塑料成型工艺与模具设计课程改革探析

塑料成型工艺与模具设计课程改革探析 摘要:塑料成型工艺与模具设计是模具设计与制造专业的核心课程，在教学过程中采用理论与实践有机结合，利用塑料模具成型设备，运用计算机及相关软件等教学手段，让学生在做中学，使学生将理论知识运用到实践当中，增强学生对塑料成型模具的认识、理解，实现了培养技能型人才的教学目标。关键词:塑料成型工艺与模具设计；教学改革；模具设计；教学做一体化；高职模具是工业生产中的重要工艺装备，模具成型具有优质、高效、低成本等优点，模具工业在机械工业、电子工业、航空工业、仪器仪表工业、石油化工和日常用品工业等部门得到广泛应用据统计。据统计，利用模具制造的零件，在汽车、飞机、仪器仪表、家用电器、交通、通信等各行各业中占以上；在电视机、手机、计算机等电子产品中占以上，而塑料模具成型约占模具成型总量的。企业对模具专业的人才需求量大幅增加，市场需求巨大。随着模具制造技术的发展，对人才培养质量也提出了更高的要求。目前，国内许多职业院校都开设了模具设计与制造专业。塑料成型工艺与模具设计是模具设计与制造专业的核心专业课程，具有实践性和综合性的特点。该课程的教学目的是通过学习塑料的组成与工艺特性，掌握塑件成型原理及模具结构，使学生具备模具制造的职业能力。本文介绍了塑料成型工艺与模具设计专业教学改革取得的一些成果。教学现状分析学生对模具设计与制造专业了解不够通过对模具设计与制造专业学生发放调查问卷和召开座谈会等方式了解学生对专业的了解情况，结果见表从表可以看出，学生不是很了解模具行业，很多没有接触过模具，更多的学生专业填报随大流，跟着同学一起填报的该专业。但同时调查显示，学生虽然对专业了解不多，但对教学方法要求很高。学生更青睐通过师生交流探讨获取知识，学生有参与到教学过程的想法。常规模具设计与制造专业的课程体系现状分析常规的模具设计与制造专业人才培养方案采用的是大一上学期的专业基础课机械制图、钳工实训、电工实训，大一下学期安排模具设计与制造专业的机械设计基础、金属材料与热处理，大二上学期开设模具制造工艺学、数控编程、或等课程，大二下学期开设冷冲压成型工艺与模具设计、塑料成型工艺与模具设计、模具成型工艺实训、专业课程设计，大三全年在模具企业实习，详见图。常规教学采用传统的先理论教学后实践操作环节，在理论教学过程中，学生没有接触过实物，对模具工艺原理、结构、工作过程学习很吃力、听不懂，解决实际问题能力很差，在实际生产中不能与理论知识联系起来，在课程体系上没有形成闭环，实际教学状况与教学目标有很大差距，教学效果不理想。模具设计与制造专业学生就业现状分析通过近年该专业学生就业的的企业跟踪调查发现人才培养存在的主要问题包括：学生基础理论差、适应岗位需要的时间长、专业相关知识达不到综合运用的水平、很多知识没有实践检验、学生不善于查找资料、读不懂操作规程、解决问题能力差。企业建议在教学中融入企业现场的相关知识。高职高专主要是培养技能型人才，既要求学生具备一定的理论基础，又有很强的动手操作能力，显然按照目前的教学现状，偏离了注重学生技能培养的轨道。主要体现在理论课程开设在前，相关实训教学在后，实践教学与理论教学脱节。课程改革措施课程设置上注重理论与实践融合在制定模具专业人才培养方案更加注重将理论融入到实训教学中，实现模块式教学，理论课程与实训课交替进行，灵活设置塑料成型工艺与模具设计理论课与实训课时，在保证总学时不变的前提下，由任课教师自行分配，在实训车间实训过程中注重理论知识的讲授，让学生学习更加直观，高效（见图）。