高等本科院校的模具课程研究型教学方法的探索与实践Word下载.docx

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发达国家,尤其在大型、精密、复杂、长寿命模具技术

方面。

模具工业水平的提高,离不开掌握先进模具设计

和制造技术的人才,而模具技术人才的培养是高等学校

责无旁贷的职责。

因此,近几年,不仅高职院校,国内

很多高等本科院校也相继开设了模具设计制造专业课

程,争取为模具工业培养更多高素质创新型人才。

一、高等学校模具课程教学方法存在的问题

大连理工大学是国内最早成立模具研究所的两所高

校之一,先后开设了“精密模具设计”、“塑料模具设计”、

“高分子模具设计原理”、“模具概论”、“塑料成型技术”、

“模具制造工艺”等一系列模具设计制造专业课程,并指

导本科生毕业设计,在模具教学和科研方面积累了丰富

经验,同时为国家培养了大量的模具专业人才。

经过长

期的教学实践和调查研究发现,尽管包括我校在内的高

等本科院校模具专业和模具课程的建设取得了显著的成

果,但是由于在教学方法和教学模式上还存在明显的不

足,致使毕业生工程实践能力和创新能力薄弱,不能满

足我国模具工业对高素质人才的需求,主要存在的问题

包括以下几个方面:

（1）理论教学和实践脱节,教学过于注重理论的讲

解,实践教学内容不足,缺乏理论和实践的相互融通,

致使学生不能对知识进行全面的理解、掌握和应用,无

法激发学生对教学内容的兴趣。

（2）缺少形象生动的案例教学,教学方式过于僵化。

尽管有些高校也引入了“案例教学”,但很多情况下更接

近于“举例说明”,案例往往是辅助要点的讲解,学生不

能对整个模具设计案例进行有效地掌握,致使学生的形

象思维和分析解决实际工程问题的能力明显欠缺。

（3）授课方式仍然停留在传统的知识传授型模式,

在课堂教学中缺乏互动式的讨论和双向式的交流,以及

自主式和合作式学习,学生研究和分析问题的兴趣、习

惯和能力没有得到很好的培养。

（4）过于注重课堂教学,缺少课外、实物演示和生

产现场教学环节。

模具课程具有很强的实践性,单凭课

堂的讲解,会导致学生缺乏模具实物的认识,不能产生

对模具三维空间实体的想象力,进而导致整体教学效果

较差。

（5）考核方式陈旧,多数高校的模具课程仍然是期

末笔试一卷定“终身”的考核方式,评价方法单一,忽

视了对学生的创造性思维、知识和问题的主动研究和分

析思考能力、知识的综合运用能力的考察,不能全面和

客观地评价学生的学习情况。

二、模具课程教学方法的改革

研究型教学是一种基于问题和研究,把教学、科研、

实践在人才培养中融为一体的教学模式。

这种教学模式

突出了学生在教学中的主体地位,充分体现了“以人为

本”的教学理念;

突出研究在教学中的重要作用,强调68

知识的创新性和实践性;

突出知识、能力、素质三者的

统一,学生从理解和接受式的被动学习转变为探索和研

究式的主动学习,并在这种探究式学习过程中获取知识、

培养创新意识和合作精神、训练思维能力、发展个性[3-5]。

模具专业课程包含的内容十分丰富,即包括模具结构设

计与优化,也包括模具制造工艺理论和方法,它不仅是

多学科领域知识的综合,更需要有实践环节的真实体会。

因此,通过选用典型案例,来映射模具课程内容的所有

关键知识点,将知识的具体应用和应用过程中的分析以

及分析中需要研究的问题紧密联系起来,再结合实践进

行研究型教学,对于加深学生对知识的理解,提高对知

识的综合应用能力以及分析、研究和解决问题的能力具

有重要意义。

同时,采用典型案例分析的模具课程研究

型教学方法,可以引导学生主动学习、积极思考和主动

实践,培养创新能力和严谨的科学工作作风。

基于上述

分析,对模具系列课程的教学方法进行了改革,采取的

主要措施包括以下几个方面:

