模具制造技術(shù)課程淺論

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摘要：針對“模具制造技術(shù)”課程教學(xué)中存在的問題，在實踐教學(xué)中引入虛擬仿真技術(shù)輔助教學(xué)，更新課程設(shè)計的教學(xué)手段。解析虛擬仿真技術(shù)在“模具制造技術(shù)”課程中的作用，探討基于虛擬仿真技術(shù)的“模具制造技術(shù)”課程設(shè)計改革。

關(guān)鍵詞：“TVP”教學(xué)模式；教學(xué)方法；教學(xué)資源

“模具制造技術(shù)”課程是模具設(shè)計與制造專業(yè)的核心專業(yè)必修課，是專業(yè)定位第一崗位的第一責(zé)任課程。該課程是典型的理論與實踐密切相關(guān)、貫穿工學(xué)結(jié)合理念、高度融合教學(xué)做一體化的課程；對于實現(xiàn)模具專業(yè)培養(yǎng)目標舉足輕重。近2年，由于高校擴招和疫情的原因，出現(xiàn)學(xué)生多而實驗教學(xué)設(shè)備少或者需要線上教學(xué)、線上進行實踐操作教學(xué)；再加上高校實驗室資源有限，因此常常出現(xiàn)“模具制造技術(shù)”課程的實踐操作環(huán)節(jié)無法滿足每個同學(xué)實操的需求，從而影響學(xué)生的崗位能力培養(yǎng)?！癟VP”教學(xué)模式是理論（Theory）、虛擬現(xiàn)實（Virtualreality）、實踐（Practice）相結(jié)合的教學(xué)方法。虛擬仿真技術(shù)和虛擬仿真系統(tǒng)的快速發(fā)展，使模具制造技術(shù)的實踐教學(xué)思路展現(xiàn)出一條全新之路，讓該課程的教學(xué)方法實現(xiàn)根本性的改變。虛擬注塑機仿真軟件是一款注塑機仿真軟件，能夠完成查看模具相關(guān)技術(shù)資料、模具識圖、模具材料、注塑件不良分析、選擇不同模具進行注塑成型等實踐工作。通過操作虛擬仿真軟件就如同操作實驗注塑機可以清楚觀察注塑成型過程，還可以對模溫控制、塑件注塑溫度的控制、注塑速度的設(shè)置、保壓時間的設(shè)置、合模位置的調(diào)節(jié)等操作，就如同真正操作注塑機一樣。

1“模具制造技術(shù)”課程實踐中的問題分析

傳統(tǒng)的“模具制造技術(shù)”課程教學(xué)過程中，由于學(xué)校教學(xué)資源有限，無法為每位學(xué)生提供加工設(shè)備，實踐操作環(huán)節(jié)一般是學(xué)生分組進行實驗。主要有以下3點問題：①由于該課程的實踐教學(xué)考核是以加工實物為準，如果要求每人制作完成實物作品，無法在規(guī)定的課時內(nèi)完成實物作品。②實操環(huán)節(jié)分組進行，指導(dǎo)老師需要多次講解實踐內(nèi)容和注意事項，會占用有限的教學(xué)時間。③學(xué)生操作設(shè)備較多，需要投入比理論教學(xué)更多指導(dǎo)老師來保證實操環(huán)節(jié)的安全進行。因此，虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用在“模具制造技術(shù)”課程的實踐教學(xué)過程中“虛實結(jié)合、軟硬兼施”，能夠提高學(xué)生的崗位實踐能力和創(chuàng)新精神。

2“TVP”教學(xué)模式在“模具制造技術(shù)”課程中的應(yīng)用

2.1“TVP”教學(xué)內(nèi)容

模具設(shè)計與制造專業(yè)旨在培養(yǎng)模具設(shè)計與制造的高級應(yīng)用型技術(shù)人才?！澳＞咧圃旒夹g(shù)”課程作為該專業(yè)的骨干課程，其實踐教學(xué)成果直接影響該專業(yè)畢業(yè)生的崗位綜合能力。我們結(jié)合專業(yè)的發(fā)展趨勢，制定理論、實踐和虛擬仿真實習(xí)的教學(xué)內(nèi)容?，F(xiàn)在市面上的虛擬仿真軟件可以將多種模具采用虛擬現(xiàn)實的三維仿真技術(shù)展現(xiàn)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對整套模具結(jié)構(gòu)進行解析，還可實現(xiàn)開模和合模，并且對具體部件進行安裝、拆卸、放大等展示?！癟VP”教學(xué)幫助學(xué)生解決了從二維圖中去想象三維模型的難題，使學(xué)生能夠把理論和實踐虛實結(jié)合；把模具中隱藏的結(jié)構(gòu)通過動畫生動的呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生清晰的了解模具結(jié)構(gòu)和工作原理。

2.2“TVP”教學(xué)方法

相比較傳統(tǒng)的教學(xué)方法，“TVP”教學(xué)要求教師不僅要講授理論知識，幫助學(xué)生了解模具產(chǎn)品成型工藝原理及模具開合模操作流程，還通過“問題式”教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生獨立思考，將專業(yè)理論知識與生產(chǎn)實踐相結(jié)合。采用理論知識講授→虛擬仿真操作→實踐報告（或作品）等多類型的教學(xué)方式，逐步加深學(xué)生對理論知識的理解，提高實踐能力。

2.3“TVP”教學(xué)的考核方式

學(xué)生成績由理論課程考勤(10%)、理論課程考試（40%）、仿真操作及在線考核(40%)、實踐報告(10%)4個部分組成。理論課程主要由教師講授基礎(chǔ)知識、工藝原理及技術(shù)要點。仿真操作考核涉及學(xué)生的安全操作規(guī)范以及參數(shù)設(shè)置的合理性。通過全面考核，摒棄了以往以考試作為主要考核指標的方式，主要考核學(xué)生實操能力。

3效果評價

“模具制造技術(shù)”課程深入開展了注塑成型虛擬仿真實驗教學(xué)實踐改革，解決了學(xué)生對塑件注塑成形制造全流程工藝難理解的難題以及設(shè)備成本高和模具內(nèi)材料變形不可觀察的問題，并且可以進行注塑參數(shù)和工藝規(guī)劃的反復(fù)優(yōu)化，為學(xué)生創(chuàng)新和優(yōu)化工藝參數(shù)提供了切實有力的工具。

4結(jié)束語

模具設(shè)計與制造專業(yè)的骨干課程是“模具制造技術(shù)”課程。如果將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于模具制造技術(shù)課程教學(xué)中，是對傳統(tǒng)教學(xué)方式的有機補充。尤其是在新冠疫情期間開展線上與線下混合式教學(xué)，以理論認知為基礎(chǔ)，虛擬仿真技術(shù)為手段，真正實現(xiàn)理論與實踐相結(jié)合，提升學(xué)生對模具結(jié)構(gòu)和工作原理的認知能力、制造能力，由此實現(xiàn)培養(yǎng)社會需要的模具專業(yè)高技能人才。

參考文獻

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作者:楊鋒 侯巧紅 蘇玉珍 孔勝午 單位:河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院