基于OBE 模式“模具CAD” 課程教學改革探索

金飛翔 谷 曼 田春艷 鐘 華

（合肥學院先進制造工程學院 安徽·合肥 230601）

0 引言

隨著中國制造2025 等重大國家戰略的提出以及未來制造強國的建設，需要大量的機械制造領域的人才精英，模具作為機械制造行業重要的一部分，對我國制造業的發展具有重要影響。[1]近年來隨著制造業的快速發展，社會對模具設計及制造相關的應用型人才的需求量逐年增加，同時隨著互聯網+制造的提出和研究應用，企業對于模具人才的培養、知識點于實踐能力的要求也越來越高，然而“模具CAD”作為材料成型及控制工程專業的專業核心課程，是培養學生應用三維設計專業軟件進行產品結構分析、產品成形工藝方案制定、產品成形模具設計、模架的結構設計等設計能力，對于培養面向未來制造業發展需要的應用型人才至關重要，因此基于OBE 針對傳統的教學模式進行改革探索具有重大的意義。

1 模具CAD 的課程改革分析

針對當前模具CAD 教學中存在的軟件應用不強，理論與實踐結合不夠，學生的實踐操作能力不夠，學生學習興趣低等問題，很多專業教學團隊針對模具CAD 課程進行了教學多方式深度融合和教學改革。[2-3]田文彤[4]指出了模具CAD/CAM 課程教學的弊端。建立了以學生為中心多維度的教學改革體系，結果表明該培養模式有利于激發學生的自主學習能力及創新潛能。韓翠紅[5]等基于工程教育專業認證的理念，結合培養目標采用“回溯式設計”原則對模具CAD/CAM 課程進行了教學大綱的改革，并制定多元化考核方式，結果表明通過改革提高學生的學習主動性以及團隊合作能力，培養學生的創新精神和獨立思考的能力。近幾年很多教師針對傳統教學方式方法進行了很多的研究和改革，然而學生模具設計的能力沒有得到很大提高，企業反饋學生實際操作能力和設計能力很難達到要求，因此急需尋找針對性現代的教學模式，以適應社會發展和專業技術的要求。

2 OBE 教學模式的研究分析

基于產出的教育模式（outcomes-based education, OBE）最早出現于美國和澳大利亞的基礎教育改革。[6]2016 年6 月，中國成為《華盛頓協議》的正式成員，協議規定進行工程教育專業認證不僅要進行工程教育學歷互認，同時要積極促進轉變高等教育教學改革。[7]馬廷威[8]等針對鍛造工藝與模具設計的課程基于OBE模式進行了教學探索，從教學大綱、教學模式和考核目標3 個方面提出改革，提高了學生的學習自主性，提升了學生的團隊合作能力和解決問題的能力，整體提升了學生的學習水平。張錦化[9]等基于OBE 模式以專業課程“材料研究方法” 為例，闡述了專業課程在基于成果產出的教育模式下課程教學方案的制定與實施情況。綜上研究得出，基于OBE 模式進行了很多相關的課程的探索研究，都有一定研究成果和應用價值，然而教學模式應該綜合考慮到學校的特點、地方企業實際需要、課程特點以及專業特點。

3 基于OBE 模具CAD 教學改革

合肥學院作為地方性應用型本科高校，以“地方性、應用型、國際化”的辦學定位，學習德國應用科學大學辦學經驗，圍繞應用型人才培養關鍵要素，進行系統改革和實踐，構建起具有鮮明特色的應用型人才培養體系，為區域發展培養了大批高素質應用型人才。因此結合本校的教學特色，基于OBE 模式進行“模具CAD”課程教學方式的改革具有科學性，也具有實際的必要性。

（1）以學生為主的教學方式，OBE 模式強調以目標產出，因此以學生學習掌握的專業知識應用為重點進行教學。在模具CAD 的課程教學上，以機房上機實操和案例講解為主進行教學，要求學生首先利用CAE 軟件對產品進行材料和結構分析，然后進行結構優化和工藝方案設計，結合上述分析結果利用CAD 軟件進行注塑模具設計，設計過程中進行模具尺寸計算、使用模具設計手冊、結構校核、管道結構優化等內容，進一步提升學生自主學習、手冊應用和熟練使用軟件進行產品的分析和模具設計的能力。

（2）結合實際產品為目標，進行模塊課程設計教學，以提高學生針對實際工程問題進行自主學習、分析問題和解決問題的綜合能力。針對特定的塑料產品貫穿模具CAD 課程設計全過程的實操訓練，讓學生充分了解注塑產品的模具設計開發過程，然后再結合理論教學、圖片、視頻以提高學生的感性認識，加深對注塑產品和模具的理解和認知。課后要求學生根據提供的注塑產品獨立動手，利用CAD 和CAE 軟件進行模具設計和工藝分析，通過模擬分析和優化得到模具設計參數。

（3）以企業項目為實際產出，結合前期模具專業基礎理論和實踐課程訓練，要求學生以小組的形式進行注塑模具項目綜合訓練，從而提高學生的集體合作精神和專業綜合應用能力。

在注塑模具設計綜合訓練方面，每組的同學按照項目訓練說明要求進行分工合作，根據項目實際需要和模具設計過程每位同學都有相應得分工，小組討論提出解決問題的最佳方案，并動手實施方案，作為項目綜合訓練的過程考核材料。項目實施具體的參數設計和結構設計過程都由學生通過自學、查資料、集體討論，最后分工合作完成。

4 結束語

結合地方區域的需要和學校教學特點，基于OBE 模式進行“模具CAD”課程的教學改革，不僅提升了學生專業學習的積極性和興趣，讓學生掌握必備的專業基礎知識和提高了實際應用能力，而且滿足了地方企業對人才綜合能力的必備要求。