塑料成型工藝與模具設計課程改革探析

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1、塑料成型工藝與模具設計課程改革探析 摘要:《塑料成型工藝與模具設計》是模具設計與制造專業(yè)的核心課程，在教學過程中采用理論與實踐有機結合，利用塑料模具成型設備，運用計算機及相關軟件等教學手段，讓學生在做中學，使學生將理論知識運用到實踐當中，增強學生對塑料成型模具的認識、理解，實現(xiàn)了培養(yǎng)技能型人才的教學目標。 關鍵詞:塑料成型工藝與模具設計；教學改革；模具設計；教學做一體化；高職 模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，模具成型具有優(yōu)質(zhì)、高效、低成本等優(yōu)點，模具工業(yè)在機械工業(yè)、電子工業(yè)、航空工業(yè)、儀器儀表工業(yè)、石油化工和日常用品工業(yè)等部門得到廣泛應用據(jù)統(tǒng)計。據(jù)統(tǒng)計，利用模

2、具制造的零件，在汽車、飛機、儀器儀表、家用電器、交通、通信等各行各業(yè)中占７０％以上；在電視機、手機、計算機等電子產(chǎn)品中占８５％以上，而塑料模具成型約占模具成型總量的４０％～６０％。企業(yè)對模具專業(yè)的人才需求量大幅增加，市場需求巨大。隨著模具制造技術的發(fā)展，對人才培養(yǎng)質(zhì)量也提出了更高的要求。目前，國內(nèi)許多職業(yè)院校都開設了模具設計與制造專業(yè)。《塑料成型工藝與模具設計》是模具設計與制造專業(yè)的核心專業(yè)課程，具有實踐性和綜合性的特點。該課程的教學目的是通過學習塑料的組成與工藝特性，掌握塑件成型原理及模具結構，使學生具備模具制造的職業(yè)能力。本文介紹了《塑料成型工藝與模具設計》專業(yè)教學改革取得的一些成果。

3、 １教學現(xiàn)狀分析 １．１學生對模具設計與制造專業(yè)了解不夠 通過對模具設計與制造專業(yè)學生發(fā)放調(diào)查問卷和召開座談會等方式了解學生對專業(yè)的了解情況，結果見表１．從表１可以看出，學生不是很了解模具行業(yè)，很多沒有接觸過模具，更多的學生專業(yè)填報隨大流，跟著同學一起填報的該專業(yè)。但同時調(diào)查顯示，學生雖然對專業(yè)了解不多，但對教學方法要求很高。學生更青睞通過師生交流探討獲取知識，學生有參與到教學過程的想法。 １．２常規(guī)模具設計與制造專業(yè)的課程體系現(xiàn)狀分析 常規(guī)的模具設計與制造專業(yè)人才培養(yǎng)方案采用的是大一上學期的專業(yè)基礎課《機械制圖》、《鉗工實訓》、《電工實

4、訓》，大一下學期安排模具設計與制造專業(yè)的《機械設計基礎》、《ＡｕｔｏＣＡＤ》、《金屬材料與熱處理》，大二上學期開設《模具制造工藝學》、《數(shù)控編程》、《Ｐｒｏ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ》或《ＵＧ》等課程，大二下學期開設《冷沖壓成型工藝與模具設計》、《塑料成型工藝與模具設計》、《模具成型工藝實訓》、《專業(yè)課程設計》，大三全年在模具企業(yè)實習，詳見圖１。常規(guī)教學采用傳統(tǒng)的先理論教學后實踐操作環(huán)節(jié)，在理論教學過程中，學生沒有接觸過實物，對模具工藝原理、結構、工作過程學習很吃力、聽不懂，解決實際問題能力很差，在實際生產(chǎn)中不能與理論知識聯(lián)系起來，在課程體系上沒有形成閉環(huán)，實際教學狀況與教學目標有很大差距，教學效果不

5、理想。 １．３模具設計與制造專業(yè)學生就業(yè)現(xiàn)狀分析 通過近年該專業(yè)學生就業(yè)的的企業(yè)跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)人才培養(yǎng)存在的主要問題包括：學生基礎理論差、適應崗位需要的時間長、專業(yè)相關知識達不到綜合運用的水平、很多知識沒有實踐檢驗、學生不善于查找資料、讀不懂操作規(guī)程、解決問題能力差。企業(yè)建議在教學中融入企業(yè)現(xiàn)場的相關知識。高職高專主要是培養(yǎng)技能型人才，既要求學生具備一定的理論基礎，又有很強的動手操作能力，顯然按照目前的教學現(xiàn)狀，偏離了注重學生技能培養(yǎng)的軌道。主要體現(xiàn)在理論課程開設在前，相關實訓教學在后，實踐教學與理論教學脫節(jié)。 ２課程改革措施 ２．１課程設置上注重

6、理論與實踐融合 在制定模具專業(yè)人才培養(yǎng)方案更加注重將理論融入到實訓教學中，實現(xiàn)模塊式教學，理論課程與實訓課交替進行，靈活設置《塑料成型工藝與模具設計》理論課與實訓課時，在保證總學時不變的前提下，由任課教師自行分配，在實訓車間實訓過程中注重理論知識的講授，讓學生學習更加直觀，高效（見圖２）。例如：在講授塑料的組成及分類時，將講授場所放在實驗室，讓學生分組實驗，了解常見塑料（聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、環(huán)氧樹脂等）的特性和成型產(chǎn)品的具體體現(xiàn)，通過對比成型產(chǎn)品和不同工藝參數(shù)下的產(chǎn)品產(chǎn)生的缺陷可以達到教學目的。 ２．２教學內(nèi)容分項目貼近企業(yè)實際生產(chǎn) 教學目的是讓學生能

