模具設計與制造實踐研究

時間:2022-07-30 11:09:56

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模具設計與制造實踐研究

摘要:按照“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的要求,工程教育改革的重點要放在加強工程實踐教學和技能訓練、培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)業(yè)能力上。因此,天津大學仁愛學院組建了”模具設計制造實踐產(chǎn)學基地”。該基地以教學改革為根本目的,為優(yōu)化人才培養(yǎng)模式,建設實踐教學設施,建設“雙師型”師資隊伍提供廣闊平臺。學院在該基地的基礎之上不斷完善模具設計與制造方向的實踐教學體系,促進應用型、創(chuàng)新型工程技術(shù)人才的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞:工程教育;實踐教學;產(chǎn)學基地;模具

隨著我國“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的推進,我國的工程教育也發(fā)生了巨大的變化,從強調(diào)理論學習到重點培養(yǎng)實踐能力和技能訓練、培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)業(yè)能力,工程教育的教學模式發(fā)生了很大的變化[1]。建設適應工程實踐教學需要的新型校內(nèi)基地的重要性和緊迫性已愈益為眾多的高等工程院校所認識[2]。為此,天津大學仁愛學院組建了“模具設計與制造實踐產(chǎn)學基地”。該基地的建設以教學改革為根本目的,讓師生參與到企業(yè)的橫向項目中,不斷提升科研水平和工程實踐能力;并將工程實踐總結(jié)為工程案例進行教學改革,使教學貼近工程,縮短學生從“校門”到“廠門”的時間,提升學生的就業(yè)競爭力。

1基于CDIO模式的人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建

1.1優(yōu)化人才培養(yǎng)方案。天津大學仁愛學院隨著高等教育的改革,提出了“加強基礎,拓寬口徑,重視實踐,培養(yǎng)能力”的辦學原則。針對社會對應用型人才的需求和我院模具設計與制造方向的實際情況,學院將機械專業(yè)模具設計與制造方向的人才培養(yǎng)定位為:培養(yǎng)掌握較強機械基礎知識,具有模具結(jié)構(gòu)設計、模具制造工藝和模具使用方面的知識和能力的高級應用型人才。為培養(yǎng)出專業(yè)素質(zhì)高、實踐能力強的畢業(yè)生,我院制定了具有獨立學院自身特色的機械類應用型模具人才的培養(yǎng)計劃與教學實驗室建設方案,制定了將CAD/CAM技術(shù)引入到教學中,突出應用性、適應性,強化實踐能力訓練,提高學生對知識的運用能力和不斷獲得新知識的能力,全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。1.2建設以案例驅(qū)動、任務導向的課程體系。基于CDIO工程教育模式,在課程教育中讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程[3]?!澳>叻较?qū)嵺`產(chǎn)學基地”建設之后教師與學生可參與到企業(yè)項目中,與企業(yè)工程師一起完成項目的研發(fā)。通過參與模具的開發(fā)鍛煉師資隊伍,通過教師不斷接觸工程實踐提升自身的工程實踐能力。教師還可從項目中遴選工程案例服務于教學,將工程案例以知識相關(guān)性為基礎拆分成若干個部分,形成若干個子案例,應用于不同課程的教學過程中。在課程教學中調(diào)動學生學習積極性,以自主、交互式學習方式進行專業(yè)知識的學習。在教學中讓學生結(jié)組、將教學案例以任務形式布置給學生,學生自主進行查閱資料、討論后得出結(jié)論。不同小組將題目整合后得到課程相應知識點,加強學生對知識點的理解和運用。不同的課程都按照此方法進行案例教學,學生對于同一工程案例涉及的知識點則理解更為深刻,在課程設計或畢業(yè)設計環(huán)節(jié)中可以熟練運用相關(guān)知識進行設計,提升工程實踐能力。1.3優(yōu)化學生學習成果評價、注重能力培養(yǎng)、質(zhì)量評價。對于理論課程,主要采用“工學結(jié)合”“實例分析”“任務導向”的教學理念,將專業(yè)崗位技能知識融入到教學的重點內(nèi)容中。使理論教學與實踐緊密結(jié)合,提升學生的學習興趣。有些課程的考核方式設置為開卷。旨在培養(yǎng)學生的分析問題、解決問題、創(chuàng)新實踐的能力[1]。對于實踐教學環(huán)節(jié),設計“以案例驅(qū)動、任務導向”的課程體系,重點培養(yǎng)學生的動手實踐能力,縮短學生從“校門”到“廠門”的時間。因此,這些課程鼓勵學生考取政府認定的職業(yè)資格證書,學生考到一定的分數(shù)便認為通過該門考試。實踐教學是對學生實踐能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),將實踐教學與國家認證職業(yè)資格考試相掛鉤,是對學生實踐能力的認可及評定,也是我院對應用型人才培養(yǎng)的重要手段。學生既掌握了理論知識,又掌握了職業(yè)基本技能,熟悉行業(yè)的運作及管理模式,并且有分析問題解決問題的能力,對于將來的就業(yè)有極大的競爭力[4]。1.4強化工程實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。通過理論教學和實踐教學的有機交叉、融合,顯著提高學生的理論水平和實踐能力。我系模具設計與制造方向的實踐課程有沖壓模具課程設計、塑料模具課程設計、機械CAD軟件應用實訓、計算機輔助模具設計實訓、畢業(yè)設計等等。這些實踐課程中有些題目是來自工廠的真實題目,在完成實踐題目的過程中,學生需要從具體的工程問題出發(fā),分析解決這一問題所需要的理論知識,培養(yǎng)工程分析能力。通過在實踐操作中不斷翻閱相關(guān)資料提高了學生理論知識的掌握程度,通過理論聯(lián)系實際,能夠切實提高學生的工程應用能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

