沖壓工藝及模具設計課程改革研究

1、沖壓工藝及模具設計課程改革研究 摘要：根據社會對模具人才的需求和材料成型及控制工程專業(yè)的培養(yǎng)目標，基于OBE工程教育模式，對?沖壓工藝及模具設計?課程進行改革。根據畢業(yè)要求明確課程目標，圍繞課程目標設置教學內容，多種考核方式相結合，探索以學習產出為導向的課程模式，實現課程對畢業(yè)要求指標點的有效支撐，培養(yǎng)學生的專業(yè)能力。關鍵詞：模具；OBE；課程；改革；畢業(yè)要求0引言在中國高校進行工程教育認證的趨勢下，我校材料成型及控制工程專業(yè)為提升教育質量，加快雙一流;建設，針對各專業(yè)課程進行改革。課程改革基于學習產出的教育模式OBE，以專業(yè)認證畢業(yè)要求達成度為指導，圍繞課程目標，重新構建課程體系，修訂和完善

2、教學大綱，調整課時安排，使教學內容更加符合專業(yè)畢業(yè)要求，注重培養(yǎng)學生的專業(yè)能力，使學生能熟練掌握和靈活運用當前行業(yè)開展的新技術、新工藝，在工作后能盡快適應崗位需求，為今后的職業(yè)開展打好根底。1專業(yè)培養(yǎng)目標目前模具制造行業(yè)對人才的崗位要求和工作內容為：能夠根據產品和工程要求進行系統(tǒng)優(yōu)化、方案設計和工藝設計，熟悉沖模、鍛模、注射模等結構設計及其材料性能，熟練使用主流設計軟件完成上述設計任務，并能考慮本錢、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，按時供貨；熟悉模具本錢和利潤計算，制作報價和投標文件；能與客戶和供貨商進行良好地溝通。企業(yè)對人才的要求決定了

3、學校的專業(yè)培養(yǎng)目標與畢業(yè)要求，即掌握機械制造、模具設計、材料性能和本錢控制等根底知識，并具備一定的工程素養(yǎng)和較好的專業(yè)能力，能在機械制造行業(yè)中從事工藝設計、模具技術開發(fā)、生產管理、質量控制、銷售效勞等工作的應用型工程技術人才。培養(yǎng)目標與畢業(yè)要求進一步導向;課程教學，需要課程有效支撐專業(yè)能力矩陣中的要求【3】。2課程現狀?沖壓工藝及模具設計?是材料成型及控制工程專業(yè)學生學習的一門專業(yè)課程，設置在大三下學期，課程改革前的總學時為48學時，其中理論教學為40學時，實驗教學為8學時，考核方式為閉卷考試。主要學習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程及其極限，掌握模具的根本結構和設計

4、方法以及模具CAD/CAM。前置課程有?制造技術根底?和?金屬塑性成形原理?，后置課程有?塑料成型工藝及模具設計?【4】。根據過去幾年的學生反應意見，該課程學習困難在于學生對沖壓成形工藝和模具結構設計沒有直觀的印象，課程理論內容較為抽象，實驗學時偏少，缺乏實踐操作，因此學生學習較為吃力，主要表達在無法清晰地理解沖壓工藝的過程和原理，看不懂PPT上的模具結構，難以完成課程設計要求的模具設計任務，只是死記硬背書本知識以應付考試。3基于OBE模式的課程改革OBE教學模式強調以學生為中心進行教學，以畢業(yè)要求為導向，滿足高等工程教育專業(yè)認證對課程的要求。因此，需要對課程目標、教學內容、教學方法和學時分配

5、等作出調整，使課程到達畢業(yè)要求達成度。根據工程教育認證的12條畢業(yè)要求標準，調整課程目標與畢業(yè)要求的對應關系如表1所示。調整后的課程目標注重學生的學習成果，使學生掌握沖壓工藝和模具的設計知識，具備在工作中分析問題、使用工程知識解決問題、制定解決方案的能力。課程目標的設定明確對應了畢業(yè)要求指標點，形成了對專業(yè)培養(yǎng)目標的有效支撐。根據課程目標，教學內容分為3個模塊：沖壓加工根本理論、工藝規(guī)程制定和沖模設計計算。教學形式上改變過去課堂講授和實驗別離的形式，采取以學生為主、教師引導和以實驗為主、結合理論講解來完成課程設計任務的方式，如表2所示。在沖壓加工根本理論及過程模塊先用0.5學時進行講授，通過圖