（1）打破传统的以模具成形理论基础→模具成形工

艺→模具成形零件结构工艺性→模具成形设备→模具设

计→模具制造为主线的知识灌输型课程讲解体系,以若

干个典型模具设计和制造案例为研究对象,在课程初期

即给出典型案例,以案例引发的问题为引导,循序渐进

和由浅入深地展开课程基本内容的讲解,重点突出每部

分内容的关键知识点,以模具设计和制造过程的分析方

法为主线,将课程内容与实际应用融为一体。

（2）从模具成形制品设计和制造问题的分析入手,

按照实际模具设计和制造过程和方法,以模具的功能结

构模块和设计制造知识为重点,重新整合课程内容,形

成以模具功能结构为对象的若干知识点。

然后从模具设

计和制造整体优化的角度,研究功能结构设计和制造的

合理性,提高学生对模具知识的综合应用以及模具设计

师应有的把握全局的素质和能力。

（3）采用研究式、启发式和讨论式的教学方法。

通

过典型案例分析,围绕授课内容提出能引发讨论和发挥

想象力的问题让学生独立思考,进行分组讨论,给出模

具设计方案。

然后教师针对学生提出的问题和设计结果,

进行分析评价,归纳总结出关键知识点并重点讲解,实

现教师和学生的双向互动。

同时,教师通过介绍模具设

计和制造研究领域国际前沿的一些热点问题,结合教学

内容,引出该领域科学问题的研究方法,创造一种类似

科学研究的教学环境和教学气氛,调动学生的积极性和

主动性,让学生在自主思维与主动探索过程中学习知识。

（4）针对模具课程的特点,采用课内讲授与课外实

践相结合,多媒体课件、动画、视频、网络、现场实物

并用的多介质、多手段教学方式。

根据课程内容的性质,

选择相应的授课方法和手段。

建立课程的动画、视频和

网络资源库,将课程内容形象化、简易化和趣味化,调

动学生学习兴趣和激发他们的学习热情,使学生能够切

实理解和掌握课程知识要点。

（5）研究新的课程考核方法。

模具课程具有较强的

实践性和工程应用性,传统的通过一张试卷的考试方式

存在明显弊端。

现在我们尝试采用了多元化的考核办法,

把重点放在平时的考核中,分阶段、分内容、分知识点

进行考核,再以不同的加权平均确定学生的最终成绩。

考试中增加了没有标准答案的考试内容,鼓励学生按照

自己的个性和特长探索和创新。

三、模具课程研究型教学方法改革的实践

实施的教改课程包括“塑料模具设计”、“高分子模

具设计原理”、“模具概论”、“精密模具设计”、“塑料成

型技术”等模具设计制造方向本科生专业课。

以“塑料

模具设计”为例,采用了典型案例分析的教学方法,为

了确保课堂的教学质量,制定了典型案例分析教学实施

计划,按照计划编制了具有模具设计课程特色的教学大

纲,将原来的知识原理讲解为主的教学计划转变为以典

型案例为主线、逐步引出知识点、全面提高学生的综合

应用能力的教学方案,并在教学过程中加以修改和完善。

实践的内容包括:

（1）典型案例的分析与选择。

注塑模具种类很多,

各类注塑模具的设计既有共同点,又具备自身的特点,

因此,必须对各类塑料模具设计过程进行归纳和总结,

选择合理的教学案例。

尽管塑料模具种类繁多,但按照

模具结构分类,可分为两大类即单分型面的二板式模具

和多分型面的三板式模具。

当塑件中存在侧孔或侧向凸

凹时,模具又需增加侧向分型机构,而浇注系统的设计

尤其是浇口形式的设计会直接影响到注塑模具结构及其

复杂程度。

因此,我们选取了三种具有代表性的浇口形

式作为典型案例,即直浇口、侧浇口及点浇口:

①案例1:

直浇口式单分型面二板式注塑模具。

这

类模具又可分为不带和带侧向分型机构的直浇口式二板

式注塑模具两类。

模具一模一腔,模具结构简单,装配

图和零件图简单易懂,模具功能零件齐全,适合在授课

初期作为典型案例讲解。

②案例2:

侧浇口式单分型面二板式注塑模具。

类模具又可分为不带和带侧向分型机构的侧浇口式二板

模具可以一模多腔,模具结构与案例

1相似,但成型零部件的结构复杂,适合在授课中期作

为典型案例讲解。

③案例3:

