模具設計與制造實踐研究

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摘要:按照“卓越工程師教育培養計劃”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、培養創新思維和創業能力上。因此，天津大學仁愛學院組建了”模具設計與制造實踐產學基地”。該基地以教學改革為根本目的，為優化人才培養模式，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、創新型工程技術人才的培養。

關鍵詞:工程教育;實踐教學;產學基地;模具

隨著我國“卓越工程師教育培養計劃”的推進，我國的工程教育也發生了巨大的變化，從強調理論學習到重點培養實踐能力和技能訓練、培養創新思維和創業能力，工程教育的教學模式發生了很大的變化［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，提升學生的就業競爭力。

1基于CDIO模式的人才培養模式的構建

1．1優化人才培養方案。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，學院將機械專業模具設計與制造方向的人才培養定位為:培養掌握較強機械基礎知識，具有模具結構設計、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。為培養出專業素質高、實踐能力強的畢業生，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計劃與教學實驗室建設方案，制定了將CAD/CAM技術引入到教學中，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，全面提高人才培養質量。1．2建設以案例驅動、任務導向的課程體系?；贑DIO工程教育模式，在課程教育中讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程［3］?！澳＞叻较驅嵺`產學基地”建設之后教師與學生可參與到企業項目中，與企業工程師一起完成項目的研發。通過參與模具的開發鍛煉師資隊伍，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。在課程教學中調動學生學習積極性，以自主、交互式學習方式進行專業知識的學習。在教學中讓學生結組、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，在課程設計或畢業設計環節中可以熟練運用相關知識進行設計，提升工程實踐能力。1．3優化學生學習成果評價、注重能力培養、質量評價。對于理論課程，主要采用“工學結合”“實例分析”“任務導向”的教學理念，將專業崗位技能知識融入到教學的重點內容中。使理論教學與實踐緊密結合，提升學生的學習興趣。有些課程的考核方式設置為開卷。旨在培養學生的分析問題、解決問題、創新實踐的能力［1］。對于實踐教學環節，設計“以案例驅動、任務導向”的課程體系，重點培養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資格證書，學生考到一定的分數便認為通過該門考試。實踐教學是對學生實踐能力培養的重要環節，將實踐教學與國家認證職業資格考試相掛鉤，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的重要手段。學生既掌握了理論知識，又掌握了職業基本技能，熟悉行業的運作及管理模式，并且有分析問題解決問題的能力，對于將來的就業有極大的競爭力［4］。1．4強化工程實踐能力、創新創業能力。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，分析解決這一問題所需要的理論知識，培養工程分析能力。通過在實踐操作中不斷翻閱相關資料提高了學生理論知識的掌握程度，通過理論聯系實際，能夠切實提高學生的工程應用能力、創新創業能力。

2實踐基地的建設

我系通過對現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學基地”，并與兩家制造企業建立了深度合作關系。2．1模具設計與制造校內平臺建設。我系在深入調研模具行業特別是合作企業的基礎上，發現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。整合新建和現有實驗室資源，將校內資源劃分為三部分:模具數字化設計平臺、數字化制造平臺、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、學、研一體化的實踐產學基地。模具數字化設計平臺建設的任務是依托校內“機械產品參數化建模與工程分析實驗室”，根據中小型模具企業在模具設計、工程分析等方面的需求，將企業的真實產品引入實驗室，企業工程師與教師、學生共同完成產品的模具設計、模具參數化建模、工程分析。數字化制造平臺包括“CAD/CAM計算中心”“數控制造實訓中心”“模具實驗室”。該平臺建設的任務是解決企業產品的模具設計、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，使學生對模具結構更為熟悉;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化模具設計的機會，提高學生的模具設計能力。購買有關沖壓模具設計、塑料模具設計、模具制造工藝等方面的書籍資料，成立模具數字化建模與制造實踐產學基地小型資料庫。2．2基于機械工程系模具應用型人才培養的校企合作。課題組通過調研，與兩家制造企業確立了深度合作關系。與兩家企業的合作涉及塑料模具的設計、制造和樣件生產過程。通過這些環節，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，這些環節為相關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:一方面參與到企業橫向課題中增強科研和工程能力;另一方面進入合作企業見習，完成企業相關產品的設計制造任務，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容的優化與創新，從實踐基地汲取營養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。實踐基地還聘請了企業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結語

綜上所述，“模具設計與制造實踐產學基地”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，為今后繼續加強”模具設計與制造實踐產學基地”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