申 锐
(山西机电职业技术学院,山西 长治 046011)
基于项目教学的冲压工艺与模具设计课程改革的研究
申 锐
(山西机电职业技术学院,山西 长治 046011)
文章结合项目教学法,对冲压工艺与模具设计课程在实施项目教学过程中的具体项目确定、项目教学过程的实施要点及考核依据进行了分析,对教学实施条件的要求进行了分析。
冲压工艺与模具设计;项目教学;课程改革
随着现代制造业的发展,无论哪一行业的工程装备,都越来越多地采用由模具工业提供的产品,其中60%~80%的零部件要依靠模具成型。近几年来,我国模具行业有了较大的发展,产业结构调整对我国模具专业人才知识与能力结构提出了新的要求,模具人才也成为社会紧缺人才[1]。让学生在学校掌握更多的理论知识,接触到更多与实际联系比较紧密的工程实践,适应社会对人才的需求,这其中教育教学起着至关重要的作用。
项目教学法是目前教学改革的主要方向。“项目教学法”最早见于美国教育家凯兹和加拿大教育家查德合著的《项目教学法》。“项目教学法”认为:知识可以在一定的条件下自主建构获得;学习是信息与知识、技能与行为、态度与价值观等方面的长进;教育是满足长进需要的有意识、有系统、有组织的持续交流活动[2]。冲压工艺与模具设计实施项目教学,充分利用师资力量和现有软硬件设施,在现有条件基础上实现真正的项目教学,使学生在校期间尽可能的深入了解专业岗位、熟悉专业工作、掌握专业知识。让学生在走出校门以后能尽快的进入工作角色,实现教育与生产的紧密结合。
项目教学是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动,涵盖了建构主义、情境认知、实用主义教育等教育理论,是一种全新的教学方法。在项目教学活动中,教师将需要解决的问题和需要完成的任务以项目的形式交给学生,在教师的指导下,以小组工作方式,由学生共同制定计划、协作完成整个项目工作,从而实现教学目的。在项目教学过程中,项目教学的合理实施与项目确定起着至关重要的作用。
针对冲压工艺与模具设计课程,结合知识与能力目标,联系实际工作岗位,笔者确定了以下几个能包含实际典型岗位的主要工作过程的项目:(1)单工序冲裁模的设计项目;(2)复合冲裁模的设计项目;(3)级进冲裁模的设计项目;(4)单工序弯曲模的设计项目;(5)单工序拉伸模的设计项目;(6)单工序二次或多次拉伸模的设计项目;(7)其他成型模具的设计项目;(8)复合冲压模的设计项目;(9)级进冲压模的设计项目。
按照以上项目进行分解,教学过程具有以下特点。
在生产实践过程中,每副模具的设计都是一个相对独立的过程,从制件的工艺分析到模具设计方案的制定,从模架的选取到每一个非标件的设计,都应该按照模具设计的思路和顺序严格执行。教学过程中以单副模具的设计作为教学项目,使项目与实际生产更加贴近,这样学生在步入工作岗位后,就能很快的进入工作角色。
常规的传统教学方法是教师在课堂上按照传统教材上的内容讲,学生在下面听,听完后布置书后的课堂作业,最后再加一个课程设计来使学生完成设计过程的练习。这种传统教法的最大问题在于:教学没有同设计过程完整地联系起来,学生所学知识散乱。通过随后的课程设计虽然也能使学生设计一套完整的冲压模具,但设计练习太少,知识不容易巩固[3]。如果将设计过程与理论知识有机结合,理论融于设计,设计引导理论,在这个过程中将完整设计一副冲压模具作为一个项目。在设计过程中,知识运用比较连贯,教师在知识讲解和对学生的指导上具有相对的专一性,易于使学生联系实际,让学生在不知不觉中顺利的完成了对知识的掌握及合理化的运用。
在传统教学过程中,课堂知识枯燥乏味,内容没有吸引力,学生学习兴趣低下,这些都是导致教学效果差、学生动手能力弱的因素。将整副模具设计作为教学项目,在最初的教学情景中,采用最简单、最易懂的生活常见冲压件作为教学载体,这样易于使学生将理论学习与生活实践紧密联系。在教学过程中采用循序渐进的原则,最初的模具选取的比较简单,在经过相对较简单的步骤以后即可设计完成,专业知识引入较少,学生不会产生厌恶感,而且与实际生活相联系,容易调动学习积极性,增强学生对后续知识学习的积极性。
学习是一个终身的过程,学校不仅仅是教给学生知识和技能的场所,更是让学生学会学习的地方,对于职业院校的学生,这点显得尤为重要。学生在校期间的课程和时间是有限的,教师对知识的讲解是基础性的,所学知识与学生毕业以后的具体工作岗位的专业性联系不太紧密,甚至大部分学生就业后的岗位与所学专业差距较大。通过实施项目教学,可以使学生掌握解决问题的常规思路和方法。在教学过程中,将整副模具的设计作为项目,根据项目的转换,模具设计难度逐渐增大,需要解决的问题逐渐增多,在这个过程中,通过引导学生去发现、解决具体问题进而锻炼学生发现问题、寻找方法、解决问题的能力,设计的中心逐渐由教师转变为学生,可以很好的提高学生获取知识和解决问题的能力。
冲压工艺与模具设计根据项目加以分解,在实际教学过程中应打破以往普通的教学模式,将授课内容与课程设计进行有机结合,将以往的课时安排进行合理分解,实现边授课边设计实践,完成一项进行一项。教学时,教师按照冲压模具对应设计步骤进行知识的分段讲解,在每讲解完对应内容后即要求学生完成相应的设计过程任务,在整个过程中应尽量打破以往的课时安排,保证学生设计的连贯性。教师对学生整个设计过程进行指导和知识的解答,且应使其他相关专业教师参与到教学与设计实践过程中,实现多教师、多专业、多学科共同辅导学生解答疑问。
在整个课程项目教学实施过程中,应根据项目的推进及项目的难易程度,适当减少项目教学中教师的影响,提高学生在整个过程中的主动性。逐步由教师的教授,指导、安排过渡为学生的提问、自学、内部协调。引导学生建立发现问题、解决问题的思路,实现由教学过程到自习过程的转变。
