注塑工藝與模具設計課程改革

摘要：注塑工藝與模具設計課程作為材料專業(yè)的核心課，在教學模式上仍以課堂理論講授為主，學生缺乏學習積極性和對課程的興趣，課程內容掌握程度不夠，為解決以上問題，對課程進行改革。通過講座、企業(yè)認知參觀和設置問題等方式結合開啟整個課程的學習，采用線上線下課程安排，使學生在掌握理論知識的同時，也學習到三維軟件繪制模具以及Moldflow仿真等軟件知識。通過項目化教學將理論知識應用到實際模具設計中，增強學生對課程內容的掌握，激發(fā)學生主動學習的興趣和潛能，教學改革實踐經驗可為其他類似的核心專業(yè)課程提供一定的參考。

關鍵詞：注塑工藝與模具設計課程；項目化教學；線上線下混合；教學改革

中圖分類號：TB文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.16.093

1現(xiàn)狀與背景分析

以安徽信息工程學院為例。注塑工藝與模具設計課程是材料專業(yè)大三的核心課程之一，該課程包括了塑料成型工藝理論知識和模具結構設計內容。通過該課程學習使學生具備模具行業(yè)和塑料工業(yè)所需人才的相關知識、能力和素養(yǎng)，增加學生就業(yè)方向和企業(yè)崗位需求的匹配度。

現(xiàn)階段，注塑工藝與模具設計課程的教學方法仍以傳統(tǒng)的理論教學模式為主，課程考核為閉卷考試。學生不重視課程學習，在學習過程中抱著應付考試的態(tài)度去學習，缺乏積極性和主動性，對于課程中的知識點傾向于死記硬背，缺乏理解，更是忽視理論知識與生活實際的聯(lián)系，使大部分學生缺乏對注塑工藝與模具設計課程的學習興趣，學生學習的主體作用沒有完全發(fā)揮出來。尤其是模具設計這一部分內容，該部分屬于結構設計模塊，空間結構較為復雜，學生學習時較難想象，導致學生在學習時似懂非懂。通過調查發(fā)現(xiàn)，在這樣的教學模式下培養(yǎng)的學生，即使已經學習了注塑工藝與模具設計這門課程，仍然連簡單的注塑模具都難以設計完整，缺乏動手設計能力。

為了適應市場對應用型人才的需求和促進學生畢業(yè)就業(yè)，現(xiàn)對現(xiàn)有模式下的注塑工藝與模具設計課程進行改革。

2目前的教學過程中存在的不足之處

（1）模具行業(yè)介紹內容不夠直觀。和許多課程一樣，在課程的緒論部分通過視頻、圖片、實例等教學手段對課程的重要性和注塑模具行業(yè)的現(xiàn)狀ePs+m3ZoUtnYfw6Y3E7NqA==、發(fā)展進行詳細的介紹。教學手段不夠新穎，課程在模具行業(yè)的重要性以及模具行業(yè)在國民生活和生產中的重要性體現(xiàn)不足，導致學生的興趣不高，積極性不夠。

（2）教學模式單一，主要以理論教學為主。教學過程以教師講授為主，學生對課程知識被動地接受。課程的設置與前期學習過的機械制圖、公差與配合、三維軟件以及二維軟件等課程聯(lián)系不大，學生不能將掌握的各門課程有機地整合。

（3）授課內容缺少注塑模具計算機輔助設計和模流分析仿真軟件等內容。

在教學過程中，通常對傳統(tǒng)的模具類型和設計方法的講解花費大多數(shù)時間，以至于沒有時間對三維軟件設計注塑模具和Moldflow軟件對注塑過程的模擬等內容進行介紹。因此，學生設計注塑模具時的動手和創(chuàng)新能力相對較差。

隨著基礎教育課程改革的深入，越來越重視對學生核心素質的教育。在以學生為中心、促進學生全面發(fā)展的教學理論驅動下，提高學生在課堂的參與度顯得尤為重要。與傳統(tǒng)的課堂相比，項目式學習更加強調自主探索，以學生為中心，以興趣為基礎，從而發(fā)展學生批判思維、合作能力、動手能力，促進其全面發(fā)展，為創(chuàng)新學習和終身學習奠定了堅實基礎。

