对冲压工艺及模具设计课程教学改革的几点体会

王丽娟 高 颖 张双杰 刘玉忠 闫华军

河北科技大学 河北石家庄 050018

对冲压工艺及模具设计课程教学改革的几点体会

王丽娟 高 颖 张双杰 刘玉忠 闫华军

河北科技大学 河北石家庄 050018

针对冲压工艺及模具设计课程的教学特点，采用多种教学方法和教学手段，提高了学生的学习积极性和主动性，强化了模具设计能力，保证了教学效果和教学质量。

教学方法；教学手段；模具设计；教学改革；教学效果

冲压工艺及模具设计是材料成型及控制工程专业（模具方向）的一门核心主干课程。课程要求学生掌握金属板料成形的流动规律，能够正确设计一般的冲压模具，并对冲压生产中经常出现的缺陷做出基本正确的判断。该课是一门实践性很强的专业课程，其教学效果的好坏将直接影响到后续各教学环节质量的高低。因此如何激发学生的学习积极性和主动性，提高模具设计能力，是教学改革的关键所在。在学校质量工程项目的支持下，我们对冲压工艺及模具设计课程进行了多方面的教学改革，总结了一些教改体会，以供探讨。

1 冲压工艺及模具设计课程教学难点分析

冲压工艺及模具设计的教学内容主要有冲裁、弯曲、拉伸、胀形、翻边等冲压工序的工艺设计、模具设计；汽车覆盖件模具设计；高速冲压模具及板料成形模拟等相关内容。我们认为该课程的教学难点是：

(1)模具结构复杂，种类繁多，教师须讲解清楚其结构、原理，尤其是动作过程，仅靠教科书的二维平面图形、辅以有限的模型及挂图是相当困难的。这就造成了学生学起来生涩、枯燥、难以理解。

(2)教学内容较多，知识点分散，使得学生在掌握了基本概念和基本理论后，仍不能形成完整的知识链，内容学得不透，应用能力不强，学习效果不佳。

(3)课程知识涵盖面宽，内容交叉性强，涉及诸如：工程制图、机械设计、冲压设备、模具制造工艺、工程材料等课程，为在有限的学时内达到理想的效果而增加了学习和讲授的难度。鉴于此，我们采用多种教学方法和教学手段，取得了良好的教学效果。

2 多种教学手段并用，提高教学效果

教学手段就是教学过程中所运用的教具，其含有现代教学手段和传统教学手段，包括黑板、粉笔、多媒体、实物展示台等。随着信息技术的发展和普及，多媒体作为先进的教学手段已经广泛的运用于各学科的课堂教学中，传统的黑板加粉笔的教学方式受到了冷落。我们在多年的冲压工艺及模具设计教学中体会到，不能盲目地追求现代化教学手段，不同的教学内容应采取不同的教学方式，才能起到良好的辅助教学效果。

2.1 综述类内容和结构设计类内容最适合于采用多媒体教学

冲压模具的发展现状及发展趋势、课程的基本内容等均需在课程绪论中让同学了解；由于专业发展迅速，新技术、新工艺、新装备等学科前沿信息，课本无法及时反映出来；这些内容均可通过互联网、新闻报道、资料光盘、工厂实地录像等途径收集素材，以文字、图片、视频等形式展示给学生。使学生在单位时间内通过大屏幕获取更多的信息，开阔了学生的视野，丰富了学生的知识面。

冲压模具种类多，结构复杂，对于讲和学都具有很大的难度。多媒体可将传统教学手段难于表达的内容和难于观察的动态冲压成形过程、模具内部结构、工作原理等内容，通过图片、仿真动画等多媒体手段生动、形象、直观地展现在学生面前，变繁杂为简单，变抽象为具体，便于学生理解和掌握，激发了学生的学习兴趣和积极性。

2.2 工艺设计类内容主要采用传统教学手段即黑板加粉笔的方式进行

此类教学内容多是理论公式推导、工艺参数分析、设计步骤讲解等，需要放缓授课节奏，使学生的思维跟上教师的讲解速度，能够较完整地记录笔记，因此更适合于采用传统的黑板加粉笔的教学方式。当然，一些工艺原理图可辅以PPT形式展示在黑板另一侧，即节省了在黑板上画图的时间，又提高了绘图质量，还可重复讲解。

2.3 实践性、应用性较强的内容应采用模型教具、实验设施等现场教学的方式进行

典型内容如模具的装配、安装、调试的方法；冲床的工作原理及操作等，可通过实验室的模型教具、实验模具及设备，进行现场教学，辅以实验实训、综合实验等环节，充分调动起学生的主观能动性，提高了学生的动手能力和实践能力，教学效果大大好于纯课堂授课。

2.4 充分利用冲压实物样件，讲好第一课

兴趣是最好的老师，而兴趣往往来自于第一课。本课程第一课的内容之一是向学生介绍冲压基本工序，教师可将从工厂、生活中收集来的各种冲压实物样件、产品等展示给学生，同时结合多媒体，让学生了解你、我身边的这些产品是如何加工出来的，学生认为这门课很实用，就会有兴趣学下去。同样每章的第一课，通过实物样件引出该章的教学内容，使学生在学习之前清楚本章的教学目的，对于将要解决的问题做到心中有数。例如拉伸第一课，可向学生展示各种杯形冲压件，如不锈钢杯、不锈钢碗、盘等，引导学生思考并提出问题。学生的问题五花八门：毛坯多大？如何计算？这么高的杯体如何拉伸？一次就可成形吗？模具结构是什么样等等。最后教师可归纳总结出本章的授课内容。这样学生就会带着问题去听课，有利于抓住重点，提高教学效果。