2實踐基地的建設

我系通過對現(xiàn)有實驗室設備進行了增補和功能完善,成立了“模具設計與制造實踐產(chǎn)學基地”,并與兩家制造企業(yè)建立了深度合作關(guān)系。2.1模具設計與制造校內(nèi)平臺建設。我系在深入調(diào)研模具行業(yè)特別是合作企業(yè)的基礎上,發(fā)現(xiàn)了自身在實驗室資源上的短板,對實驗室的設備進行了增補,并對功能進行了完善。整合新建和現(xiàn)有實驗室資源,將校內(nèi)資源劃分為三部分:模具數(shù)字化設計平臺、數(shù)字化制造平臺、模具小型資料庫。這三部分資源資源共享,分工明確,互為補充,形成了產(chǎn)、學、研一體化的實踐產(chǎn)學基地。模具數(shù)字化設計平臺建設的任務是依托校內(nèi)“機械產(chǎn)品參數(shù)化建模與工程分析實驗室”,根據(jù)中小型模具企業(yè)在模具設計、工程分析等方面的需求,將企業(yè)的真實產(chǎn)品引入實驗室,企業(yè)工程師與教師、學生共同完成產(chǎn)品的模具設計、模具參數(shù)化建模、工程分析。數(shù)字化制造平臺包括“CAD/CAM計算中心”“數(shù)控制造實訓中心”“模具實驗室”。該平臺建設的任務是解決企業(yè)產(chǎn)品的模具設計、零部件加工制造、裝配試制的需求。同時,該平臺給學生提供了模具的拆裝和測繪實驗,使學生對模具結(jié)構(gòu)更為熟悉;為學生提供了加工制造模具主要零部件的場所,提高學生的動手操作能力;為學生提供了對工件進行參數(shù)化模具設計的機會,提高學生的模具設計能力。購買有關(guān)沖壓模具設計、塑料模具設計、模具制造工藝等方面的書籍資料,成立模具數(shù)字化建模與制造實踐產(chǎn)學基地小型資料庫。2.2基于機械工程系模具應用型人才培養(yǎng)的校企合作。課題組通過調(diào)研,與兩家制造企業(yè)確立了深度合作關(guān)系。與兩家企業(yè)的合作涉及塑料模具的設計、制造和樣件生產(chǎn)過程。通過這些環(huán)節(jié),使承擔任務的教師和學生能獲得較全面和具體的工程鍛煉,提高了師生的工程分析、模具設計、實踐操作能力;同時,這些環(huán)節(jié)為相關(guān)課程的教學提供了豐富和寶貴的工程案例資源。

3師資隊伍建設

在師資隊伍建設方面,實踐基地通過整合校、內(nèi)外資源,為教師提供了更為廣闊的提升空間:一方面參與到企業(yè)橫向課題中增強科研和工程能力;另一方面進入合作企業(yè)見習,完成企業(yè)相關(guān)產(chǎn)品的設計制造任務,提高知識的運用能力和實際操作水平。同時,教師們緊密圍繞基地建設的成果開展教學內(nèi)容的優(yōu)化與創(chuàng)新,從實踐基地汲取營養(yǎng)來提升自身的工程能力和教學水平。同時,鼓勵青年教師考取職業(yè)資格證書,成為理論和實踐課程均能勝任的“雙師型”教師,助力應用型人才的培養(yǎng)。實踐基地還聘請了企業(yè)專家作為實踐基地的導師,提升團隊解決工程問題的能力[5]。

4結(jié)語

綜上所述,“模具設計與制造實踐產(chǎn)學基地”的建設在改革實踐教學模式,建設實踐教學設施,建設科研水平、工程能力及教學水平過硬的“雙師型”師資隊伍,提升學生的工程分析、工程實踐能力方面做了一定工作,取得了良好的效果,為今后繼續(xù)加強”模具設計與制造實踐產(chǎn)學基地”的建設機制及改革實踐教學模式奠定基礎。

參考文獻:

[1]徐新成,建軍,春鋒,等.卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”工程訓練教學改革[J].實驗室研究與探索,2014,33(5):223-226.

[2]費從榮.創(chuàng)新與工程實踐教學基地建設[J].西南交通大學學報(社會科學版),2000,1(2):95-98.

[3]徐麗娟,張春福,孫曉娟,等.基于CDIO模式的工程圖學融合式教學模式研究[J].價值工程,2014,(3):267-268.

[3]代顯華,李榮鋼,葛一楠.校企共建工程實踐教育中心的探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2013,32(4):110-113.

[4]張靜,李成.通信工程類“大學生校外實踐教育基地”建設模式、機制研究與實踐[J].科教導刊,2014(12):29-30,65.

作者:古麗 馬超 陳曄 單位:天津大學仁愛學院