注塑工藝與模具設(shè)計課程改革

摘要：注塑工藝與模具設(shè)計課程作為材料專業(yè)的核心課，在教學(xué)模式上仍以課堂理論講授為主，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)積極性和對課程的興趣，課程內(nèi)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(rèn)知參觀和設(shè)置問題等方式結(jié)合開啟整個課程的學(xué)習(xí)，采用線上線下課程安排，使學(xué)生在掌握理論知識的同時，也學(xué)習(xí)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(xué)將理論知識應(yīng)用到實際模具設(shè)計中，增強學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣和潛能，教學(xué)改革實踐經(jīng)驗可為其他類似的核心專業(yè)課程提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：注塑工藝與模具設(shè)計課程；項目化教學(xué)；線上線下混合；教學(xué)改革

中圖分類號：TB文獻標(biāo)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(xué)院為例。注塑工藝與模具設(shè)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?yán)碚撝R和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容。通過該課程學(xué)習(xí)使學(xué)生具備模具行業(yè)和塑料工業(yè)所需人才的相關(guān)知識、能力和素養(yǎng)，增加學(xué)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(shè)計課程的教學(xué)方法仍以傳統(tǒng)的理論教學(xué)模式為主，課程考核為閉卷考試。學(xué)生不重視課程學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)過程中抱著應(yīng)付考試的態(tài)度去學(xué)習(xí)，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(xué)生缺乏對注塑工藝與模具設(shè)計課程的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用沒有完全發(fā)揮出來。尤其是模具設(shè)計這一部分內(nèi)容，該部分屬于結(jié)構(gòu)設(shè)計模塊，空間結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，學(xué)生學(xué)習(xí)時較難想象，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)時似懂非懂。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在這樣的教學(xué)模式下培養(yǎng)的學(xué)生，即使已經(jīng)學(xué)習(xí)了注塑工藝與模具設(shè)計這門課程，仍然連簡單的注塑模具都難以設(shè)計完整，缺乏動手設(shè)計能力。

為了適應(yīng)市場對應(yīng)用型人才的需求和促進學(xué)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(shè)計課程進行改革。

2目前的教學(xué)過程中存在的不足之處

（1）模具行業(yè)介紹內(nèi)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(xué)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(xué)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(chǎn)中的重要性體現(xiàn)不足，導(dǎo)致學(xué)生的興趣不高，積極性不夠。

（2）教學(xué)模式單一，主要以理論教學(xué)為主。教學(xué)過程以教師講授為主，學(xué)生對課程知識被動地接受。課程的設(shè)置與前期學(xué)習(xí)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(xué)生不能將掌握的各門課程有機地整合。

（3）授課內(nèi)容缺少注塑模具計算機輔助設(shè)計和模流分析仿真軟件等內(nèi)容。

在教學(xué)過程中，通常對傳統(tǒng)的模具類型和設(shè)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(shè)計注塑模具和Moldflow軟件對注塑過程的模擬等內(nèi)容進行介紹。因此，學(xué)生設(shè)計注塑模具時的動手和創(chuàng)新能力相對較差。

隨著基礎(chǔ)教育課程改革的深入，越來越重視對學(xué)生核心素質(zhì)的教育。在以學(xué)生為中心、促進學(xué)生全面發(fā)展的教學(xué)理論驅(qū)動下，提高學(xué)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(xué)習(xí)更加強調(diào)自主探索，以學(xué)生為中心，以興趣為基礎(chǔ)，從而發(fā)展學(xué)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(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)奠定了堅實基礎(chǔ)。