3 合理采用多种教学方法，提高教学质量

3.1 互动式教学法的应用

互动式教学法是教师共同参与、相互交流、相互促进的双边教学法。可采用学生相互讨论，教师积极启发，引导学生主动提出问题等多种形式，充分调动学生的学习主动性。例如：讲解多工位级进模的排样设计、各种冲压缺陷的影响因素等内容时，学生只能机械记忆而无感性认识，此时，可将多种排样实物样件、冲压缺陷件发放给学生，结合课堂讲授的内容，组织学生分析和讨论其特点和成因，进而加深了对相关理论知识的理解和认识。胀形、翻边等主要冲压工序全部介绍完后，给学生提供一个冲压件，学生可以自由讨论，要求学生应用所学知识，对其提出若干冲压工艺方案，并说出每种方案的适用条件及优缺点。教师的作用是适时的加以引导和启发。为此课堂非常活跃，学生积极开动脑筋，踊跃发言。通过师生互动，提高了学生运用理论知识分析问题，解决问题的能力。

3.2 课程设计与理论教学同步教学法的应用

通常理论教学与课程设计是相互独立的。理论教学主要是冲压理论知识的传授，辅以少量课后习题，以巩固消化所学知识；课程设计则是在理论教学完成后，对理论知识综合运用以解决实际问题。由于学与用的相互脱节，使得学生在学习了众多的冲压知识点以后，虽然能较好地掌握一些基本概念和基本理论，但仍难以形成对课程知识体系和要求的综合运用。课程设计时面对冲压制件，仍感到茫然，不知从何入手，影响了课程设计的进度和质量。

纵观冲压工艺及模具设计课程内容，我们认为冲裁模结构尤其是冲裁模零部件设计的内容学完，学生实际上对整个冲压模具的结构组成有了基本全面的认识，其余模具只是工作零件等有所不同而已。因此，将冲裁模具设计与冲裁理论教学同步进行，以点代面、以简代繁，通过简单冲裁模设计的训练，使学生在课程前1/3教学内容结束时，对冲压模具设计流程就有了较为完整的认识。

具体方法是，在冲裁第一课时，教师选取若干冲裁件（垫片类冲件），要求学生跟随课堂内容，同步完成其工艺设计和模具设计。随着冲裁一章讲授完毕，学生提交一套冲裁模总装图及若干零件图。教师根据完成情况，将典型结构扫描制成PPT进行课堂讲评，分析其优缺点，指出不足之处。这种教学方法能够促使学生将每个教学内容都紧紧围绕冲件的设计来思考和分析，学习目的明确，有的放矢，学习效率大大提高，也为后续工序模具结构的顺利学习奠定了基础。经过了这样的训练，课程设计时，搞冲压模具设计的同学普遍认为设计变得容易了。有了思路，入手快，效率就高。同时，制图能力和模具设计能力也得到了普遍提高。

3.3 工程师进课堂的专题讲座式教学法的应用

高速冲压是先进的冲压技术，而大型汽车覆盖件是冲压中最复杂的也是最难成型的。以往的冲压工艺及模具设计教学中，相关内容很少，仅在级进模结构设计及复杂曲面零件拉伸等章节中一带而过。随着我国电子行业及汽车行业的不断发展，对模具人才的需求日益增加，为适应形势的需要，本课增加了这方面的授课内容。同时结合本地企业的具体情况，聘请企业工程师给学生进行专题讲座，了解相关理论在企业的应用情况、企业产品、模具设计流程、企业对人才的具体要求等等，从而拓展了学生的视野，激发了学生对本课程的学习热情及对本专业的认知度。

4 结束语

根据冲压工艺及模具设计课程的教学特点，采用多种教学方法和教学手段，取得了良好的教学效果。一方面可提高学生的学习兴趣和学习热情，保证教学效果和教学质量。另一方面又提升了学生模具设计能力和实践能力，为学生后续课程的学习及从事相关技术工作奠定扎实的理论基础。

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[2] 骆俊廷，官英平，顾勇飞,等.塑料成型模具设计课程教学改革与实践[J].教学研究，2010，33（2）：63～65

[3] 陈璞.“模具设计”多媒体教学的探讨[J].广东工业大学学报（社会科学版增刊），2005,5（9）：181～182

[4] 刘瑞玲，闫俊霞，王军.多媒体技术在“金属成型理论基础”精品课教学中的应用实践[J].铸造设备与工艺，2010,4：45～47

[5] 刘文.冲压工艺与模具设计课程教学改革探索[J].模具制造，2008,9：66～68

[6] 杨俊杰，李尧，余五新,等. 冲压工艺及模具设计课程的教学改革实践[J].中国现代教育装备，2009,11：71～72

Understanding of teaching reform on pressing technology and die design course

Wang Lijuan, Gao Ying, Zhang Shuangjie, Liu Yuzhong, Yan Huajun
Hebei university of science and technology, Shijiazhuang, 050018, China

Based on teaching features of pressing technology and die design course,many teaching methods and teaching means was used,students’ study enthusiasm and initiative has been improved,die design ability has been enhanced, teaching effect and teaching quality has been assured.

teaching methods;teaching means;die design;teaching reform;teaching effect

2010-11-29 稿件编号：1011140

王丽娟，硕士，副教授。