案例教学在模具设计课程教学改革中的实施*

王栋彦 李艳聪

（1.天津工业大学机械电子学院 天津 300160；2.天津农学院 天津 300384）

案例教学在模具设计课程教学改革中的实施*

王栋彦1李艳聪2

（1.天津工业大学机械电子学院 天津 300160；2.天津农学院 天津 300384）

针对模具设计的教学特点和要求，阐述了课程改革中进行案例教学的实践过程。采用启发式教学方式，通过教师与学生对案例的互动分析，引导学生从生产实际出发，主动思考案例中相关问题的解决方案，并基于对方案的比较以及对相关正反案例的比较，使学生在了解模具设计新理念和技术的同时，深层次系统地理解模具设计相关概念、基础理论与设计要点。

案例教学；模具设计；课程改革；互动

模具设计课程涉及成形工艺、模具设计理论与技术、模具制造等多个方面的知识，是一门理论性和实践性都很强的专业技术课程。同时，由于模具工业是高新技术产业化发展的重要领域，它的高速发展使模具设计和模具制造的新思想、新概念及新技术层出不穷。因此，在新的发展形势下，为避免模具设计课程的教学与实际脱节，对新一轮的教学改革提出了很多新要求，具体表述为：课程教学改革中必须在强化学生基础理论知识的同时，培养学生模具设计、模具制造的实际应用能力，使学生在知识更新与专业技术方面都能快速适应工业发展需要。然而，如果仍按照传统单一的课堂“讲授、例题、习题”教学模式授课，教学效果很难达到上述教学目的。为使学生在有限的教学活动中掌握主要模具种类的设计方法与技巧，并联系实际工程问题，提高其对知识的综合运用能力，我们把在管理课程教学中实施较好的案例教学模式引入到模具设计这一工科课程的教学改革中。

案例教学基本概念

案例教学就是基于一定的教学目标，在教学中有针对性地运用适宜的案例材料，在教师的精心策划和指导下，通过学生的独立思考与集体协作，对具体案例进行分析、研究和讨论，大胆质疑，探讨解决问题的各种可行性方案，并做出相应的决策，以提高学生理论水平和实践能力的教学方法。在案例教学过程中，学生主动参与，积极讨论，有针对性地运用理论去解决实际问题，从而加深对理论知识的理解。更重要的是，整个教学过程是“做中学”，学生通过案例教学获得的知识是形象化的知识，提高了驾驭知识的能力，所学所见能立即被运用到实践中去。相对于传统教学模式下抽象的、高度概括的生硬知识传授方式，案例教学更能被学生所接受。

模具设计课程案例教学实施要点

精心组织案例 实施案例教学，首先应本着紧密联系实际及与时俱进的原则，组织具有专业特色的案例内容。针对模具设计课程具有的实践性与系统性，每个案例的编写都必须依托于真实事例，提出相应的设计背景、设计方案与设计结果。为了使学生对案例有全面深入的了解，还需要对案例中所有数据说明其确定依据。其次，教学案例的组织应追求一个“精”字，即追求高质量，而不是高数量。因此，本次课程改革前期汇总了以前教学过程中相关毕业设计的课题以及教师所从事的科研课题，针对教学点的内容与难度要求，对比筛选实用性强、系统性强的典型题目作为案例的主要来源，保证了案例的新颖、真实与生动性，同时也避免了这些围绕不同教学内容建立的案例简单地成为教材的补充举例。

系统分析案例 在过去的课程教学中，一个新工艺、新概念的提出一般比较孤立，使学生对新工艺、新概念的理解不系统，往往与实际应用联系不起来。因此，在模具设计课程教学改革中，我们充分利用案例教学的特点，以典型模具结构的优化设计过程作为案例进行系统分析。首先，基于典型工件的工艺特点，说明加工工艺、模具设计和模具制造不同环节的关键点及相互之间的联系，并说明每个环节的计算或设计结果对整个模具开发周期造成的影响。然后，针对案例分段深层分析，引出模具设计方法及其应用中技术性的基本概念和原则，以此加深学生对专业知识应用领域的理解、对各知识点之间联系的认识，提高对整个专业知识的系统掌控能力。

