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模具设计与制造专业课程的改革探索
作者:王 波 王仙萌
关键词:模具专业;课程改革;实践能力;职业素质
模具行业的时代背景
模具行业是一个融合多专业、多学科知识并为多种加工领域服务的工业行业。使用模具生产产品,具有效率高、质量好、节约能源和原材料、成本低等一系列优点。模具已成为现代工业生产的重要手段和加工工艺。随着科学技术和社会经济的发展,产品的开发周期和产品的更新期逐渐缩短,模具的使用更加频繁并已渗入到各行各业,它在汽车、电器、通讯、电子及轻工等领域的应用尤为广泛。作为一种产业,模具工业的发展与繁荣是现代工业技术发展的一个重要标志,多数工业产品的发展和技术水平的提高,在一定程度上取决于模具工业的发展水平,这一点在许多发达国家的工业史上已经得到了十分明确的体现。
20世纪80年代以来,科学技术的发展,特别是计算机应用技术的迅猛发展,对模具业的发展产生了重大影响。随着计算机辅助设计、辅助制造以及辅助分析相继被普遍引入到模具制造领域,模具CAPP、CIMS工程也开始在一些企业获得成效,模具的设计和加工发生了根本性的变革。现在,通过互联网传送模具信息,远距离控制模具生产已成为一些企业的重要经营手段。模具生产周期缩短,质量提高,成本降低,使模具制造的整体水平和科技含量得到了质的飞跃。近年来,激光立体制模(SLA)、分层实体制造(LOM)、选择性激光烧结(SLS)和熔化沉积制造(FDM)等快速成型制造技术发展很快,新的技术不断涌现,模具的设计与制造技术正处于一个非常活跃的发展阶段。
模具专业课程改革的思路和措施
模具设计与制造专业教学计划的课程,应该严格按照高职教育指导性专业目录中的核心课程开设,并以学生就业为导向、以市场调研为基础、以能力培养为主线,对其中一些课程作适当调整,再加入各个学校的特色课程。
例如,我院在2005年的教学计划中,学习其他院校该专业的教学经验,结合我院自身的特点,在专业课程体系基本构架的基础上对各门课程的传统教学内容进行了改革。我们在改革中坚持的原则是:符合专科层次教学基本要求,在理论知识和新知识上,均坚持以“必需、够用”为度;处理好理论教学与实践教学的关系;以能力培养为核心。基础课程的教学内容重点应放在如何体现模具设计与制造的专业特点上;为强化学生的设计能力,将设计类课程的内容体系由过去“以分析为主线”转变为“以设计为主线”。计算机应用则侧重于与模具设计、制造密切相关的典型应用软件上。具体体现在下面几个方面:
增强学生实践能力和实践技能传统教育比较讲究掌握系统的理论知识,忽视了知识应用能力的培养。但社会对从业者知识和能力的要求中,能力显然是第一位的。因此,在课堂教学和实践教学的各个环节,不仅要让学生掌握“必需、够用”的理论知识,更需强化能力培养。为了强化学生的能力培养以及实践方面的意识,我们调整理论课程和实践环节教学课时的比例,即降低理论课程教学课时,增加实践环节教学课时。一是走校企合作办学之路,建立教学与实习基地。比如我们与中国人民解放军5702厂、西安飞机工业公司模具厂、中国人民解放军5713厂、航空工业总公司第603研究所等厂家进行合作,建立校外实训基地,既在一定程度上解决了教学实训基地问题,又解决了毕业生就业问题;二是教学与生产结合,使学生深入生产第一线,参观或参与生产过程;三是理论与实践相结合,把教学和实践结合起来,将课堂搬到实践场所。例如,在冲压课程中,讲到模具结构这一章时,我们将学生带到模具拆装实验室,结合具体的模具讲解模具的结构及各部分的功用,并让学生动手拆装模具,加深了学生对模具结构及各部分功用的理解,同时也提高了学生的实践动手能力。
