学生岗位职业能力的培养，切实提高了教学效果。

3 塑料模具设计课程教学改革中存在的问题

（1）在任务驱动教学过程中，大多数学生都能积极完成各自分配的任务，但仍有少部分学生参与意识不够，敷衍了事。如何更好地激发学生的学习兴趣与动力、突出学生的主体性，使全体学生积极参与任务的实施，建立更为有效的保障机制，有待进一步研究。

（2）每一堂课中进行任务驱动式学习与教学案例的示范讲解在时间安排上的矛盾仍需花大力气解决，不能顾此失彼。案例讲解示范是保证学生学到必要的理论知识与技能，任务驱动式学习是对知识与技能的应用，两者要做到齐头并进。

（3）案例教学项目中所包含知积内容的选择，有待在今后的课堂教学实践中进一步去探索。一个实践项目如果承载过量的理论知识，就需要耗费较多的课时去讲解，从而陷入到知识灌输和传授的传统教学模式，不能使课程教学产生彻底地本质上的变革。要打破思维定势，不需要将实践项目包含的所有理论知识都完整的讲授一遍，让学生被动接受和掌握，而是引导学生在项目任务的逐个完成过程中通过主动思考、自主查阅资料、相互讨论等方式进行探究式学习，逐步掌握项目所需的理论知识和技能。

（4）教学课时数较少与案例教学项目内容较多之间的矛盾的解决。

4 塑料模具设计课程教学改革保障措施

4.1 课外巩固训练任务实施保障机制

从课程教学实际情况来看，案例任务实施主要在课堂上进行，为保证学生掌握必要的任务实施知识和技能，教师需要花费大量的时间进行讲解知识点、阐述模具设计的方法与技巧、演示软件操作步骤等教学活动，学生在整个过程中更多地还是处于被动接受状态，是被教师推动，而非任务驱动，以学生为中心的教学理念实施不明显。这导致学生无法全面彻底地进行自主探究式学习，学生的主观能动性、创新精神、实践动手能力不能得到充分锻炼，综合应用相关知识和技能分析并解决问题的能力得不到有效提高。设置“课外训练”的实践环节就是为了加强这些方面的训练。教师布置三个与案例项目相类似的模具设计项目（提供产品零件图；对应三套模具，分别是二板式模具、三板式模具、侧向抽芯模具）让学生在课外完成，课堂上每讲解完一个案例单元任务，学生就将从案例任务中学习到的知识和技能运用到相应的“课外训练”项目中，通过自主探究式学习，完成相应的设计。这样，学生能很好地将课堂上的知识运用到模具设计的实践训练中，自主独立地完成设计项目，教、练、学、思、做一体化，使学生学一点、做一点、会一点，切实提高学生的知识应用能力和模具设计技术，以达到良好的教学效果。

课外巩固训练任务实施机制如下：①将全班分组，根据班级人数，4～5人为一组，每组指定组长和副组长各一名。负责与老师沟通交流，外馈问题，协助老师完成本组学员的考核工作，同时督促本组学员积极参与任务，确保任务能够按时且有质量地完成；②在实训教学课时期间（前面的教学计划中已做了安排），要求每组学员至少带一台笔记本电脑来上课。这样，教师在讲解示范、操作演示后，学生可以及时地进行练习，以防止将所学知识与软件操作技巧遗忘。同时，可以方便地向老师展示已完成的课外任务的模具图纸，利于交流提问，利于老师进行考核；③任务实施过程中要进行讨论与交流。在教学计划中安排了一定的课时，用于任务实施的答疑、纠错、讨论与交流。采用教师点评，提问、小组互相讨论，点评、学生上讲台介绍等方式灵活组织教学，使大多数学生能够参与到任务的实施过程中来，实实在在地学到知识；④安排答疑时间。任务实施过程中必然会碰到很多问题，课堂时间有限，无法一一解答。为此，每个课外训练项目会安排4个课时的答疑时间，以解决学生的问题与困难；⑤任务实施考核。采取灵活多样地形式对任务完成质量进行考核，对每次任务实施过程中表现优秀的学生给予表扬与鼓励，对滥竽充数的学生给予严厉的批评与惩罚，建立奖惩机制。

4.2 考核方式改革

注重过程性考核，针对学生任务实施过程中的学习态度、参与程度、贡献度、文献查阅能力、讨论提问、答辩陈述等情况进行考评打分，即对知识、能力和情感进行综合考核，而不只是看最终的设计说明书和图纸，以防止同一组学生的评分过于相近，有失公平和客观，这实际是考核内容的多元化。

考核形式和主体也应该多元化。包括教师评价、学生个人自评、小组内部成员互评、小组之间互评等多种形式。在任务实施过程中，让小组成员进行阶段性的任务完成情况汇报，教师与学生按照给定的评价标准开展评价，每次阶段性汇报应选本小组内不同的学生主讲，以做到小组成员全覆盖[3]；在最终成果答辩展示环节，同组学生制作答辩PPT，展示研究内容与成果，讲解模具设计方案、分析模具设计过程中遇到的重难点及解决措施，设计感受与体会等，各个小组客观公正的为自己组和其他组评分，最后取平均值作为小组的答辩成绩。让学生参与到考核评价中，能激发学生的学习兴趣，发挥学生的主观能动性，体现了学生的主体地位，促进了学生之间的相互借鉴、交流和学习。

由于考核工作量比较大，在实际操作中要求每个小组的组长与副组长协助教师完成此项工作。

5 结语

为适应市场需求，跟上模具技术更新步伐，培养合格模具人才，建立了塑料模具设计课程的“基于CAD/CAM/CAE技术的任务驱动型”教学新模式，对教学内容进行“精简、融合、重组、增设”，重新组织教学过程，分析教学改革中碰到的困难，提出任务实施保障机制和考核方式改革措施，保证了塑料模具设计课程教学研究与改革取得实效，提高了模具人才培养质量。