對(duì)《塑料模具設(shè)計(jì)》課程教學(xué)方法的實(shí)踐與探索

文/馮曉杰

一、《塑料模具設(shè)計(jì)》課程的性質(zhì)和任務(wù)

為了適應(yīng)我國(guó)模具行業(yè)近十年的高速發(fā)展和滿足企業(yè)對(duì)高素質(zhì)模具人才的需求。我們技工院校應(yīng)該培養(yǎng)與企業(yè)零距離對(duì)接并與時(shí)俱進(jìn)的模具畢業(yè)生，使學(xué)生在就業(yè)之前既具備塑料模具專業(yè)理論知識(shí)，又能運(yùn)用軟件獨(dú)立設(shè)計(jì)及加工中等復(fù)雜的模具。《塑料模具設(shè)計(jì)》課程是高職院校模具專業(yè)類的一門專業(yè)核心課程，主要任務(wù)是培養(yǎng)理實(shí)一體化的模具人才。該課程是一門理論性、實(shí)踐性、實(shí)用性和更新性很強(qiáng)的專業(yè)學(xué)科。它是以機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、工程力學(xué)、金屬材料及熱處理、公差配合與測(cè)量技術(shù)等學(xué)科為基礎(chǔ)，又與塑料材料配方及改性、模具制造工藝學(xué)密切相聯(lián)。因此要求學(xué)生有較強(qiáng)的綜合應(yīng)用能力。

二、《塑料模具設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)內(nèi)容及規(guī)劃

本課程的教學(xué)內(nèi)涉及:塑料材料及成型基礎(chǔ)、塑料制品設(shè)計(jì)、注射成型模具結(jié)構(gòu)、注射成型模具設(shè)計(jì)、擠出成型模具設(shè)計(jì)、壓縮成型工藝及模具設(shè)計(jì)、其他成型模具設(shè)計(jì)、塑料成型新技術(shù)、塑料模具材料、塑料模具CAD/CAM 等。涉及面廣、內(nèi)容豐富，如果在教學(xué)中按教材內(nèi)容進(jìn)行，難重點(diǎn)不突出，學(xué)生就難抓住要點(diǎn)，每一門課程教學(xué)的學(xué)時(shí)是有限的。所以教學(xué)內(nèi)容不可能、也不必面面俱到，只要讓學(xué)生抓住重、難點(diǎn)、熟練方法及技巧。因此把教學(xué)內(nèi)容分成五個(gè)模塊。

《塑料模具設(shè)計(jì)》課程一體化計(jì)劃表

三、教學(xué)手段

(一)強(qiáng)化模塊化教學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量

為了使理論與實(shí)踐密切相結(jié)合，先將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分塊化打包，明確教學(xué)目的。將學(xué)習(xí)過(guò)程成三個(gè)階段，教學(xué)內(nèi)容分成打五個(gè)模塊，使整個(gè)教學(xué)過(guò)程上把教學(xué)內(nèi)容劃分為理論和實(shí)踐于一體，循環(huán)漸進(jìn)、階梯式提高的分段式模塊化教學(xué)。

(1)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)階段以夯實(shí)基礎(chǔ)為目的，理論以夠用為度，詳細(xì)介紹塑料模具常用塑料材料和成形方法及塑料模具結(jié)構(gòu)并進(jìn)行認(rèn)真對(duì)比，講解其特點(diǎn)，使學(xué)生有效的掌握塑料模具的基礎(chǔ)知識(shí)。

(2)技能訓(xùn)練階段是突出技能，根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)的和企業(yè)對(duì)技能人才的需求，而進(jìn)一步對(duì)學(xué)生第一階段學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)有針對(duì)性地強(qiáng)化，且根據(jù)需要及時(shí)補(bǔ)充，使理實(shí)踐相結(jié)。理論要求有針對(duì)性，技能要求明確性。這是一個(gè)層層遞進(jìn)、逐漸提高學(xué)生技能的教學(xué)過(guò)程。

(3)提高應(yīng)用能力階段主要是提高學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)能力應(yīng)用及提高企業(yè)常用的設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用能力。主要是采用項(xiàng)目教學(xué)法，要求學(xué)生自己在生活中找一注射塑料制件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，采用AutoCAD、Por-e、UG 等軟件進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，且編寫相關(guān)說(shuō)明書。進(jìn)一步使理論和實(shí)踐相結(jié)合，注重培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，從而提高學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)應(yīng)用能力和社會(huì)能力。

(二)充分利用多媒體，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)和擴(kuò)展信息量

多媒體教學(xué)是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、性質(zhì)及特點(diǎn)圖文并茂、豐富的教學(xué)資源來(lái)進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，使教學(xué)內(nèi)容更具有直觀性和動(dòng)態(tài)性。例如講解塑料模具結(jié)構(gòu)時(shí)，利用多媒體技術(shù)演示模具動(dòng)畫結(jié)構(gòu)，不但使抽象難懂的知識(shí)直觀化、增加了感性認(rèn)識(shí)，而且使課堂教學(xué)課堂變得活躍，富有啟發(fā)性、真實(shí)性，從根本上改變傳統(tǒng)教學(xué)單調(diào)模式，活躍學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

