阳平
(湖南省耒阳师范学校,湖南衡阳421800)
提高“塑料工艺与模具设计”教学效果的策略
阳平
(湖南省耒阳师范学校,湖南衡阳421800)
针对模具设计专业的教学目标与学生的特点,分析选择教学内容,在课堂教学中,采用模具模型、常用塑料制品、动画和Pre/E运用软件等多种手段加强直观教学,注重实践教学,通过模具拆装及模具零件制造等操作,来提升学生的动手能力和实战水平。
塑料工艺与模具设计;直观教学;实践操作;教学效果
“塑料工艺与模具设计”(以下简称“塑料模”)是模具设计专业的主干专业课,它包括塑料的基本性质、塑料成型工艺与设备、塑料制品、各种塑料模具的结构与原理及模具材料,是在学生学习了机械常识、机械制图和公差配合等基础专业课的基础上开设的。由于本课程牵涉到的机械原理和模具结构的内容杂而多,加上中职生的学习基础差,学生学习起来感到抽象、难懂。如何在课时不足的情况下,让学生较快地掌握该课程内容,笔者就教学方法和教材处理方面做了一些探索性的研究。
准确把握教材的重点,注意知识、技能和能力的整体配合,就能在教学过程中做到有的放矢,提高效率。由于职业学校的教材没有一个统一的标准(很多中职是用高职教材),教材在具体学校实施的过程中,其知识点与学生的实际能力与要求存在很大的差异性,因而,教师必须对教材的教学内容作认真的分析,制订适合本校学生特点的教学计划。对教材的分析,要考虑以下三种因素:(1)学生的学习基础。内容的选择与讲授的深度要与学生的实际知识结构相适应,如塑料基础知识,只要求了解热固性塑料与热塑性塑料的特点、塑料与金属在性能上的差异、生活中常用的塑料的化学特性及工艺特点,由于学生在初中阶段没有学习有机化学,对高分子的结构等内容不能作深层次扩展,以免对学生产生负面影响;(2)学生的理解能力。对于教材中理论性较强的抽象理论,教学中不必过多涉及,甚至要作一些删改,如斜导柱的受力分析与直径计算;(3)注重内容的具体化。内容变得具体化,学生掌握起来相对就容易得多,如冷却回路尺寸的确定中的冷却回路的总表面积,冷却水流量可以通过具体数据计算来分析说明。
在职业教学中,加强实践教学,重视学生的操作能力的培养,它是提高职业生技能的有效方法,也是提高学生实际操作能力的基本方法,符合职业教育发展的要求。但同时,教师也不能忽视课堂上的理论教学。“塑料模”的课程结构特点决定了,有些内容必须通过教师在课堂上的分析才能达到教学要求。实践证明,实践教学不是解决课程问题的唯一方法,有效讲授是任何课堂教学必不可少的,即使是以学生自主学习的课堂活动中,教师讲授也是必须的。教师有效讲授可以在师生互动中点拨、引领、启发和强化,起到画龙点睛的作用。教师讲授时要考虑的一个重要方面,就是要关注教学过程中的关键事件。通过运用“教学事件”,包括创设情境以便吸引学生的注意,尽可能把抽象的知识移植到熟悉的事件或者环境中去,切忌照本宣科,生搬硬套;选择灵活多样的教学方法以促进学生有效学习;提供鼓励性的即时反馈,让学生了解自己对知识的理解与掌握程度。同时,教师在讲授的过程中要注意语言的运用技巧,做到语言通俗易懂,用词简练准确。在教学中,让学生学会思考和分析问题的方法和技巧,提高逻辑思维和判断能力,对学生的整体综合素质的提升起到关键作用。
“塑料模具”课程内容的特点是概念和名称多,介绍的模具种类及零件结构多,而且,塑料模具及构成零件的结构都是用平面图来表示的,由于大部分为剖面图,不能完全反映构造的真实情况。有些图形繁杂,学生通过想象来理解识别,很难达到理想效果,长时间让学生“看教材”、“识图片”,很容易造成学生厌学,因而,加强直观教学非常重要。
塑料件的工艺特点,如支承面,脱模斜度、圆角,加强筋,嵌件这些内容都可以在一些塑料制品的结构中体现出来,此外,让学生观察塑料件的具体的构造也可以了解。
