沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)課程教學(xué)改進(jìn)探索

張先滿

摘要：沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)課件、改良教學(xué)方法，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，活躍了課堂氣氛，進(jìn)而提高了沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)課程的教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)；教學(xué)改進(jìn)；教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）12-0119-02

《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》是一門將沖壓成形加工原理、沖壓設(shè)備、沖壓工藝、沖模設(shè)計(jì)有機(jī)融合，綜合性和實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握沖壓基本工序的變形規(guī)律、變形特點(diǎn)、工藝計(jì)算、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作部分尺寸計(jì)算，能夠根據(jù)沖壓件制定沖壓工藝規(guī)程和設(shè)計(jì)沖壓模具。從實(shí)際授課情況來看，該課程的難點(diǎn)主要在于學(xué)時(shí)數(shù)較少，沖壓模種類繁多，理論與實(shí)際脫節(jié)。這直接造成學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃，難以把握課程的難點(diǎn)與重點(diǎn)，課程學(xué)習(xí)后模具設(shè)計(jì)能力仍然欠缺，到企業(yè)后不能及時(shí)上手，還需要企業(yè)長期的培訓(xùn)才能工作。為了提高《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》的教學(xué)質(zhì)量與效果，滿足課程體系建設(shè)的要求，針對本校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程32學(xué)時(shí)的要求，對教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)方法進(jìn)行初步了探討與改進(jìn)。

一、教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

我校并未開設(shè)模具設(shè)計(jì)專業(yè)，《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的選修課程，是該專業(yè)培養(yǎng)體系的組成部分。雖僅有少數(shù)學(xué)生畢業(yè)后進(jìn)入模具行業(yè)，但用人單位不但要求其熟練掌握沖壓成形理論知識(shí)，還要求能夠依實(shí)際情況進(jìn)行沖壓工藝方案的分析與制定，然而實(shí)際反饋信息表明學(xué)生的模具設(shè)計(jì)能力難以令人滿意，學(xué)生畢業(yè)后進(jìn)入相關(guān)企業(yè)仍需經(jīng)過長期的培訓(xùn)才能勝任設(shè)計(jì)工作。此外，受條件所限，我校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程存在以下問題：（1）沒有安排相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)；（2）沒有開設(shè)典型模具拆裝實(shí)驗(yàn)。為此，依據(jù)我校實(shí)際情況，教學(xué)上，在理論知識(shí)與實(shí)踐性知識(shí)結(jié)合與并重的基礎(chǔ)上，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，以滿足該課程的開設(shè)目的。實(shí)際應(yīng)用中，模具設(shè)計(jì)工作對沖壓成形理論知識(shí)要求不高，而對沖壓工藝方案的分析與制定等實(shí)踐性的知識(shí)則要求較高，因此，在教學(xué)中對沖壓成形基本理論部分進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，即在課堂主要講授沖壓成形的基礎(chǔ)理論知識(shí)，對課本上的理論不進(jìn)行相應(yīng)推導(dǎo)與計(jì)算的講解，僅供學(xué)有余力的學(xué)生課后自習(xí)，課堂上著重介紹的是理論本身及其應(yīng)用；在沖壓成形理論知識(shí)精簡的同時(shí)，對生產(chǎn)中應(yīng)用較多的實(shí)踐性的內(nèi)容則進(jìn)行了增強(qiáng)，以沖裁模、彎曲模、拉深模的設(shè)計(jì)為授課重點(diǎn)，緊緊圍繞沖壓件的基本設(shè)計(jì)路線：對沖壓件進(jìn)行工藝性分析→確定沖壓工藝方案→工藝設(shè)計(jì)計(jì)算→選擇沖壓設(shè)備→模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)→模具主要零部件設(shè)計(jì)，以日常生活或企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中不同工序的典型沖壓件作為研究對象，對其進(jìn)行選用、計(jì)算、校核和組合過程的講解，從而使學(xué)生能盡快地熟悉和掌握生產(chǎn)實(shí)踐中常用的有關(guān)知識(shí)和設(shè)計(jì)規(guī)律，更好地培養(yǎng)和提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和工程素質(zhì)。

二、教學(xué)課件改進(jìn)

多媒體教學(xué)設(shè)施已成為各高校的標(biāo)配，但在《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程教學(xué)中，尚存在較多問題。《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課件中涉及大量模具裝配圖，其與學(xué)生的“機(jī)械制圖與AutoCAD”及“Pro/E應(yīng)用基礎(chǔ)”課程密切相關(guān)，然而，學(xué)生在上述兩門課程的學(xué)習(xí)中，其教材與課件主要以普通機(jī)械零件圖和減速器裝配圖等作為實(shí)例，基本沒有涉及模具裝配圖，這直接造成學(xué)生在《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》課程上對模具裝配圖尚不具備相應(yīng)的識(shí)圖和繪圖能力。為此，我們在《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》多媒體課件的制作上進(jìn)行了改進(jìn)：將“沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)”、“機(jī)械制圖與AutoCAD”和“Pro/E應(yīng)用基礎(chǔ)”三門課程有機(jī)結(jié)合起來，課件中加入大量所搜集到的沖壓模3D裝配圖、爆炸圖，同時(shí)與2D模具裝配圖和主要零件圖相對應(yīng)，使得學(xué)生易于理解，此外，F(xiàn)lash動(dòng)畫及沖壓現(xiàn)場視頻的引入，特別是在對模具結(jié)構(gòu)及各零部件的工作情況進(jìn)行介紹時(shí)，僅依靠傳統(tǒng)的2D模具圖和實(shí)物圖片難以使學(xué)生理解透徹，然而籍由動(dòng)畫技術(shù)，將模具工作過程制作成動(dòng)畫，可以把復(fù)雜抽象難以理解的靜態(tài)圖片轉(zhuǎn)化成形象生動(dòng)的動(dòng)態(tài)演示過程，其不僅增加了課程教授內(nèi)容，同時(shí)能夠吸引學(xué)生的注意力，從而進(jìn)一步加深學(xué)生對沖壓作業(yè)的過程及模具的工作原理的認(rèn)識(shí)，從實(shí)際實(shí)施情況來看，效果十分顯著。