充分利用多媒體，擴(kuò)展信息量。現(xiàn)在教材傳授的內(nèi)容更新慢，甚至是一些過(guò)了時(shí)的技術(shù)，導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)后由于所學(xué)知識(shí)陳舊而用不上，且所授內(nèi)容也局限于課本。多媒體傳遞的信息豐富，通過(guò)制作課件，教師將大量的信息帶給學(xué)生，且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)了解前沿專業(yè)知識(shí)。針對(duì)這一點(diǎn)多媒體教學(xué)法在課堂上的應(yīng)用使學(xué)生掌握模具行業(yè)快速更新技術(shù)知識(shí)，進(jìn)一步了解模具行業(yè)市場(chǎng)對(duì)人才的需求，而更改自己學(xué)習(xí)目標(biāo)，更好達(dá)成與時(shí)代同步。

(三)引入CAD/CAE/CAM 技術(shù)，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)

課堂教學(xué)引入CAD/CAE/CAM 技術(shù)，以案例模型、注射模仿真分析，豐富的三維實(shí)例、動(dòng)畫、圖片相結(jié)合的方式改進(jìn)課堂教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。實(shí)踐教學(xué)方面除了對(duì)塑料模具進(jìn)行拆裝、測(cè)繪、總裝圖繪制，組織參觀模具會(huì)展以及大量作業(yè)加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力外，還通過(guò)加強(qiáng)CAD/CAM/CAE 技術(shù)在塑料模具設(shè)計(jì)中應(yīng)用，提高了學(xué)生的知識(shí)綜合運(yùn)用能力。

模具行業(yè)普遍應(yīng)用的三維CAD/CAM 的軟件有Pro/E、UG、SolidWorks 等。在技能訓(xùn)練階段要求學(xué)生應(yīng)用CAD/CAM 的軟件各設(shè)計(jì)一副單分型面、雙分型面、側(cè)向分型抽芯的注射模，這一過(guò)程使學(xué)生之前學(xué)習(xí)的理論知識(shí)得到升華，讓學(xué)生摸索清楚塑料模具結(jié)構(gòu)和掌握塑料模具設(shè)計(jì)的主要環(huán)節(jié)。模具上應(yīng)用的分析軟件主要以MoldFlow 為主，MoldFlow 軟件模擬塑料熔體在模具模腔中的流動(dòng)、保壓、冷卻過(guò)程，對(duì)制品可能發(fā)生的各種 情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)有指導(dǎo)性，可提高一次試模的成功的機(jī)率，在模具設(shè)計(jì)初期以及改模階段起著不可忽視的作用。學(xué)生對(duì)自己設(shè)計(jì)出的單分型面、雙分型面、側(cè)向分型抽芯的注射模可使用MoldFlow 的計(jì)算分析功能檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性，利用模擬分析功能檢驗(yàn)自己設(shè)計(jì)的模具是否可行，很好的提高和激發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)、創(chuàng)新能力。

(四)改革考核方式，重視綜合應(yīng)用能力

考核方式是檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的主要手段。該課程主要任務(wù)培養(yǎng)學(xué)生具備塑料模具專業(yè)理論知識(shí)，能運(yùn)用企業(yè)普遍使用的軟件獨(dú)立設(shè)計(jì)中等復(fù)雜的模具。讓學(xué)生死記硬背、臨陣磨槍考試模式不能考核出學(xué)生的真實(shí)技能不平，因此在理論知識(shí)考核方試采用多元化考核方式，達(dá)到鞏固教學(xué)內(nèi)容的重難點(diǎn)。以課堂提問(wèn)、課后作業(yè)，章節(jié)測(cè)試為主要手段。在實(shí)踐考核方試采用多樣化考核方式，達(dá)到理論與實(shí)際相結(jié)合，塑料模拆裝、測(cè)繪、總裝配圖繪制，利用CAD/CAE/CAM 技術(shù)進(jìn)行模具實(shí)例設(shè)計(jì)，最后以課程設(shè)計(jì)或畢業(yè)設(shè)計(jì)考核學(xué)生模具設(shè)計(jì)綜合能力。從理論到實(shí)踐的每一個(gè)考核使學(xué)生漸進(jìn)掌握所學(xué)的基本知識(shí)，提高主觀能動(dòng)性，變“應(yīng)試教育”為“能動(dòng)教育”，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新、動(dòng)手能力為教學(xué)目地。

四、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段方面探索與實(shí)踐使《塑料模具設(shè)計(jì)》理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，培養(yǎng)出學(xué)生獨(dú)立分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，加強(qiáng)了學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)際創(chuàng)新能力。學(xué)生學(xué)以致用，提高了整體綜合運(yùn)用能力，達(dá)到了模具企業(yè)對(duì)人才的標(biāo)準(zhǔn)。

［1］夏江梅主編. 《塑料成型模具與設(shè)備》. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社. 2005. 4

［2］何茂農(nóng)，王玉峰. 分段式模塊化教學(xué)模式探索. 《中國(guó)培訓(xùn)》2006 年第11 期

［3］莫盛秋淺談. 塑料模具設(shè)計(jì)課程教改實(shí)踐. 《常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)》2009 年第04 期