点浇口式三板式注塑模具。

这类模具又69

可分为不带和带侧向分型机构的点浇口式三板式注塑模

具两类。

模具可以一模多腔,多分型面,由于需要顺序

开模,自动脱凝料,模具结构复杂,适合在授课后期作

三类典型案例根据不同的授课阶段,由浅入深地引

出,既保持了授课知识的整体性,又让学生容易接受,

取得了满意的教学效果。

（2）根据典型案例,整合教学内容。

教学内容的整

合不是教学内容的简单加减,而是在新的教学观念指导

下的重新调整与组合。

根据典型案例,将授课内容整合

为模具总体结构设计、浇注系统设计、排气系统设计、

温度调节系统设计、脱模机构设计、成型零部件设计和

侧向分型机构的设计等几个功能模块。

每一部分功能模

块都结合典型案例讲解,便于学生对授课知识点的理解。

（3）完善多媒体教学课件及动画,制作用于教学的

模具实物。

多媒体课件的制作对教改实施效果有很大影

响,结构合理、生动活泼的多媒体课件会吸引学生的学

习兴趣,改善教学效果。

因此,我们对原有多媒体课件

进行了进一步的完善,增加了很多动画内容和图例。

另

外,还准备了30多件模具实物,为同学们在课堂上演示。

（4）基于典型案例,采用研究型教学模式。

通过实

践和探索,以新的教学思路组织课堂教学,要求学生课

前查阅相关资料,课堂上积极参与对话、讨论、辩驳,

形成“教师陈述问题,学生多人猜想反驳”的“对话共

同体”课堂模式。

重点章节的讲授由传统的教师一人单

讲改为学生上台合讲,形成了“猜想与反驳”的课堂讨

论气氛。

主要讲述章节,教师首先简要介绍今天的知识

点和问题,然后以提问的方式让学生提出解决方案的多

种可能性,然后在随后的教学中逐步将学生心中的疑问

给予解答。

教学手段上尽可能采用多媒体教学手段,放

映动画,引用图例和演示实物,产生了一种图文并茂、

情景交融的教学效果。

最后,教师提出解决问题的方案,

并在课后为学生布置思考题。

（5）设置实践教学环节。

在课程中期,设置1-2学

时的参观实习环节,通过成形加工和模具制造的生产实

习和教师现场讲解,使学生对模具企业生产与管理模式、

产品设计、工艺设计、模具结构、模具加工设备和模具

加工的工艺过程等知识有较全面的感性认识,为下一阶

段的课程学习打下良好基础。

（6）改革课程考核方法。

采取了期末笔试、大作业

和口试答辩相结合的方式。

笔试中注意了试题的全面性

和系统性,基本上覆盖了所有的知识点,注重了对学生

模具设计基本原理和分析实际问题能力的考核。

期末大

作业是课程考核方式改革的重点,对考察学生的实践和

应用能力具有重要作用。

考核根据模具课程的特点,结

合典型案例,选择了一个带有侧孔的方形壳体塑件作为

考核对象,分别让学生们设计三类注塑模具即带侧向抽

芯机构的直浇口二板式注塑模具、带侧向抽芯机构的侧

浇口二板式注塑模具以及带侧向抽芯机构的点浇口三板

式模具,要求学生画出模具装配图并采用答辩的方式给

出大作业最终成绩。

这种考核方式既让学生们系统地掌

握了塑料模具设计的知识,又提高了学生的学以致用的

实践能力,取得了很好的考核效果。

四、教改效果与展望

采用问卷调查的方式收集了学生对校改实施效果的

反馈信息。

问卷调查涉及学生对授课方式、教学计划安排、

课件和动画及实物演示、典型案例的选择、实践教学、教

师授课水平、考核方式、校改效果总体评价等17个问题,

并采用了无记名的方式,收回问卷118份。

在学生认同度

调查数据中,95%的学生对此次教改效果非常认同,5%

的学生基本认同,他们一致认为案例式研究型教学方法对

于提高知识的理解和掌握以及应用能力给予了很大帮助。

通过基于典型案例分析的模具课程研究型教学方法

改革的尝试,激发了学生学习的积极能动性,提升了学

生发现问题、分析研究和解决实际问题的能力,收到了

良好的教学效果。

今后,需要对这种全新教学方法进行

进一步的探索,并在教学实践中不断地改进和完善,期

望未来能够形成一种适合高等院校模具专业课程特点的

研究型教学模式,为我国模具工业的振兴与发展培养出

更多具有创新意识和工程实践能力的高素质人才。

参考文献:

[1]祁红志.模具工业的发展与模具专业群的建设[J].中国职

业技术教育,20113:

44-47[2]刘全坤,王成勇,刘传经.模具技术的现状与未来发展的

重点[J].模具工业,2011,375:

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74-78[5]籍建东.研究型教学模式和传统教学模式的比较[J].职教

论坛,20115:

43-45

[本文工作得到了大连理工大学教学改革基金“基于

典型案例分析的模具课程研究型教学方法研究”的项目

资助]

[责任编辑:

文和平]