基于工作过程的高校模具专业人才培养参考体系建设

林 权，陈 冲

（1.武夷学院，福建 武夷山，354300；2.福建技师学院，福建 福州 350101）

基于工作过程的高校模具专业人才培养参考体系建设

林 权1，陈 冲2

（1.武夷学院，福建 武夷山，354300；2.福建技师学院，福建 福州 350101）

根据工作过程的课程设计理论，结合区域经济发展及企业办学特点，将模具专业课程体系分为基础课程、专业课程及专业核心课程，并展开课程内涵能力研究.通过采用逆向工程课程设计，构建模具专业人才培养参考体系，为高校模具专业制定教学计划提供参考，为社会教育培训机构或企业鉴定专业技能提供参考.

工作过程；模具专业；人才培养；逆向工程；参考体系

我国模具专业技术人才紧缺,已成为制约模具制造业发展的一个瓶颈[1]，如何进一步提升模具设计与制造人才技术水平已成为当前各高校的重要课题.中国模具工业协会副理事长杨国华先生认为,主要是我国目前的模具人才培养满足不了模具行业快速发展的需要,产生当前这种矛盾的原因在于我们当前的培养体制上[2].同时由于缺乏规范的人才培养标准体系,所以学员对技能的掌握也没有统一的评定标准.因此,制定模具专业人才培养参考（标准）体系,培养符合时代岗位要求的模具专业人才就显得非常迫切.

无论是本科还是高职，不管是材料成型及控制工程专业还是模具设计与制造专业，甚至机械设计制造及自动化专业（模具方向），进入模具行业就个人发展前景来说，他们从业发展方向是几乎是一致的，主要工作岗位为模具设计分析与模具现代加工操作，进阶成为模具工程师，成为高级工程技术人才.因此高校工科专业的课程设计应该是基于工作过程进行开发[3～4]，即由“行动领域”导出“学习领域”课程方案，再经教学整合形成“培养方案”或“课程设计”，如图1所示.根据高校教育的特点，对部分机械行业及模具企业的人才需求进行分析和专业技能调研，参照企业模具生产的工作流程，结合华南的地域情况及众多相关院校专业的教学实际，吸收企业相关人员的建议，将基于工作过程的模具专业学科和术科课程体系分成三个模块，分别为“模具基础课程”、“模具专业课程”及“模具专业核心课程”.并采用逆向工程课程设计，从以下几个方面构建模具专业人才培养参考体系.

图1 研究架构

1 基于工作过程的模具基础与专业课程内涵能力研究

通过对模具设计分析员、模具现代加工操作员主要岗位的工作任务和职业行为能力的分析，遵循教育规律，对行动领域进行教学归纳，获悉相关课程体系设置的标准应该与职业岗位群应掌握的知识和应具备的能力相适应，才能适应市场需求.基础课程和专业课程内涵能力及标准如表1所示，此外各高校还有一些不同的专业选修课不做调研.

2 基于工作过程的模具专业核心课程内涵能力研究

细心研究大学生的就业竞争不难发现,所谓的就业竞争最后的落脚点是学生能力的竞争,而学生各项能力在就业和今后事业发展中起主要作用的还是专业能力,要在竞争中取得优势往往只是专业能力中的某项或某几项专业核心能力起着决定性的作用[4].由此可见,高等学校在培养模具专业人才过程中对专业核心能力研究的紧迫性，基于就业竞争能力制定模具专业核心课程内涵能力及参考标准也尤为重要.模具专业核心课程内涵及参考标准如下：

2.1 塑料模具设计及成型工艺 基于工作过程要求培养注重以下几方面：各种高分子材料特性、合理的塑件结构与成型工艺、塑料成型设备选用、注塑模具设计基础能力及生产实习.其中注重理论与生产实际相结合，对于常见的塑料制品加工缺陷，具备分析解决能力，即应有成形品不良对策.生产实践技术中偏向解决生产中成品质量和模具方面技术问题的能力.

