基于三維制圖軟件的沖壓工藝與模具設計課程改革的探討

鄭興偉　褚振華　莊欣

【摘要】沖壓工藝和模具設計是一門實踐性特別強的機械類專業課，它要求學生具備一定的理論和實踐基礎。本文主要介紹了沖壓工藝和模具設計課程的基本特點，教學目標和教材選用情況，根據實際情況調整教學內容，在教學方法和手段上進行探討。

【關鍵詞】沖壓工藝和模具設計 三維建模軟件 探討

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）39-0253-01

1.引言

模具是工業之母。模具的制造技術在工業生產中扮演著極其重要的角色，采用模具生產的零件具有一系列優點，如質量好，效率高，耗能少和生產成本低等，這對我國經濟和社會發展起著巨大的作用，對中國實現“中國制造2025”戰略目標有著重要的意義[1]。因此我國對模具專業人才也提出了新的要求，模具人才也成為社會緊缺人才，而高校的任務就是正確引導學生在掌握正確的模具理論知識的同時接觸到更多與實際生產相關聯的實例，適應國家對人才的需要。

2.教學設計

2.1明確課程教學目標

結合高校的辦學要求，對于《沖壓工藝和模具設計》課程，我們的教學目標可以大致分為兩部分，分別是知識目標和能力目標。主要包括：系統掌握沖壓模具設計與制造專業知識；具備設計中等編制復雜沖壓件的成型工藝和沖模能力；具備編制沖模加工工藝及加工程序的能力；掌握沖模具裝配與調整的技能；初步具備試模和沖壓件質量分析的能力；具備查閱各種不同的設計參數及選用模具零件國家標準的能力等[2]。只有充分明確了課程目標，才能成功的進行課程改革。

2.2教材的選用

教材是老師傳道授業的主要工具，在日常教學中起著十分重要的作用，教師正確的使用教材對教學成效有著至關重要的影響。目前本校該門課程使用的教材是陳永主編的《沖壓工藝與模具設計》，書共分為兩大部分，第一部分主要講了沖裁工藝，彎曲工藝，拉深工藝等沖壓工藝理論；第二部分介紹了模具設計和加工中常見的問題。這本教材具有內容精煉，結構分明等優點。

同時本課程還使用《UG NX 10.0中文版從入門到精通》作為輔助教材，全書共13章分別介紹了UG NX 10.0入門，基本操作，草圖設計，曲線操作，特征建模等內容，全書內容詳實，由淺入深，思路清晰，圖文并茂，使得UG初學者和已經基本掌握UG軟件的同學都能夠有所收獲，書中實例更是貼近工業加工實際，讓同學們能夠更好的將模具設計知識運用到生產實踐中去。

但是教師也不應該盲目的迷信教材，而是應該根據具體的教學和生產情況來運用教材，根據本課程教學的課時和教學要求，對教材上一些次要的知識點做一些適當的刪減，對于在實際生產中普遍遇到的知識點要詳細的講解并且做一些適當的補充。

2.3教學方法和手段

2.3.1 運用實際生產知識，提高學生學習熱情

傳統的填鴨式教學方法讓學生只能疲于應付考試，而不能達到增強學生專業知識的目的，并且這樣也很大程度上打擊了學生學習這門課程的積極性。教師在講解書本知識的同時應當適當給學生分享一些知識在實際生產中的運用，讓學生意識到自己所學知識在今后的工作中能有巨大的作用，這樣不僅能激發學生的學習熱情，還能使學生更加快速的理解教材上的知識點。

2.3.2加強分組討論

對于教材上碰到的容易忽視與混淆的重點和難點內容，教師應該將其轉化為問題，讓學生在課堂上進行分組討論，讓學生在討論的過程中學習專業知識。課堂的主題本就是學生，尤其是在本科教育中，教師的作用在于激發學生的學習興趣和學習思維，讓學生自己能夠發現問題，思考問題并且解決問題。

2.3.3 講練結合，倡導自學，加強指導

心理學告訴我們，課堂上學生的集中注意力的時間是有限的，長時間的講解會使學生的集中力發生明顯的下降，會引起學生的思維疲勞，降低教學質量。如果在一次課時的學習中，將最后四分之一的時間用作練習思考的時間，讓學生從被動聽講轉為主動思考，引導學生通過對習題的思考探求所學內容。之后，教師應該總結學習技巧，將一些具有規律性的方法向學生講解，幫助學生理解和記憶。例如在沖裁，拉深，彎曲工藝計算方面加強訓練。首先讓學生進行理論計算，再利用三維制圖軟件進行有限元分析并且比較內容，加深學生對所學知識的理解。

2.3.4 注重理論和實踐相結合

學生對本課程的學習僅僅停留在理論層面或者是全體投入到實踐層面的學習都是行不通的。理論的學習具有普遍性和典型性，本課程的教學目標就是使學生通過理論的學習能夠掌握一般沖壓常識規律后，能夠在具體實例中得出正確的結論，再從實踐的結論和理論的對比中更深層次地了解所學知識，通過實踐拓展分析問題和解決問題的能力，培養學生的創新思維和動手能力。

2.3.5重視課程設計

課程設計是在系統的理論學習之后進行的實踐性教學環節，主要是通過模具實例設計，幫助學生鞏固和消化所學知識，培養學生將所學知識運用到實際生產的能力和實際工作能力。通過課程設計，可以使得學生的模具設計能力發生質變。

3.結束語

沖壓工藝和模具設計課程的教學方法和手段是以教材為基礎，利用三維建模軟件，以培養學生的實際設計能力發出，既重視傳統教學的理論教學，也注重學生對于理論知識的實際運用。體現了教師在教學過程中起到的引導者的角色，充分地發揮學生的主觀能動性，對學生增強獨立思想和獨立解決問題的能力有著重大的作用。沖壓工藝和模具設計課程改革仍然在繼續，我們將不斷發現教學中所遇到的問題并且積極改正，提高教學質量，教無止境。

參考文獻：

[1]陳永.沖壓工藝與模具設計[M].北京：機械工業出版社，2009

[2]潘成剛.“沖壓工藝與模具設計”課程教學實踐[J].科技信息（科學教研），2008（16）：530-531.

作者簡介：

鄭興偉（1981.11-），男，漢族，江西玉山人，上海海洋大學工程學院副院長，副教授，研究方向：現代工程圖學和模具設計。