例如：在讲授塑料的组成及分类时，将讲授场所放在实验室，让学生分组实验，了解常见塑料（聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、环氧树脂等）的特性和成型产品的具体体现，通过对比成型产品和不同工艺参数下的产品产生的缺陷可以达到教学目的。教学内容分项目贴近企业实际生产教学目的是让学生能在实际生产中具备模具制造技能。通过走访浙江省台州市黄岩区、广东深圳富士康工业园、江苏昆山高新区等模具行业发达地区的企业，对模具专业人才需求进行调研，发现前期选用塑料成型工艺与模具设计的教材采用传统章节式，注重理论，实训无针对性。在教学改革过程中我们大胆改革采用项目式教学，精心设计教学各个环节，通过编写典型塑件设计案例，编制典型模具零件加工工艺规程，将企业的塑料模具案例作为教学主要环节，以此引入知识点，让学生们在分析制作过程中去主动学习相关知识，同时同步进行实训制作。比如在讲解注射成型工艺时，将典型塑料杯注射成型过程放在塑性成形实训间讲解，让学生动手拆装模具，按照工艺规程中的要求自行操作，按照工艺参数范围值中上限值、下限值、中间值获得制品后分析工艺参数的合理性（如图所示）。教学过程中注重引导学生交流、创新，让学生融入教学全过程，参与到教学过程中。教学手段上运用信息化技术随着科学技术的不断发展，教学设施不断完善，教学手段不断推陈出新。针对学生不了解模具生产制造现场，对塑料模具结构、塑料成型原理、成型过程不了解的现状。科学合理的安排教学内容，将课堂变成生产现场，先进的教学手段尤为重要。例如：在讲解压缩成型原理及工艺过程时，通过多媒体播放生产现场视频，利用微信观看不同工艺下各种模具成型过程动画视频（如图、图所示），信息化手段将枯燥的专业知识变得生动易懂，也解决了上课学生玩手机的老问题。利用虚拟仿真教学让学生体验模具生产制造、模塑工艺的过程。增强了学生对塑料模具结构的感性认识，让学生对模具产生浓厚兴趣。考核模式注重实用塑料成型工艺与模具设计与其他模具专业课程联系非常紧密，涉及的知识面很多，如：机械制图、机械设计基础、数控编程。以试卷等常规手段作为考核方式，不能全面反映学生掌握该专业的知识程度。通过采用作品设计，运用计算机辅助软件，引入数字化模具设计的理念，教会学生利用先进设计方法设计的技巧。学生通过三维建模的设计，模具设计，数控编程完成模具设计到加工，能反映学生掌握多门课程的知识运用理解能力。体现了塑料成型工艺与模具设计作为模具专业核心课的作用。改革取得的成效（）塑料成型工艺与模具设计是一门实践性很强的课程，整个教学过程中理论和实践结合得非常紧密，通过长期的教学总结，发现只有将教、学、做有机结合，让学生在做中学知识，总结经验，真正做到理论联系实践。教师全过程参与学生作品的设计、改进，及时讲解在模具设计制造过程中的问题，学生实际解决问题的能力得到了加强，掌握了更多的知识点。教、学、做相互渗透，相辅相成强化了学生的技能。（）从学生评教结果上看，对教师的满意度大幅提高，学生意见减少。在第三年学生企业实习过程中，学生表现出的水平得到企业认可。（）学生在学习过程中兴趣更浓，当设计作品遇到难点时与老师沟通更多了，通过自主设计作品理论知识在实际运用中得到强化。结束语通过塑料成型工艺与模具设计的课程教学改革实践，体现了以学生为教学中心，学生参与到教学过程中，教学过程做到了理论与实践相结合，学生既学到了理论知识又掌握了实践操作技能，既达到了教学目标，又培养了学生在设计、加工过程中的创新能力。参考文献王蕾塑料成型工艺与模具设计专业课教改探讨科技教育创新，（）：刘庆东关于塑料模具设计教学改革的探讨佳木斯教育学院学报，（）：高汉华塑料成型工艺与模具设计大连：大连理工大学出版社，刘航模具制造技术西安：西安电子科技大学出版社，.