了解分析模具构造原理,如通过观察顶出痕迹分析顶针的分布、数量及设置,通过毛刺分析该塑料件的分型面设计及开模方向,观察侧面台或侧面孔分析是强制脱模,还是采用侧向抽芯结构。
通过塑料件的外观、材质、壁厚,可以了解到是通过哪种模具成型(注塑、压缩、压注、挤出或气动)。但是,在日用的塑料中,有些工艺特点是无法完全了解的,如模具的流道与浇口和型腔的布置等具体情况。教师可以到一些塑料制品企业,收集一些具有典型特点的粗产品(直接脱模,没有经过切割处理的半成品塑料件),让学生通过塑料件和冷凝料来分析主流道、分流道、浇口、冷料井及型腔的分布等情况。平时,教师还可以收集一些在制造中存在缺陷的塑料制品,让学生分析产生这种现象的原因。
为了让学生更好的了解模具的工作原理,在学生观察模具实体的结构后,再通过动画来演示其(剖面)工作原理,如侧向抽芯机构、导向机构、推出机构的工作原理、开/合模、压注、压缩等动作过程,都可以在动画中清楚地观察到。动画具有形象性和直观性,并且可以根据教学需要来控制动作进行的快慢,在教学中效果明显。当然,动画在制作的过程中也有一定的难度,这需要平时的计算机基础和功底,教师也可在网络上直接下载一些教学动画,既能满足教学需要,又节约了时间。
Pre/E运用软件提供了方便又实用的工具,利用已有的产品模型,通过建立模具装配模型、设置收缩率、零件厚度和脱模斜度检查、分型面设计、模具体积块分割和模具零件抽取等过程,可以快速完成模具成型零件设计,还可以进行开模仿真演示。通过专家模架系统(EMX)完成整套模具的设计,并且可以从中拾取任何零件进行分析,这里必须要强调的是,在使用Pro/E来辅助“塑料模”的教学中,必须慎重选择内容。由于“塑料模”与“Pro/E与模具设计”这两门课都是在二年级同时开设的,因而,教师在教学过程中应该多进行交流,注意对两门课间的有关知识进行整合,这样教学效果会更明显。
加强课程的实践教学环节,采取综合性实验与现场教学相结合的实践教学模式,培养学生动手能力。“塑料模”是一门注重实用性的课程,设计生产塑料模具要考虑很多要素,除了模具自身的结构外,还与塑件材料、成型设备和成型工艺有关。仅靠课堂讲授、教学图例或计算机辅佐教学,根本无法让学生全面了解模具结构和功用。因此,在课程教学程过中要合理布置塑料成型工艺、模具拆装以及模具零件加工等实训操作练习。经过塑料制品的注塑成型实验,让学生了解注射成型的过程以及注射参数的设置规律,通过典型的塑料模具拆装和分析指导,让学生全面了解模架和一些复杂模具零部件的结构、用途和各自在模具中的位置;通过模具零件加工,可以使学生对结构零件和成型零件的形状、尺寸、精度、材料的选择和工艺要求掌握得更具体;组织学生到相关的企业,了解与塑料模具有关的内容,观看塑料件的生产过程,观察了解技术工人如何制作模具零件;请技术人员现场讲授在生产中的操作要点及零件加工的技术要求。同时,要求学生调查了解企业所需要的知识和能力。教师在安排参观学习时,对学生的要求要具体,要给学生布置参观任务,并布置其完成书面报告,通过“课堂—实训场地—工厂车间”等教学环节,引导学生很好的完成从学习知识到运用知识的转变。
总之,要提高专业课的教学效果,教师就必须做全面分析,从教材内容、学生学习能力、学校的教学条件以及教学方法等方面综合考虑。同时,合理运用各种教学手段提高教学效果,注重学生实践能力的培养,使学校的专业教学思想得到有效的贯彻和实施。
阳平,男,高级讲师,主要研究方向为基础化学、塑料工艺与模具结构。
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1674-7747(2011)20-0051-02
[责任编辑 李漪]