7、在實際生產(chǎn)中具備模具制造技能。通過走訪浙江省臺州市黃巖區(qū)、廣東深圳富士康工業(yè)園、江蘇昆山高新區(qū)等模具行業(yè)發(fā)達地區(qū)的企業(yè)，對模具專業(yè)人才需求進行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)前期選用《塑料成型工藝與模具設計》的教材采用傳統(tǒng)章節(jié)式，注重理論，實訓無針對性。在教學改革過程中我們大膽改革采用項目式教學，精心設計教學各個環(huán)節(jié)，通過編寫典型塑件設計案例，編制典型模具零件加工工藝規(guī)程，將企業(yè)的塑料模具案例作為教學主要環(huán)節(jié)，以此引入知識點，讓學生們在分析制作過程中去主動學習相關知識，同時同步進行實訓制作。比如在講解注射成型工藝時，將典型塑料杯注射成型過程放在塑性成形實訓間講解，讓學生動手拆裝模具，按照工藝規(guī)程中的要求自行操作，按

8、照工藝參數(shù)范圍值中上限值、下限值、中間值獲得制品后分析工藝參數(shù)的合理性（如圖３所示）。教學過程中注重引導學生交流、創(chuàng)新，讓學生融入教學全過程，參與到教學過程中。 ２．３教學手段上運用信息化技術 隨著科學技術的不斷發(fā)展，教學設施不斷完善，教學手段不斷推陳出新。針對學生不了解模具生產(chǎn)制造現(xiàn)場，對塑料模具結構、塑料成型原理、成型過程不了解的現(xiàn)狀。科學合理的安排教學內(nèi)容，將課堂變成生產(chǎn)現(xiàn)場，先進的教學手段尤為重要。例如：在講解壓縮成型原理及工藝過程時，通過多媒體播放生產(chǎn)現(xiàn)場視頻，利用微信觀看不同工藝下各種模具成型過程動畫視頻（如圖４、圖５所示），信息化手段將枯燥的專業(yè)知識變得生

9、動易懂，也解決了上課學生玩手機的老問題。利用虛擬仿真教學讓學生體驗模具生產(chǎn)制造、模塑工藝的過程。增強了學生對塑料模具結構的感性認識，讓學生對模具產(chǎn)生濃厚興趣。 ２．４考核模式注重實用 《塑料成型工藝與模具設計》與其他模具專業(yè)課程聯(lián)系非常緊密，涉及的知識面很多，如：《機械制圖》、《機械設計基礎》、《Ｐｒｏ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ》、《數(shù)控編程》。以試卷等常規(guī)手段作為考核方式，不能全面反映學生掌握該專業(yè)的知識程度。通過采用作品設計，運用計算機輔助軟件，引入數(shù)字化模具設計的理念，教會學生利用先進設計方法設計的技巧。學生通過三維建模的設計，模具設計，數(shù)控編程完成模具設計到加工，能反映

10、學生掌握多門課程的知識運用理解能力。體現(xiàn)了《塑料成型工藝與模具設計》作為模具專業(yè)核心課的作用。 ３改革取得的成效 （１）《塑料成型工藝與模具設計》是一門實踐性很強的課程，整個教學過程中理論和實踐結合得非常緊密，通過長期的教學總結，發(fā)現(xiàn)只有將教、學、做有機結合，讓學生在做中學知識，總結經(jīng)驗，真正做到理論聯(lián)系實踐。教師全過程參與學生作品的設計、改進，及時講解在模具設計制造過程中的問題，學生實際解決問題的能力得到了加強，掌握了更多的知識點。教、學、做相互滲透，相輔相成強化了學生的技能。（２）從學生評教結果上看，對教師的滿意度大幅提高，學生意見減少。在第三年學生企業(yè)實習過程中，

11、學生表現(xiàn)出的水平得到企業(yè)認可。（３）學生在學習過程中興趣更濃，當設計作品遇到難點時與老師溝通更多了，通過自主設計作品理論知識在實際運用中得到強化。 ４結束語 通過《塑料成型工藝與模具設計》的課程教學改革實踐，體現(xiàn)了以學生為教學中心，學生參與到教學過程中，教學過程做到了理論與實踐相結合，學生既學到了理論知識又掌握了實踐操作技能，既達到了教學目標，又培養(yǎng)了學生在設計、加工過程中的創(chuàng)新能力。 參考文獻 ［１］王蕾．《塑料成型工藝與模具設計》專業(yè)課教改探討［Ｊ］．科技教育創(chuàng)新，２０１０，（１７）：２８６． ［２］劉慶東．關于塑料模具設計教學改革的探討［Ｊ］．佳木斯教育學院學報，２０１０，（６）：１２５－１２６． ［３］高漢華．塑料成型工藝與模具設計［Ｍ］．大連：大連理工大學出版社，２０１６． ［４］劉航．模具制造技術［Ｍ］．西安：西安電子科技大學出版社，２０１２.