在项目教学中,由于教学过程不是以理论为主,在课程结束后不仅要求学生掌握相应的理论知识,还需要学生具有相应的动手能力和发现问题、解决问题的能力,因而,该课程的考核也应是一个集理论、能力与技能的考核为一体的综合考核。因此,结合整个课程和与实际生产的联系,应考虑到以下几个方面:(1)安全文明生产;(2)项目课程过程动态监管;(3)课程项目结果评价;(4)学生课程反馈及自我评价;(5)学生未来人生专业规划;(6)奖励机制。
一门课程的教学任务不单单是由教师完成的,更多的是需要学校相对应的条件及各相关部门的协调配合。针对模具设计专业的特殊性,《冲压工艺与模具设计》在实施项目教学的过程中,需要辅以大量的实验实训设备及CAD/CAM等条件来完成。
具体内容如下。
5.1 冲压实习工厂
让学生对工厂或车间进行一定时间的参观实习,了解冲压的特点、生产环境、工人要求及学生的学习任务等,实习完成后,写出相应的实习报告,不具备现场教学条件的也可采用录像教学。
5.2 冲压模具拆装实训室
初学模具设计的人员往往对模具结构和工作原理的理解有一定的难度,拆装实训室应与教学过程紧密联系,布置于教学场景下,学生在学习和设计过程中遇到问题,可以自己随时动手,拆装模具,观察结构,联系理论,解决实际问题。
5.3 CAD/CAM实训室
以提供学生进行模具设计为主,加强模具专业学生CAD绘图软件的应用及模具设计过程中相关文件的撰写;加强学生计算机应用能力,进行相关模具的3D演示及加工程序的编制和模拟,是模具专业学生提高能力,完成学习任务的必备工具。
5.4 校企合作实习工厂
校企合作是增强学生对生产实践的认识、提高学生动手能力的良好平台。针对《冲压工艺与模具设计》这门课程,校企合作应该具有广泛性和灵活性,不能单单和一家或几家企业进行简单的合作。首先,企业有其自身的特点,它可能仅仅应用了冲压模具中的一种或及几种,如果学生仅仅在一家企业进行相关的实习实践,反而可能限制学生知识吸收和视野的扩展。其次,对于模具专业而言,模具的设计与制造并不是时时进行的,在带领学生进入工厂实习前,首先应与工厂联系沟通,保证企业有相应项目正在进行,使学生进入企业后能得到相应的收获,避免盲目入厂,导致在企业时间长却收获少。再次,在企业实习期间,尽可能协调安排工厂一线工人和技术人员向学生讲授,有利于将实际生产中的具体问题和生产特点全面准确的告知学生,增强学生接触实际的能力。
5.5 合理课时安排。
项目教学若要其到良好的教学效果,在教学时间上也需要做相应的调整,以整幅模具设计为项目,设计的过程是一个思维和行动连续的过程,如果这个过程断断续续进行,对教师和学生都是不利的。因而建议在教学时间安排上,尽可能做到连续。以一个项目为一个课程段,不同的项目对应的课程段也是不同的,当然,这对教务工作者而言也是一个需要解决的问题。
《冲压工艺与模具设计》课程项目教学法是以项目为导向、以任务为驱动的工学结合教学模式,课程包含多个项目,且项目难度逐渐加大,项目实施过程逐渐复杂化,适合教学的实施和对学生能力的锻炼提高。通过合理的教学过程实施和考核,可以有效提高教学的质量,对学生的职业生涯及学习能力有巨大帮助。在合理实施项目教学过程中,配备必要的基本教学设施是教学目的能够顺利实现的硬件依据。因此将以上各环节合理组织、巧妙运用,必能有效提高学生的学习效果、提升学生的就业能力。
[1]杨微.职高模具教学改革的探索与思考[J].常州信息职业技术学院学报,2007,4(2):88-90.
[2]吕玉充.与《冲压模具设计》课程项目化教学相适应的教材体系研究与开发[J].泸州职业技术学院学报,2010,(2):22-26.
[3]黄晓燕.项目教学在模具专业中的运用[J].成都电子机械高等专科学校学报,2008,(1):33-36.
[4]麦婉菁.基于项目教学的《物流信息技术》课程改革研究[J].教育研究.2009,(12):147-149.
Based on the Project of Stamping Processand Teaching Mould Design Curriculum Reform of Research
SHEN Rui
(shanxi institute ofmechanical&Electrical Engineering,Changzhi Shanxi 046011)
Based on the project teaching,aiming at the stamping process and mold design course in the implementation of project teaching process to determine the specific project,project teaching process of the key points of the corresponding reform and assessment based on detailed analysis and systematic expatiation of the project,the teaching practice condition of teaching requirements are analyzed.
stamping process and mold design;project teaching;curriculum reform
TG76
A
1673-2014(2011)02-0114-03
2011—01—10
申 锐(1983— ),男,山西黎城人,硕士,主要从事职业教育、模具设计、模具制造研究。
(责任编辑 单麦琴)