3課程改革思路

3.1利用多種形式進行課程導入

如圖1所示，提高學生對課程的重視程度和對課程的興趣。首先可以邀請已經畢業(yè)且在注塑模具行業(yè)工作的優(yōu)秀畢業(yè)生回來講座，以講座的形式，以過來人的身份給學生講解一下注塑工藝與模具設計課程的重要性、課程的知識點在實際生產中的具體應用以及企業(yè)對從事注塑模具設計人員的職業(yè)要求。通過這種形式，讓大三的學生認識到該課程的重要性，對未來有意從事模具制造業(yè)的學生有一定的職業(yè)規(guī)劃向導作用。其次，到校企合作的注塑模具公司進行認知參觀，通過最直觀方式認識注塑機、注塑模具結構、生產注塑件的流程以及生產注塑件涉及的軟件。最后針對注塑模具公司現(xiàn)場已經注塑好的幾款塑料件，讓學生思考這些塑料件設計的注塑模具結構該如何設計？讓學生帶著問題進入本課程的學習。

圖1多形式的課程導入

3.2課程分為線上和線下兩部分

如圖2所示，線下通過面對面方式教授理論知識，根據學生課堂上的反應加快或者放慢教學速度，有利于學生理解并消化所學知識。線上教學，運用迅飛教育平臺，重點針對注塑工藝與模具設計課程打造虛擬課堂，將三維軟件繪制注塑模具設計的過程進行錄制并上傳到訊飛教育平臺，實現(xiàn)實體課堂多媒體講授，學生可以在虛擬課堂在線視頻自學計算機繪制簡單和復雜的注塑模具模型，同時在平臺上上傳Moldflow模擬仿真塑件流動過程的視頻，每一模塊的視頻學習結束后，都會有相應習題進行練習。平臺上設置有討論空間，學生可以將遇到的難題拋出來，班級同時相互討論，共同解決問題。三維軟件、仿真軟件與本課程的理論教學環(huán)節(jié)緊密結合，強化學生工程意識，鍛煉學生運用現(xiàn)代計算機技術完成復雜注塑模具設計，增加課程教學效果。

圖2線上線下課程安排

3.3課程項目規(guī)劃

3.3.1明確項目任務

根據前期企業(yè)認知參觀，針對現(xiàn)場的注塑件模具結構設計問題設計本次課程的項目。基于本次課程的教學目標和培養(yǎng)方案，在完成線下教學和線上教學任務的基礎上，以企業(yè)現(xiàn)有的塑料件作為主要的教學載體，以班級為單位分成8組分別設計該項目。項目分別包括模具分型設計、模胚系統(tǒng)設計、流道系統(tǒng)設計、頂出系統(tǒng)設計、冷卻系統(tǒng)設計等部分。

3.3.2制定項目計劃

根據項目制定了相應的教學計劃表，如表1所示。班級分為8組，每組4～5人，推選出小組隊長，隊長對整個項目進行規(guī)劃，明確分工，并將團隊分工表匯總提交給任課教師，團隊分工如表2所示。

3.3.3項目成果提交

項目化教學的課程考核材料項目匯報PPT，項目設計方案書，項目設計的注塑模具的成本以及注塑模具的三維圖紙和Moldflow軟件分析的仿真圖紙等。

3.4課程評分標準

課程考核包括課堂表現(xiàn)、線下作業(yè)、線上視頻觀看率、線上作業(yè)、項目考核成績以及任務分工表中每個成員的職責任務完成情況評分等，其中較為復雜的是項目評分。項目完成后，學生可以從兩個角色和兩個方面對自己設計的注塑模具進行PPT匯報。一是作為設計者的身份向老師和其他學生講述注塑模具的設計理念，老師和其他學生站在客戶的角度對項目進行評分。二是作為學生的身份，講述設計過程中應用到的軟件，遇到的問題以及如何解決問題，總結團隊在項目制作過程中的經驗與教訓。教師則對項目進行點評和指導，在評分過程中要充分考慮學生實操過程中的軟件應用能力、注塑模具的設計能力、注塑模具與注塑件的符合度、項目的完成度、項目的亮點與不足以及團隊協(xié)作能力等。對未完成項目的或項目設計中有不足的小組，老師應及時了解原因，并幫助解決他們設計中存在的問題，并逐一指導和講解，直至項目完成。對于按時完成的項目、按時完成的項目沒有不足、按時完成的項目有不足以及未按時完成的項目分別給出不同的分數(shù)。

4總結

注塑工藝與模具設計是理論性和實踐性都較強的一門課程，將講座、企業(yè)認知參觀、線上線下教學以及項目化教學等多種模式結合起來，打破傳統(tǒng)的教學模式，突出以學生為中心的教學理念，提高學生對課程興趣，最終達到良好的教學效果。這種模式下培養(yǎng)的學生，既能夠積極主動地學習課程知識，也能將所學習的知識進行靈活應用。在掌握課本專業(yè)知識的同時，了解了整個項目開發(fā)的流程，為企業(yè)培養(yǎng)契合度更高的高素質技能型專門人才。

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