6、片和視頻介紹沖壓的根本概念、分類及其在機械工業(yè)中的地位與作用。然后進行15.5學時的實驗環(huán)節(jié)，通過對設備認知，了解液壓機、普通沖床、折彎機等沖壓設備的結構和工作原理，認識模具的分類和用途；通過板料變形試驗，了解沖壓成形的根本原理、沖壓材料及其沖壓成形性能；通過沖裁、拉深、彎曲等試驗，學習沖裁根本知識，掌握沖裁模間隙、凸模與凹模刃口尺寸確實定，沖裁件的工藝性、沖模分類及典型結構分析、沖模主要部件和零件的設計與選用。通過該模塊的學習完成課程目標1、2。工藝規(guī)程制定模塊共2學時，主要講解工藝文件的編制標準和步驟，學生在教師的指導下，模仿范例進行沖壓工藝規(guī)程的編寫，通過動手練習，能根據設計方案完成工藝

7、文件的編制，完成課程目標1、3。沖模設計計算模塊共30學時，按照模具種類分為5個實驗，每個實驗又分為拆裝;和設計;2個環(huán)節(jié)。在拆裝;環(huán)節(jié)，學生以3人一組，在教師的指導下進行典型結構模具的拆裝，模具的三維和二維圖紙被制作成掛圖放置在工位上，學生邊拆裝邊與模具圖紙對照，學習模具的結構、工作原理，掌握設計細節(jié)，如沖裁間隙、彎曲模回彈角的選擇等知識。通過拆裝;訓練，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)造性思維、理論聯系實際的態(tài)度，提高了動手能力；在設計;環(huán)節(jié)，學生根據教師提供的沖壓零件圖紙，完成工藝方案設計，編制工藝規(guī)程，設計模具的三維模型，并轉換成二維圖紙，標注各處尺寸和公差，注明技術要求，形成完整的工程圖紙。在這個過程

8、中，學生將前階段所學到的知識運用到實際中，通過實踐訓練掌握這些知識，并形成系統(tǒng)的知識體系，提升專業(yè)能力，到達課程目標1、2、3，局部學生的優(yōu)秀設計成果如圖1所示【6】。課程考核方式由過去的試卷成績評定改為教學過程、試驗、設計任務、知識點掌握、試卷成績結合的綜合考核。綜合考核方式注重學生的學習過程、專業(yè)能力培養(yǎng)、課程目標的實現程度。課程考核方式重視學生對知識的掌握和運用以及解決問題的能力。在試驗環(huán)節(jié)，90%以上的學生能較好地完成模具拆裝工作，試驗報告內容詳盡；在設計任務環(huán)節(jié)，75%的學生能完成工藝規(guī)程和模具設計圖紙；在知識點掌握環(huán)節(jié)，80%的學生能在課程辯論中闡述設計方案和分析報告，并較好地答復

9、教師和同學提出的問題。通過綜合考核，改變了期末考試定成績的方式，促使學生重視學習過程和學習成效，提升專業(yè)能力，到達畢業(yè)要求，為今后的職業(yè)開展奠定根底。4結束語基于OBE模式對?沖壓工藝及模具設計?課程進行改革，將課程目標、教學內容、考核方式緊密結合，有效地實現了對專業(yè)培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求指標點的支撐，為其他課程的改革提供了經驗，為本專業(yè)通過工程教育認證起到了一定的作用。參考文獻：【1】王紅軍,鐘建琳,劉忠和,等.基于OBE的機械制造技術根底課程設計教學評價.教育教學論壇,2021(51):230-231.【2】吳清.德國高等工程教育認證機構ASIIN的研究.當代教育實踐與教學研究,2021(2):213.【3】韓同樣,劉志明,胡燕士,等.開放式工程訓練與OBE教學模式探索.實驗技術與管理,2021(5):174-177.【4】孫明,鄭文翔,王超,等.基于工程教育專業(yè)認證采礦工程專業(yè)課程體系改革探析.當代教育實踐與教學研究,2021(5):80.【5】李恒梅,王震,萬志龍,等.工程教育認證背景下應用