多目标优化案例结果 教师在进行传道、授业的同时，更应该完成解惑的工作，这样才能使学生真正地将知识消化吸收并合理运用。要做好解惑的工作，首先必须引导学生发现疑惑并提出问题。教师随时了解并引导解决学生存在的问题，才能使学生在专业课程的学习中循序前进。所以，为改进传统授课方式中教师讲、学生听的被动学习方式，打破模具设计教科书或结构图册中对设计结果进行单一目标分析的模式，需采用启发式教学方式，引导学生从案例的提出背景出发，根据已掌握的和所有可以检索的专业知识，寻找出多个案例解决方案，并通过对逐个案例解决方案的多目标优化，得出案例的可行性处理结果。在此教学过程中，通过课下的知识检索、课上的讨论与方案的实施，积极调动学生分析问题、解决问题以及创新式思维的积极性。

比较正反案例 在开发学生思维的过程中，有时不免会出现错误的设计方法或结果。针对学生相对薄弱的设计经验，在提供优化设计结果的同时，也应比较失败的设计案例，在多次对比学习中帮助学生有效掌握模具设计技术的基本准则。由于比较过程中思维是活跃的、积极的、创造性的，学生从类似问题的正、反案例中对比差异，汲取经验，可以避免在今后的设计中重蹈覆辙。

实施课程一体化案例教学模式改革 在课程改革中，案例教学模式应贯穿于模具设计课程教学的全过程，即不但运用于课堂讲授和讨论中，同时也体现在课程设计、实习和毕业设计中，使其形成一个教学改革的体系。由于教学中所举案例都是从教师长期科学研究和课题开发中遴选并精心设计的，在一定程度上反映了目前模具设计的先进水平，将其贯穿于课程教学的始终，可以将科学研究的方法和工程设计的实际情况真实确切地传达给学生，缩小课程教学与科学研究及工程设计的距离，同时也在无形中起到培养学生的科研意识、工程意识、创新意识和合作精神的作用。

典型模具设计课程教学案例

以“冲裁级进模具结构设计”的案例教学为例，目的是基于冲裁件的冲裁工艺分析，使学生了解冲裁级进模具的整体结构和结构特点，并掌握其中主要零部件的具体设计方法与步骤。

案例前一部分针对结构相对复杂的小型零件，以动画方式演示其生产过程中板料的自动送料及模具结构的工作原理，帮助学生掌握级进模具的工作原理、结构特点及基本构成，后一部分通过往届学生提出的各种级进模具结构方案及完成的设计结果，以对比的方式介绍各种级进模具结构的经济适用性与适合加工工件的特点，并针对学生提出的方案中不合理部分逐个进行分析，提示初学者在设计级进模具结构时容易出现的问题。最后综合往届学生毕业设计的经典个例，逐步介绍工艺设计步骤和内容以及模具结构各零件与结构的具体设计。整个案例的安排都以冲压件工艺分析与级进模具结构设计为主线，通过组织多个真实示例，合理运用对比教学的方法，采用案例教学的启发式教学方式由浅入深引导学生全面系统掌握此教学内容。由于整个案例组织具有一定的系统性并且具有理论联系实际的特点，教学实施过程生动，学生易于理解和掌握。在教学过程中，明显能感觉到学习氛围有所活跃，学习方式由被动向主动转变，教学效果得到显著提高。

模具设计课程案例教学实施效果

通过两个教学周期的上述教改实践，学生学习专业知识的主动性提高了，与教师的距离拉近了，并能联系生活中常见的实际产品，运用所学知识与教师共同讨论模具设计的可行性与合理性方案。更重要的是，学生在此方向的就业比例增加了，并在工作中逐步得到了企业的肯定。与传统的教学方式相比，采用案例教学模式在同样的教学周期中教学效果得到了有效改善。所以，我们认为案例教学可以作为模具设计等工程学科课程改革的一种可借鉴模式。

[1]张德航.案例教学的特征与应用[J].咸阳师范学院学报，2006，（6）：78-80.

[2]安蓉，王梅．基于问题解决的工程案例教学 [J]．高等工程教育研究，2007，（1）：133-135.

[3]左海云．案例教学在普通高校教学中的运用 [J]．中国成人教育，2007，（1）：113-114.

□有话职说

人的思想是了不起的，只要专注于某一项事业，就一定会做出使自己感到吃惊的成绩。

——马克·吐温

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1672-5727（2011）05-0095-02

觹本文系天津市高等教育学会2008~2009学年高等教育研究一般课题《提高农科院校学生工程素质的措施探讨》（课题编号：080010089Y）；天津工业大学高等教育教学改革研究项目《模具设计虚拟教学平台的研究》（项目编号：070208）阶段性研究成果