沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)課程改革研究

1、沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)課程改革研究 摘要：根據(jù)社會(huì)對(duì)模具人才的需求和材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，基于OBE工程教育模式，對(duì)?沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)?課程進(jìn)行改革。根據(jù)畢業(yè)要求明確課程目標(biāo)，圍繞課程目標(biāo)設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，多種考核方式相結(jié)合，探索以學(xué)習(xí)產(chǎn)出為導(dǎo)向的課程模式，實(shí)現(xiàn)課程對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的有效支撐，培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)能力。關(guān)鍵詞：模具；OBE；課程；改革；畢業(yè)要求0引言在中國(guó)高校進(jìn)行工程教育認(rèn)證的趨勢(shì)下，我校材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)為提升教育質(zhì)量，加快雙一流;建設(shè)，針對(duì)各專(zhuān)業(yè)課程進(jìn)行改革。課程改革基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式OBE，以專(zhuān)業(yè)認(rèn)證畢業(yè)要求達(dá)成度為指導(dǎo)，圍繞課程目標(biāo)，重新構(gòu)建課程體系，修訂和完善

2、教學(xué)大綱，調(diào)整課時(shí)安排，使教學(xué)內(nèi)容更加符合專(zhuān)業(yè)畢業(yè)要求，注重培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)能力，使學(xué)生能熟練掌握和靈活運(yùn)用當(dāng)前行業(yè)開(kāi)展的新技術(shù)、新工藝，在工作后能盡快適應(yīng)崗位需求，為今后的職業(yè)開(kāi)展打好根底。1專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)目前模具制造行業(yè)對(duì)人才的崗位要求和工作內(nèi)容為：能夠根據(jù)產(chǎn)品和工程要求進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化、方案設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)，熟悉沖模、鍛模、注射模等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其材料性能，熟練使用主流設(shè)計(jì)軟件完成上述設(shè)計(jì)任務(wù)，并能考慮本錢(qián)、效益、環(huán)境、平安和健康等因素；熟悉模具各零部件的加工工藝及裝配工藝，能按照要求安排生產(chǎn)，按時(shí)供貨；熟悉模具本錢(qián)和利潤(rùn)計(jì)算，制作報(bào)價(jià)和投標(biāo)文件；能與客戶和供貨商進(jìn)行良好地溝通。企業(yè)對(duì)人才的要求決定了

3、學(xué)校的專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求，即掌握機(jī)械制造、模具設(shè)計(jì)、材料性能和本錢(qián)控制等根底知識(shí)，并具備一定的工程素養(yǎng)和較好的專(zhuān)業(yè)能力，能在機(jī)械制造行業(yè)中從事工藝設(shè)計(jì)、模具技術(shù)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)管理、質(zhì)量控制、銷(xiāo)售效勞等工作的應(yīng)用型工程技術(shù)人才。培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求進(jìn)一步導(dǎo)向;課程教學(xué)，需要課程有效支撐專(zhuān)業(yè)能力矩陣中的要求【3】。2課程現(xiàn)狀?沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)?是材料成型及控制工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程，設(shè)置在大三下學(xué)期，課程改革前的總學(xué)時(shí)為48學(xué)時(shí)，其中理論教學(xué)為40學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)為8學(xué)時(shí)，考核方式為閉卷考試。主要學(xué)習(xí)沖壓成形的概念和原理，沖裁、拉深、彎曲等沖壓工藝的成形過(guò)程及其極限，掌握模具的根本結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)

4、方法以及模具CAD/CAM。前置課程有?制造技術(shù)根底?和?金屬塑性成形原理?，后置課程有?塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)?【4】。根據(jù)過(guò)去幾年的學(xué)生反應(yīng)意見(jiàn)，該課程學(xué)習(xí)困難在于學(xué)生對(duì)沖壓成形工藝和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沒(méi)有直觀的印象，課程理論內(nèi)容較為抽象，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)偏少，缺乏實(shí)踐操作，因此學(xué)生學(xué)習(xí)較為吃力，主要表達(dá)在無(wú)法清晰地理解沖壓工藝的過(guò)程和原理，看不懂PPT上的模具結(jié)構(gòu)，難以完成課程設(shè)計(jì)要求的模具設(shè)計(jì)任務(wù)，只是死記硬背書(shū)本知識(shí)以應(yīng)付考試。3基于OBE模式的課程改革OBE教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心進(jìn)行教學(xué)，以畢業(yè)要求為導(dǎo)向，滿足高等工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證對(duì)課程的要求。因此，需要對(duì)課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和學(xué)時(shí)分配

5、等作出調(diào)整，使課程到達(dá)畢業(yè)要求達(dá)成度。根據(jù)工程教育認(rèn)證的12條畢業(yè)要求標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。調(diào)整后的課程目標(biāo)注重學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，使學(xué)生掌握沖壓工藝和模具的設(shè)計(jì)知識(shí)，具備在工作中分析問(wèn)題、使用工程知識(shí)解決問(wèn)題、制定解決方案的能力。課程目標(biāo)的設(shè)定明確對(duì)應(yīng)了畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，形成了對(duì)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的有效支撐。根據(jù)課程目標(biāo)，教學(xué)內(nèi)容分為3個(gè)模塊：沖壓加工根本理論、工藝規(guī)程制定和沖模設(shè)計(jì)計(jì)算。教學(xué)形式上改變過(guò)去課堂講授和實(shí)驗(yàn)別離的形式，采取以學(xué)生為主、教師引導(dǎo)和以實(shí)驗(yàn)為主、結(jié)合理論講解來(lái)完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)的方式，如表2所示。在沖壓加工根本理論及過(guò)程模塊先用0.5學(xué)時(shí)進(jìn)行講授，通過(guò)圖

