可视化教学资源在模具实训中的应用

王磊 章盼梅

摘 要

为了提高实训教学中理论教学质量，丰富的教学资源是必不可少的。本文基于工程训练模具实训教学资源现状，提出采用可视化的教学方法，运用静态、动态、仿真软件、微课等教学资源降低学生学习的难度，帮助学生更快更好地掌握新知识。

关键词

实训教学;可视化教学;教学方法

中图分类号：  G260-4;G434                   文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.07.028

许多高校在工程训练的实训课程中都有模具工种的教学，目的在于使学生掌握常见模具的基本结构，了解相应的成型工艺。此课程概念及知识点较多，面向的学生是文、理、工科各专业大二学生。在常规教学中，学生往往反映教学内容多且不易理解。本文在分析常规教学资源的基础上，探讨采用可视化的理念丰富教学资源，提高教学效果的方法。

1 常规教学资源现状

1.1 教材

模具工种的教材内容主要采用图纸示意与文字说明的方式，介绍成型工艺过程、常见模具的基本结构及典型模具的机构。而此课程的教学对象包括文理专业的学生。大部分学生要看懂注塑模的装配图还是存在困难的，有些学生根本无法看懂专业的模具装配图或其零件图。而要理解模具工作过程的文字说明，也是在看懂图纸的前提下才能进行的。

1.2 现场设备

实训现场设备一般是有不同结构的注塑模具。小的模具结构简单，但是重量也不轻，通常都至少是25kg以上。而大的模具通常结构复杂，需要用到起重机进行装拆，而操作起重机需要有特种作业证。因此学生在现场操作中危险系数高，容易受伤或损坏模具。且教学现场通常十几个学生围在一个老师身旁看老师操作。由于现场拥挤，有些学生无法看清楚教师的示范操作。且模具中部分零部件间是过盈配合的装配关系，无法拆装，很难观察其内部结构。

2 可视化教学资源的应用

2.1 静态教学资源

PPT是高校教师上课时进行教学的主要载体，但是还有不少老师存在PPT教材搬家的问题。有些PPT甚至一页幻灯片就有几百个文字。而学生理解PPT文字信息的效率远比图形，动画等要低。因此，将PPT作为教学资源时，应尽量采取可读性强的图像、图形、表格等，以降低学生对文字的认知负荷，帮助学生更好地理解教学内容。例如，模具结构本身就可以通过拍摄真实的模具图像，以直观显示其结构。但是，由于部分结构不可拆，所以可以考虑使用CAD软件将模具绘制成三维模型，帮助学生理解其组装方式。而模具各部分零部件的名称和作用是该课程的核心知识点，这些则可通过逻辑思维图、思维导图、结构示意图等来帮助学生将知识系统化，关联化。

2.2 动态教学资源

用模具制造工业产品涉及一些工艺过程，而这些工艺过程一般是动态的，且在内部发生，是看不见的一个过程。如注塑模在塑成型的过程是在模具闭合状态下，塑料流体充填型腔的一个过程。整个注塑过程在模具内部完成，高温且不可观察。为了能将填充展现在学生眼前，可以通过CAE软件制作填充过程的动态分析结果，并将填充过程中需要的一些参数实时地显示出来，非常的直观形象（如图1）。

由于此课程知识点多，实操时间有限。而以上资源都没有音频讲解。可以考虑结合本校学生的特点，制作成微课这种可视化的教学资源讲解重难点知识。可视化的微课资源能使学习变得更高效，更便捷。

然而由于微课是以视频为载体，较难实现与学生之间的互动，难以实现差异化教学。因此可以利用仿真技术，模拟模具拆装过程。由于是在仿真界面中进行拆装，模具种类全面，能快速缩短教师示范及学生操作时间，所有学生都可以通过计算机观看，课堂生动形象。学生可反复操作练习（如图2），既杜绝了安全问题，又降低教学成本，而且还提高了教学效果。

3 小结

采用可视化的教学资源有助于使学生在较短的时间内高效获取较多的知识，同时提高了教学效果和教学质量。而可视化的教学资源设计应根据学科特色，选擇合适的载体。只有将静态和动态教学资源相结合，才能满足学生个性化的学习需求。随着技术的发展，在高校中已有部分课程已通过VR/AR技术制作了虚拟仿真实验教学空间，这将是未来具有更广阔前景的一种可视化教学资源。

参考文献

[1]郭璐璐.幻灯片设计对认知负荷和学习效果的影响[D].南京师范大学，2018.

[2]汪蓓蓓，周玲玲，肖陆飞，梁建军.高职微课课程教学改革——以《塑料成型模具》课程为例[J].河北职业教育，2019，3（03）：75-77.

[3]赵英杰，宋渊明.可视化教学法在复杂机械教学中的具体应用[J].教育观察（上半月），2017，6（15）：106-107.

[4]吴忠铁，范萍萍，王晓琴，吴云.在弹性力学课程中可视化教学方法的应用与实践Ⅰ：圣维南原理[J].教育教学论坛，2019（51）：175-176.

[5]姜高扬，王超.基于建模仿真的可视化教学模式研究[J].实验室研究与探索，2017，36（07）：192-195.