表1 基础与专业课程内涵

2.2 金属塑性加工学 基于工作过程要求培养注重以下几方面：金属成形过程与金属成形物理模拟（CAE）.在模具设计分析工作中要求学员必须了解塑性加工理论与基本成形方式，建立金属塑性成形的基本知识.由于金属成形过程现象相当复杂，在教学上可以将此部份稍做简化，只针对物理现象做解释，仅教导基本原理使学生具备基本知识即可；而对金属成形物理模拟（CAE），则偏重计算机仿真实作，教学培养中应进行生产模拟验证，必要时候可以增加学时.

2.3 冲压成型工艺及模具设计 基于工作过程要求培养注重以下几方面：冲模设计、金属冲压与成形、连续冲压模设计、冲压自动化、冲压模具分析CAE.其中，冲裁模具设计具备冲裁加工不良原因及对策、冲裁工程设计能力；弯曲模具设计具备回弹控制技术；拉伸模具设计具备拉伸工程设计能力；连续冲压模具设计具备切刃形状设计能力；冲压模具分析要求具备模具项目分析仿真能力、模具分析软体运用能力.其中冲压模具分析CAE培养难度最高，目前较多的模具厂家不具备该技能，仍靠老师傅的经验来处理，但却是精密模具设计的发展方向，必须引起重视.冲压组件设计重点要求掌握母模设计，主要因为是冲压组件大多是标准组件，供模具设计者选用，可节省模具开发的周期及制造成本.

2.4 模具加工技术 基于工作过程要求培养注重以下几方面：其一是模具制造与装配，其二是模具调试与维修.模具的加工方式学习需要一个过程，在生产中只有掌握模具专用加工方法，了解其加工原理、构造及其应用，才能从事模具加工.教学中应针对不同的工艺，对其原理和应用进行解释说明，最好采用参观工厂和工厂实习的方式加强，以达到短期高学习成效.而对于模具的特种加工方式，如雷射加工、电子束加工、磨料流加工法、水刀加工法等此部份课程，可以教导基本原理外可藉由文献研读来加强即可.

2.5 计算机辅助工程分析 在已有CAD/CAM的基础上，基于工作过程要求熟练使用商用软件CAE进行工程分析，这对模具设计有很大的帮助.在教学上着重辅助设计的观念，以了解有限元素法基本理论，重点掌握CAE工程分析手段，配合实际案例教学并相对应进行验证模拟，且该课程还是以后进阶学习所必须的.例如熟练应用相关MOLDFLOW、DEFORM、ANSYS、ABAQUS 等软件进行工程分析.

2.6 模具课程设计 模具课程设计是在完成基础课、技术基础课、专业课全部课程后，进行的一次综合性训练，是专业核心课学习的重要实践环节.通过课程设计，使学生灵活运用所学知识，提高设计绘图能力，培养学生对以后工作的适应能力.其中特别考核了模具材料、配合公差、模具加工、金属热处理、标准零件查询与选用等知识，模具课程设计是各课程间的联系密切桥梁.

2.7 优化设计 优化设计方法可应用到许多方面，本专业较偏重于工程应用，目的是使学生了解最佳设计的工程意义.教学过程中学习此课程较不易，大多数的最佳设计问题必须借由数值方法求解，在此教导基本概念即可，讲授主要采用实例讲解，可与实际案例相对应，为今后的职业发展提供优势.

2.8 模具发展概况 高校模具专业人才的培养，不应只吸收知识、训练技术、也需要培养适应未来社会的能力，因此还需要对未来的模具技术发展趋势有所了解，在就业能力竞争中才更有优势.经过咨询广东东莞部分模具行业资深管理技术员及工程师，吸取部分高校教授专家的意见以及相关文献资料，认为未来的模具发展主要体现如下：在模具设计分析方面强化CAD/CAE 的效率与实用性；在模具加工方面应用高速铣削加工技术，及应用快速造形/快速模具制作技术(RP/RT)；在冲压模具方面发展连续冲锻成形模具、深拉伸高速传送模具、超精密连续冲压模具；在塑料模具方面发展超精密薄形注射成形模具，在压铸模具方面发展高质量压铸模具、半固态成形模具；在锻造模具方面发展精密密闭锻造模具、背压成形模具及静液压挤伸模具等.