3課程改革思路

3.1利用多種形式進行課程導(dǎo)入

如圖1所示，提高學(xué)生對課程的重視程度和對課程的興趣。首先可以邀請已經(jīng)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(xué)生講解一下注塑工藝與模具設(shè)計課程的重要性、課程的知識點在實際生產(chǎn)中的具體應(yīng)用以及企業(yè)對從事注塑模具設(shè)計人員的職業(yè)要求。通過這種形式，讓大三的學(xué)生認(rèn)識到該課程的重要性，對未來有意從事模具制造業(yè)的學(xué)生有一定的職業(yè)規(guī)劃向?qū)ё饔?。其次，到校企合作的注塑模具公司進行認(rèn)知參觀，通過最直觀方式認(rèn)識注塑機、注塑模具結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)注塑件的流程以及生產(chǎn)注塑件涉及的軟件。最后針對注塑模具公司現(xiàn)場已經(jīng)注塑好的幾款塑料件，讓學(xué)生思考這些塑料件設(shè)計的注塑模具結(jié)構(gòu)該如何設(shè)計？讓學(xué)生帶著問題進入本課程的學(xué)習(xí)。

圖1多形式的課程導(dǎo)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(jù)學(xué)生課堂上的反應(yīng)加快或者放慢教學(xué)速度，有利于學(xué)生理解并消化所學(xué)知識。線上教學(xué)，運用迅飛教育平臺，重點針對注塑工藝與模具設(shè)計課程打造虛擬課堂，將三維軟件繪制注塑模具設(shè)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(xué)生可以在虛擬課堂在線視頻自學(xué)計算機繪制簡單和復(fù)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(xué)習(xí)結(jié)束后，都會有相應(yīng)習(xí)題進行練習(xí)。平臺上設(shè)置有討論空間，學(xué)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(xué)環(huán)節(jié)緊密結(jié)合，強化學(xué)生工程意識，鍛煉學(xué)生運用現(xiàn)代計算機技術(shù)完成復(fù)雜注塑模具設(shè)計，增加課程教學(xué)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(wù)

根據(jù)前期企業(yè)認(rèn)知參觀，針對現(xiàn)場的注塑件模具結(jié)構(gòu)設(shè)計問題設(shè)計本次課程的項目?；诒敬握n程的教學(xué)目標(biāo)和培養(yǎng)方案，在完成線下教學(xué)和線上教學(xué)任務(wù)的基礎(chǔ)上，以企業(yè)現(xiàn)有的塑料件作為主要的教學(xué)載體，以班級為單位分成8組分別設(shè)計該項目。項目分別包括模具分型設(shè)計、模胚系統(tǒng)設(shè)計、流道系統(tǒng)設(shè)計、頂出系統(tǒng)設(shè)計、冷卻系統(tǒng)設(shè)計等部分。

3.3.2制定項目計劃

根據(jù)項目制定了相應(yīng)的教學(xué)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(xué)的課程考核材料項目匯報PPT，項目設(shè)計方案書，項目設(shè)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(biāo)準(zhǔn)

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(wù)分工表中每個成員的職責(zé)任務(wù)完成情況評分等，其中較為復(fù)雜的是項目評分。項目完成后，學(xué)生可以從兩個角色和兩個方面對自己設(shè)計的注塑模具進行PPT匯報。一是作為設(shè)計者的身份向老師和其他學(xué)生講述注塑模具的設(shè)計理念，老師和其他學(xué)生站在客戶的角度對項目進行評分。二是作為學(xué)生的身份，講述設(shè)計過程中應(yīng)用到的軟件，遇到的問題以及如何解決問題，總結(jié)團隊在項目制作過程中的經(jīng)驗與教訓(xùn)。教師則對項目進行點評和指導(dǎo)，在評分過程中要充分考慮學(xué)生實操過程中的軟件應(yīng)用能力、注塑模具的設(shè)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(shè)計中有不足的小組，老師應(yīng)及時了解原因，并幫助解決他們設(shè)計中存在的問題，并逐一指導(dǎo)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?jǐn)?shù)。

4總結(jié)

注塑工藝與模具設(shè)計是理論性和實踐性都較強的一門課程，將講座、企業(yè)認(rèn)知參觀、線上線下教學(xué)以及項目化教學(xué)等多種模式結(jié)合起來，打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，突出以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，提高學(xué)生對課程興趣，最終達到良好的教學(xué)效果。這種模式下培養(yǎng)的學(xué)生，既能夠積極主動地學(xué)習(xí)課程知識，也能將所學(xué)習(xí)的知識進行靈活應(yīng)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(zhì)技能型專門人才。

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