三、教學(xué)方法改良

（一）啟發(fā)式教學(xué)

傳統(tǒng)教學(xué)方式中教師照本宣科，學(xué)生處于被動(dòng)接收的狀態(tài)，教學(xué)效果差，學(xué)生積極性不高，為此，將教學(xué)方式改為啟發(fā)式，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和自主思考能力。例如：課堂上由老師選擇幾種日常生活中常用的典型沖壓件實(shí)物，然后分組進(jìn)行討論，由學(xué)生自行結(jié)合所講內(nèi)容分析其沖壓成形方法，對于各組不同結(jié)果在老師指引下進(jìn)行辯論，進(jìn)而啟發(fā)學(xué)生提出正確的沖壓工藝，在此基礎(chǔ)上教師系統(tǒng)地講解該沖壓件的沖壓工藝方案分析與制定，特別是其中的注意事項(xiàng)，隨后結(jié)合模具結(jié)構(gòu)圖講解各零件名稱及用途及該沖壓模的工作原理。由于所選沖壓件為學(xué)生經(jīng)常所接觸，學(xué)生興趣較大，且經(jīng)過分組討論、辯論的過程，進(jìn)一步加深學(xué)生對所學(xué)知識(shí)的理解，因此，課堂氣氛活躍，且教學(xué)效果明顯。再比如，針對拉深過程中工件各個(gè)區(qū)域的變形特點(diǎn)，深入討論“兩個(gè)效果”，即“溢流潤滑效果”和“摩擦保持效果”，進(jìn)而對拉深過程有了更為深入的理解，并對相關(guān)的工藝問題能尋求較為合理的解決方案。

（二）案例式教學(xué)

《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》實(shí)踐性很強(qiáng)，因此，在教學(xué)過程中必須注重結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行案例式教學(xué)。鑒于我校尚未有沖壓模具實(shí)驗(yàn)室，因此，充分利用以往產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目中和企業(yè)之間建立起的良好關(guān)系，一方面，通過企業(yè)所提供的在實(shí)際生產(chǎn)中的案例實(shí)施材料，結(jié)合課堂需要，進(jìn)行歸納總結(jié)，從而在教學(xué)中向?qū)W生進(jìn)行講解，從而真正實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際相結(jié)合，學(xué)生對此也表現(xiàn)出了極大的興趣，部分學(xué)生甚至主動(dòng)要求參與到老師的課題中，接受進(jìn)一步的鍛煉，盡管并非模具專業(yè)，但每年均有學(xué)生畢業(yè)后進(jìn)入企業(yè)的模具設(shè)計(jì)部門工作，課程教學(xué)取得了應(yīng)有的成效；另一方面，邀請具有良好關(guān)系的企業(yè)專家及技術(shù)人員到學(xué)校，利用冬季小學(xué)期的機(jī)會(huì)，向?qū)W生講解模具生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)狀、生產(chǎn)流程、對人才的具體要求以及模具行業(yè)未來的發(fā)展前景，學(xué)生據(jù)此能夠加深對該行業(yè)的了解，清楚地認(rèn)識(shí)企業(yè)的要求，并在以后的學(xué)習(xí)中加強(qiáng)相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，為將來走向社會(huì)奠定良好的基礎(chǔ)。

四、結(jié)束語

通過對《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》課程進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、教學(xué)課件改進(jìn)和教學(xué)方法改良，在教學(xué)實(shí)踐中改變了以往偏理論教學(xué)的模式，課堂氣氛十分活躍，學(xué)生對沖壓模的學(xué)習(xí)興趣十分濃厚，效果顯著。和以往相比，學(xué)生在基本知識(shí)點(diǎn)的掌握上有了明顯提高，學(xué)習(xí)主動(dòng)性強(qiáng)，特別是能夠理論聯(lián)系實(shí)際，根據(jù)沖壓件制定沖壓工藝規(guī)程和設(shè)計(jì)沖壓模具，達(dá)到了課程的教學(xué)目的。

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Exploration on the Improvement of Teaching in " Stamping Process and Die Design " Course

ZHANG Xian-man

（Mechanical and Electrical Engineering College，Hainan University，Haikou，Hainan 570228，China）

Abstract：" Stamping Process and Die Design " is a highly practical course. By optimizing the teaching content，improving the teaching courseware，improving the teaching method，and combining theory with practice，the students' interest in learning has been stimulated，the classroom atmosphere has been activated，and the teaching quality has been improved significantly.

Key words：Stamping process and die design；Improvement of teaching；Quality of teaching