3 构建模具专业人才培养参考体系研究

为了使构建的模具专业人才培养参考更具有代表性，经过搜集国内外论文、期刊及相关文献，归纳总结模具专业能力主要体现在以下九个方面：①图学能力：具备识图与制图的能力，并具有图学的相关知识，能绘制各类模具所需图面.②制造能力：具备各类机械加工的知识与技术，并熟悉模具专用加工机械操作技术.③机构能力：对于一般的机构原理与动作方式，均有深入的认识，并对于标准零件及模具组件有充分的认识，且能适当的应用.④设计能力：对于设计规范有深入的认识，并具备设计能力，能对各类模具作适当的设计，且具有最佳设计的概念.⑤分析能力：对于模具加工中各项结构能作恰当的分析与了解.⑥检测能力：熟悉各类机械性质的检验方法，并对模具的各项精度测量都较熟练.⑦热处理能力：能了解各类热处理方法与特性，并能对所需的械性质或力学性能，采取最适当的热处理.⑧CAD/CAM 能力：能熟练的应用计算机辅助机械设计及计算机辅助机械制造软件，并能运用于实际工作中.⑨成型技术：熟练各类成形制造技术的原理与应用，并能选择适当的成型方式.

通过以上基于工作过程对模具基础与专业课程内涵能力研究、模具专业核心课程内涵能力研究，结合模具专业九个方面技能内容，就可以很好的建立一套较适合的模具专业人才培养参考体系.高校模具专业人才培养参考如下：第一，熟练模具设计概念：熟练绘制各类模具图、熟悉模具设计规范、熟悉模具组件的功能及应用、熟悉模具机构原理、熟悉模具构造及基本分类.第二，熟悉模具材料特性：了解产品材料特性、了解各类模具材料特性、熟悉模具的热处理方法.第三，熟悉模具制造工艺：熟悉一般机械加工方法、熟悉模具专用加工方法、熟悉模具维修装配.第四，熟悉CAD/CAM/CAE应用：熟练使用计算机绘图软件、熟练使用计算机辅助制造软件、熟悉使用计算机辅助分析软件.第五，熟悉成形制造技术：熟悉成形条件的确定、熟悉材料的成形加工性、熟练应用各类成形技术.第六，熟悉模具检验：熟练模具各类检测检验、熟练模具精度测量、熟悉模具的校准技术.第七，积累一定工作经验.因此，合格的模具专业工程师应具备以上模具技能，该体系可以作为教育培训机构培育人才的课程设计参考，也可以作为企事业招聘人才与鉴定人才的理论参考.

〔1〕刘兰平.广东高职院校专业建设适应性问题的经济学思考[J].职业技术教育,2008,(31):36-37.

〔2〕吴梦陵,贾俐俐,孔凡新.应用型本科院校模具设计师培养模式探索[J].高等工程教育研究,2008(1):117-118.

〔3〕江荧,戴晓东,喻丕珠等.工作过程导向的模具专业学习领域课程方案设计 [J].职业技术教育,2008(32):12-13.

〔4〕林权.机械工程实训中心建设问题研究[J].洛阳师范学院学报,2010(4):157-159.

〔5〕李维维,唐旭东,吕全忠.应用型工程院校学生专业核心能力的构建与培养 [J].职业技术教育,2008(1):111-113.

G642

A

1673-260X（2012）02-0240-03

福建省属高校专项基金项目（JK2011059），武夷学院教学质量工程项目（JGZK201028）