《冲压工艺及模具设计》课堂教学方法改革

摘要：对《冲压工艺及模具设计》课程进行课堂教学方法改革，措施有引入三维动画、案例教学、网络讨论、贯穿教学过程的综合设计题等，并在教学中采取分阶段小组互相交叉评阅和公开答辩、同学提问讨论的方法，制定了详细的评分标准，学生的学习主动性和参与意愿明显提高，实际的工艺分析能力和模具设计能力也进一步提高。

关键词：冲压工艺；模具设计；课堂教学；实践能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）20-0045-02

素质教育培养的学生，要尽量使学生从会考向会学转变，要使学生能够发现问题、提出问题，再来思索解决问题的方法。教学中发现，学生的责任感、创新能力、实践能力的不足，其实际原因是专业能力不强。《冲压成形及模具设计》是材料成型及控制工程专业（模具方向）的主干专业课程，涉及的知识和内容是该专业毕业生就业后从事相关技术工作的重要基础，该课程要求学生在了解冲压变形基础与冲压工艺基础后，能正确地设计一般冲压模具结构和冲压模具几何参数，其知识内容的掌握程度和实际工程设计能力直接影响着学生就业后的职业技术能力。学生在学习过程中，往往觉得课程很难，拿着教材却不知如何进行模具结构设计，进而导致学习兴趣不高，实际设计能力弱化。如何在较少学时的情况下，有效提高教学效率，促进知识向能力的转化，是教学中面临的重要问题。针对这些问题，为调动教与学两方面的主动性、积极性和创造性，使学生的主体性得到充分发挥，在课堂教学方法方面，采取了一些改革措施。

一、主要措施及效果

1.收集、整理和制作三维模具结构及其动画，在课堂教学中和课后使用，更有利于学生理解和自学，同时使课堂教学效率有效提高。

2.建立了课堂教学方法改革的QQ群，课后与学生在QQ群中公开或单独讨论教学问题，所有教案和模具结构的三维动画均上传至群共享，学生可自由下载。

采用课后网络讨论的方式，有利于学生自主安排学习时间，对于学生提出的问题和教师的解答，都能对所有学生开放，并能促进学生之间的共同讨论和互相帮助。同时，在QQ群内也有相关专业教师的参与，能够尽可能地利用休息时间解答学生问题。这些措施促进了学生的学习自主性和积极性。

3.在教学中，引入了较多的实际生产案例，引导学生思考，找出问题并分析解决方法，避免由教师确定唯一答案（标准答案），学生被动接受知识的方式，而是在发挥教师的主导作用的同时，充分发挥学生的主体作用，让学生自己主动参与课堂教学活动，积极思考问题。例如在讲解冲压件弯曲时的偏移问题时，以汽车座椅的成形为例，讨论解决问题的各类方法的优劣；在讲解拉深工艺时的失效问题时，以本田汽车和东风标致汽车的覆盖件为例，这些均极大地提高了学生的学习和讨论积极性，学生的互动效果较好。

4.在课程的初期，采用实际工程项目给学生布置综合分析设计作业，按每组5～6人对授课班同学进行分组，每组布置1个综合设计作业，以小组为单位针对某一具体冲压产品完成冲压工艺分析制定和一副冲压模具的设计。

这种设计题，要求学生随着教学进程，逐步完成全部流程的分析和设计工作，并绘制相关的装配工程图、零件工程图和关键成形零件的加工工艺，学生最终全部按要求完成。通过这种方式，有利于学生形成对课程知识体系和要求的综合掌握，有效提高学生的综合设计能力。

5.在学生完成设计作业的过程中，制定了较为详细的评分标准，有利于学生对照检查。同时，根据设计进程，分阶段实施小组互相交叉评阅和公开答辩，其他小组提问的措施，进行讨论，由学生自己评分。在评分标准中，较为详细地注明了相关重点，包括文献资料收集、产品图质量、工艺分析、刃口尺寸计算、排样设计、压力中心、装配图等专业知识单元，同时也设计了时间控制、语言表达、非语言表现、问题回答等综合能力的评价单元，并在每一个评价单元中将评价指标细化，较详细地说明了每一个小知识点，以引导学生学习思考，培养其综合能力。图1为各设计小组第一阶段相互评阅时的评分标准表格截图，图2为设计小组第一阶段公开答辩时的评分标准表格截图。

通过交叉评阅学生完成的分阶段设计，学生可以互相纠错，对于一些技术细节问题加深印象，提高设计能力；而同时采用公开答辩，则更能锻炼学生的小组协作能力和综合能力。在评阅和公开答辩的基础上，选择出典型的设计方案和设计图在课堂上公开讨论，互相纠错，分析优点和不足。学生在公开答辩过程中，积极表现，充分表达本小组的设计意图，其他同学积极提问，指出问题，并与答辩方共同讨论问题。教师此时只是做引导工作，学生的学生热情大为提高。例如对于同一个冲裁产品，采用复合模和级进模生产时其压力中心是否相同、如何区别计算的问题，在两个设计小组互相提问和讨论，无需教师参与，即可自己发现问题和解决问题。对于一些普遍性的技术性问题和知识点，学生理解得更为深透，在答辩、提问和讨论中突出了对常见问题的分析和学习，深化对关键问题的理解，学生主动性大为提高。通过这种措施，学生的设计能力、制图能力、应用软件、字处理软件应用、表达能力等都得以综合培养和提高。

6.为检查课堂教学方法改革效果，提高教学质量，在教学进程中，与学生代表进行座谈，深入讨论了课堂教学中的相关问题，学生、教师共同讨论，共同努力搞好课堂教学的良好氛围。学生反映教学效果很好。

二、不足之处

1.课堂教师学生互动，使课堂教学时间减少，教学速度较改革前有所提高，部分同学不能或不愿（例如部分考研同学）课后花时间预习和复习。

2.在进行学生综合设计的评阅和答辩的过程中，如果授课班学生较多（超过40人），那么设计小组亦会较多，同时学生的发言积极性高，讨论氛围浓，会导致课堂上讨论和点评花费较多时间，如果教师不能有效引导和控制时间，会出现前期教学进度偏慢，教学后期赶进度的情况。

3.对于学生较多的授课班，限于课堂时间，难以将每名同学的积极性都发挥出来。即使采取了小组内部讨论和小组之间讨论的措施，也还有少部分学生认为发言机会太少。当然，这也从另一方面说明学生的主动参与性和学习积极性大为提高。如有可能，应尽量实施小班教学。

三、小结

总体而言，《冲压工艺及模具设计》的课堂教学方法改革取得了良好效果，学生的学习积极性和主动性明显增强，对关键知识点的理解掌握更为深入，对课程体系的总体把握进一步增强，实际的工艺分析能力和模具设计能力也进一步提高。主要的不足之处是，在超过40人的授课班级中，需对课堂时间进行比较有效的控制，才能发挥更好的效果。

基金项目：本文系教育部规划基金项目“特色专业办学理念及其特色建设研究”部分研究成果（项目号09YJA880055）。

作者简介：杨俊杰（1974-），男，工学硕士，江汉大学副教授，主要从事材料成形及控制工程和特种加工等方面的教学和科研工作。