基于《冲压模具设计与制造》课程逆向教学改革

魏雅丽 张勇 连书莉

摘 要：根据目前国内模具的发展趋势和企业对模具专业毕业生的岗位需求，结合高职教学的特点和学生的认知结构程度，四川科技职业学院对模具专业进行了创新性教学改革。针对《冲压模具设计与制造》课程采取逆向法、模块法和理实一体化的教学方法，已经取得初步成效。

关键词：模具;逆向教学;实训;理实一体化

0 引言

近年来，随着制造行业的飞速发展，模具行业对技术人员的要求越来越高，导致技术人员十分紧缺。专业核心课程《冲压模具设计与制造》是为了解决企业目前所需紧缺人才和知识脱节问题。因此，基于目前企業对模具从业人员的要求以及高职教育的特点，我们学校对《冲压模具设计与制造》课程进行了教学改革。

1 改革背景分析

1.1 行业需求 作为制造支柱的模具行业日益成熟，巨大的市场需求推动我国模具产业的迅猛发展，高素质、高技能模具人才的缺乏也成为模具行业面临的重大问题。因此，加强对模具人才的培养教育是高职高专院校的责任和使命。

1.2 高职院校学生的特点 学习目标不明确，学习积极性不高，组织纪律性差，自我控制能力弱，易受不良风气影响。针对以上特点，高职教学目的是以提高学生学习兴趣和综合素质方面进行重点培养。

1.3 目前《冲压模具设计与制造》课程教学存在的几种模式 ①填鸭式教学，教学内容枯燥，教学方式单一，上课的学生少。②先理论后实践，虽改善教学模式，但理论与实践教学间隔较长，学生完全不知所措。③模具设计与模具制造分别教学，使高职教育与生产实践渐行渐远，违背了高职教育的初宗。针对以上三方面问题，《冲压模具设计与制造》课程的教学改革势在必行。

2 逆向教学改革步骤

逆向教学模式：模具拆装测绘→3D零件图造型→3D装配建模（爆炸图）→2D总装配图→新产品模具设计→修改3D零件图及装配图→模具零件加工制作→模具零件装配→模具调试修配。

2.1 引入模具拆装测绘实训 学生初次接触模具充满了极大兴趣，亦怀有极大困惑。因此，第一课便很重要。将第一课放在模具拆装实训室，让学生首先对模具有直观的认识，建立冲压模具概念，如图1所示。然后，通过模具拆装实训和冲压模具实物讲解，使学生了解冲压工艺、模具结构及其工作原理，对模具零件及装配有感性认识;在此基础上，学生亲自拆卸认识模具零件和结构，提高学生拆卸与装配的动手能力，如图2所示。最后，安排学生模具测绘，记录数据并绘制草图，如图3所示。通过对每个零件的观察与测绘，让学生对零件结构有清晰的认识，深知模具零件配合的重要性。

图1  冲压模具   图2  模具拆开  图3  模具测绘

2.2 采用3D数字化软件绘制模具图 通过模具拆装、测量得到最原始的数据，利用UG软件对零件进行建模，让学生掌握冲压模具结构和各部分的作用。将造好的零件图进行装配，使学生认识到零件之间的配合关系，加深冲压过程、模具结构及工作原理的理解。模具零件完成装配后按正确的顺序进行爆炸，建立整套爆炸图。在整个建模装配过程中，始终依托UG软件，提高学生UG软件的应用能力，掌握UG软件建模装配方面的技巧，直接和模具企业中的设计接轨。

2.3 采用逆向设计（模具新产品设计） 模具拆装、绘制零件图及装配图，对旧模具进行修改设计，使其成为新产品的模具。在此过程中，要求学生独立完成新模具的整个设计，包括冲裁件的工艺性分析、新产品的排样、冲裁力及压力中心的计算、冲裁间隙的确定、凸凹模刃口尺寸计算、凸凹模外形形状确定以及尺寸计算、支撑零部件、导向零件、卸料零件、定位零部件的设计等等，设计完后将需新制的零件及修改的零件出图。通过一系列模具设计，使学生了解整个模具设计流程，掌握设计所需理论知识，提高学生设计能力、独立思考能力。同时，熟练掌握零件图的绘制、尺寸标注和公差配合的确定。同时也掌握企业经常采用的旧模新用的方法和技巧。

2.4 模具零件加工制造 新模具设计完成后，对需要新制或修改的零件进行加工。针对不同零件，制定合理工艺，采用不同加工方法完成制造。根据模具零件形状、精度和作用的不同，既可用传统方法加工，亦可用现代方法加工。对特殊零件还可用3D打印快速成型技术来完成零件的制作。通过对零件的加工，让学生了解零件的不同加工方法，独立制定零件工艺流程，熟练掌握各种机床的操作技能。采用理实一体化教学让学生对枯燥的理论学习更加直观，让学生掌握社会所需各种技能，直接与企业进行零距离接轨，为今后就业打下坚实的基础。

2.5 完成模具装配、调试 模具零件加工完后，最后进行零件的装配调试。在装配中，合理安排零件装配顺序，选择合理的装配方法进行组装;然后对模具进行调试，如果发现问题及时修配。最后，选择合理的冲压工艺参数对新模进行多次加工试验，使模具实现其真正的价值。

2.6 教学考核过程化改革 模具专业教学严格按模具生产过程进行考核：以学生为主导，正确处理好德育与智育、理论与实践的关系，正确处理好传授知识、培养能力、提高素质三者之间的关系。重在全面提高学生的综合素质，切实保证培养目标的实现。制定考核方法如表1所示。

表1  成绩考核表

3 结束语

通过《冲压模具设计与制造》课程的改革将原本枯燥、单一的理论学习，变为直观生动的课堂教学，提高学生主动学习的积极性。采用逆向法、模块法、 理实一体化的教学模式， 让学生理论联系实际、学以致用，提高学生模具设计与制造、分析问题和解决问题的能力。学生对模具各部件的功能和作用有深刻的认识。将课程内容与职业标准对接，通过专业化、系统化的技能训练，让学生掌握相关知识，满足企业人才的需求。

参考文献：

[1]盂少明.《冷冲压工艺及模具设计》教学改革浅谈[J].科技资讯，2008：174-175.

[2]安家菊，罗朝玉.《冲压工艺及模具设计》创新教学模式探索[J].科技资讯，2009：196-197.

[3]肖军民.以产品为导向的《冲压模具设计》课程教学改革[J].新课程研究，2010：73-74.