6、片和視頻介紹沖壓的根本概念、分類(lèi)及其在機(jī)械工業(yè)中的地位與作用。然后進(jìn)行15.5學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)設(shè)備認(rèn)知，了解液壓機(jī)、普通沖床、折彎?rùn)C(jī)等沖壓設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理，認(rèn)識(shí)模具的分類(lèi)和用途；通過(guò)板料變形試驗(yàn)，了解沖壓成形的根本原理、沖壓材料及其沖壓成形性能；通過(guò)沖裁、拉深、彎曲等試驗(yàn)，學(xué)習(xí)沖裁根本知識(shí)，掌握沖裁模間隙、凸模與凹模刃口尺寸確實(shí)定，沖裁件的工藝性、沖模分類(lèi)及典型結(jié)構(gòu)分析、沖模主要部件和零件的設(shè)計(jì)與選用。通過(guò)該模塊的學(xué)習(xí)完成課程目標(biāo)1、2。工藝規(guī)程制定模塊共2學(xué)時(shí)，主要講解工藝文件的編制標(biāo)準(zhǔn)和步驟，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，模仿范例進(jìn)行沖壓工藝規(guī)程的編寫(xiě)，通過(guò)動(dòng)手練習(xí)，能根據(jù)設(shè)計(jì)方案完成工藝

7、文件的編制，完成課程目標(biāo)1、3。沖模設(shè)計(jì)計(jì)算模塊共30學(xué)時(shí)，按照模具種類(lèi)分為5個(gè)實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)又分為拆裝;和設(shè)計(jì);2個(gè)環(huán)節(jié)。在拆裝;環(huán)節(jié)，學(xué)生以3人一組，在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行典型結(jié)構(gòu)模具的拆裝，模具的三維和二維圖紙被制作成掛圖放置在工位上，學(xué)生邊拆裝邊與模具圖紙對(duì)照，學(xué)習(xí)模具的結(jié)構(gòu)、工作原理，掌握設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，如沖裁間隙、彎曲模回彈角的選擇等知識(shí)。通過(guò)拆裝;訓(xùn)練，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維、理論聯(lián)系實(shí)際的態(tài)度，提高了動(dòng)手能力；在設(shè)計(jì);環(huán)節(jié)，學(xué)生根據(jù)教師提供的沖壓零件圖紙，完成工藝方案設(shè)計(jì)，編制工藝規(guī)程，設(shè)計(jì)模具的三維模型，并轉(zhuǎn)換成二維圖紙，標(biāo)注各處尺寸和公差，注明技術(shù)要求，形成完整的工程圖紙。在這個(gè)過(guò)程

8、中，學(xué)生將前階段所學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中，通過(guò)實(shí)踐訓(xùn)練掌握這些知識(shí)，并形成系統(tǒng)的知識(shí)體系，提升專(zhuān)業(yè)能力，到達(dá)課程目標(biāo)1、2、3，局部學(xué)生的優(yōu)秀設(shè)計(jì)成果如圖1所示【6】。課程考核方式由過(guò)去的試卷成績(jī)?cè)u(píng)定改為教學(xué)過(guò)程、試驗(yàn)、設(shè)計(jì)任務(wù)、知識(shí)點(diǎn)掌握、試卷成績(jī)結(jié)合的綜合考核。綜合考核方式注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程、專(zhuān)業(yè)能力培養(yǎng)、課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度。課程考核方式重視學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和運(yùn)用以及解決問(wèn)題的能力。在試驗(yàn)環(huán)節(jié)，90%以上的學(xué)生能較好地完成模具拆裝工作，試驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容詳盡；在設(shè)計(jì)任務(wù)環(huán)節(jié)，75%的學(xué)生能完成工藝規(guī)程和模具設(shè)計(jì)圖紙；在知識(shí)點(diǎn)掌握環(huán)節(jié)，80%的學(xué)生能在課程辯論中闡述設(shè)計(jì)方案和分析報(bào)告，并較好地答復(fù)

9、教師和同學(xué)提出的問(wèn)題。通過(guò)綜合考核，改變了期末考試定成績(jī)的方式，促使學(xué)生重視學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)成效，提升專(zhuān)業(yè)能力，到達(dá)畢業(yè)要求，為今后的職業(yè)開(kāi)展奠定根底。4結(jié)束語(yǔ)基于OBE模式對(duì)?沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)?課程進(jìn)行改革，將課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、考核方式緊密結(jié)合，有效地實(shí)現(xiàn)了對(duì)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐，為其他課程的改革提供了經(jīng)驗(yàn)，為本專(zhuān)業(yè)通過(guò)工程教育認(rèn)證起到了一定的作用。參考文獻(xiàn)：【1】王紅軍,鐘建琳,劉忠和,等.基于OBE的機(jī)械制造技術(shù)根底課程設(shè)計(jì)教學(xué)評(píng)價(jià).教育教學(xué)論壇,2021(51):230-231.【2】吳清.德國(guó)高等工程教育認(rèn)證機(jī)構(gòu)ASIIN的研究.當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究,2021(2):213.【3】韓同樣,劉志明,胡燕士,等.開(kāi)放式工程訓(xùn)練與OBE教學(xué)模式探索.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2021(5):174-177.【4】孫明,鄭文翔,王超,等.基于工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證采礦工程專(zhuān)業(yè)課程體系改革探析.當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究,2021(5):80.【5】李恒梅,王震,萬(wàn)志龍,等.工程教育認(rèn)證背景下應(yīng)用