用功能化模块构建新课程体系本专业改革后的课程体系,由基础知识、设计理论、模具加工工艺和应用等三个基本功能模块组成。其中,三个基本模块构成了本课程体系的主体。新课程体系的主线条放在与模具设计、制造相关的系列主干课程上,即通过机械制图——机械设计基础——冷冲压技术——塑料模成型技术——模具CAD/CAM——模具制造工艺及设备等课程,培养学生的工程设计能力。各功能模块主要课程如下表所示。
注重课程内容的改革我们把高职教育指导性专业目录中的核心课程“数控技术”更名为“模具数控加工与编程”,并增加了机械制造工艺装备、模具应用软件、现代制造技术和工业企业管理等课程。及时将新知识、新技术、新产品引进课堂。根据专业特点及社会需要大胆进行课程综合化改革,打破单一学科课程体系,增加实用性强的内容。整合部分相关理论课程,使之结合更紧密,内容更紧凑。如在2005年的教学计划中将公差、AutoCAD与传统的制图课整合为《机械制图》;将机械原理、机械零件与工程力学整合为《机械设计基础》;将刀具、夹具和工艺整合为《机械制造基础》。根据教学模式、课程方案改革的要求,重新编写新教材。在2006级的教学计划中,经过专业指导委员会充分讨论,在2005级的课程开设基础上作适当的调整,我们把该专业的《工程材料与热处理》课程改为《模具材料与表面处理》课程。理由是《金属材料与热处理》课程属于专业基础理论课,本着理论课以够用为主的原则,减少理论方面的课时。同时考虑到课程的实用性,在此门课中添加专门的模具材料知识,使得学生在以后工作中能较快胜任岗位。同时,把企业管理和专业英语调整为选修课。在专门课中,加大CAD/CAM专门化方向,开设三维造型(Pro/E)、模具设计与数控加工(Pro/E)和机械CAD/CAM课程。同时增加选修课的门次,而且继续增加专业选修课,增设SolidWorks应用新课程。
加强创新意识和创新能力的培养新世纪人才要有创新精神和创新能力,高职教育也须如此。要把创新精神和创新能力的培养作为一种新型教育理念,渗透到教学的各环节中去。在课堂讲授、作业、实验、实习、课程设计和毕业设计等知识传授和技能训练环节,应尽量减少验证性的内容,尽可能强化创新意识和能力的培养。在专业基础课程中,我们把《机械设计基础》课程作为强化创新意识和能力培养的重点,在理论上以“必需、够用”为度,但着力强化“机械设计课程设计”在机构创新、组合、选型等方面的教学和训练,并以此为例向其他课程推广。
开设素质教育课程为培养学生的社会能力,我们开设了《职业素质教育》和《素质拓展》等素质教育课程,其中把《职业素质教育》课程纳入人才培养方案,进入第一课堂,并确定其学分。把大学生素质拓展活动和职业素质教育结合起来,既分工又合作,形成以教书育人、管理育人和服务育人为核心的“全员育人”的全面素质教育新体系。《职业素质教育》是一门综合课,强调在职业活动中对社会的适应性,重视从业者应具有的积极人生态度,涉及职业生涯规划、创业教育、挫折教育、情商教育、自我评价、自我管理、团结协作、语言表达能力、交际能力、理解与应变能力、计划实施和安排等内容,有针对性地对学生走向社会进行指导,培养学生的适应力、应变力和自强不息的意志品质。
总之,课程改革是一项长期、复杂的系统工程,在教学过程中要不断总结,对出现的问题及时处理,充分发挥专业指导委员会的作用,认真采纳基础课、专业基础课以及专业课教师的意见。同时也要根据市场的需求情况,在每一轮的教学计划中及时调整。
参考文献:
[1]徐凤英,区颖刚,陈震,等.高校模具课程创新教学的改革研究[J].农机化研究,2003,(3):275-276.
[2]徐凤英,区颖刚,陈震,等.高校农业机械化专业学生素质教育改革的探索[J].农机化研究,2003,(1):227-228.
[3]陈列强.高等职业教育学生能力培养的思考[J].高等工程教育,2001,(3).
作者简介:
王波(1979—),男,陕西旬阳人,西安航空职业技术学院机械工程系教师,主要从事模具设计与制造专业教学研究。