基于冲压模具复合型人才培养的课程体系教学改革研究与实践

陈克飞 陈召国 曾凡军 曾经梁 王兴柱

(湖南文理学院芙蓉学院，415000)

作者简介: 陈克飞(1974—)，男，湖南保靖人，湖南文理学院芙蓉学院教师，高级工程师，主要研究领域为模具设计及制造。

摘 要: 依据独立学院应用型人才的培养要求和现代模具工业发展及对模具复合型人才培养的需求，并结合独立学院生源和师资特点，在加强工学结合，加强实践教学改革、整体化教学改革、课程体系创新等方面进行了有益的探索，提出了“冲压工艺与模具设计”课程与模具制造整合化教学改革的目标、指导思想、改革思路及具体方案。

关键词: 独立学院; 冲压模具; 复合型; 课程体系; 改革

一、独立学院机械设计制造及其自动化专业模具方向课程体系改革的必要性

(一)现代模具工业的发展对模具人才的培养质量提出了更高的要求

模具工业是国民经济的重要基础工业之一，是一种技术密集型、资金密集型的行业，也是高新技术产业化的重要领域，其技术水平的高低已经成为衡量一个国家制造业水平的重要标志。这些年来，中国模具工业发展十分迅速，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%。模具工业的发展离不开模具设计和制造技术的进步，许多模具企业加大了用于技术进步的资金投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。这些都迫切地需要大量的集冲压工艺设计、模具设计、模具制造、模具维修等技能为一体的复合型人才。从而对我们高校专业模具人才的培养质量提出更高的要求。为了使高校培养的人才成为模具工业发展的主力军，为了适应新形势对模具人才的要求，机械设计制造及其自动化专业模具方向课程体系必须进行改革，冲压工艺及模具设计这门课程是模具专业或方向的主干核心课程，其教学改革就显得尤为重要。

(二)部分独立学院机械设计制造及其自动化专业模具方向课程体系缺乏科学性、合理性

就目前而言，大多数独立学院模具专业或方向课程体系借鉴母体学校课程体系建设而成。但这种课程体系是否科学、完善，是否符合生源实际和企业生产实际是值得深入研究的问题。目前，独立学院在课程体系建设方面仍存在着一些问题。

1.课程结构不尽合理

目前，大多数独立学院的课程体系以传统的“三段式”居多，即“公共基础课+专业基础课+专业课”，辅之以一定数量的选修课作为拓展课程，冲压模具课程体系也是如此。“三段式”课程体系虽有可取之处，但也存在一定的弊端: 首先，理论课程比例偏重，重学科知识的系统性，忽视知识与生产实际中具体工作任务的有机联系。由于三本的学生入学时较之一本、二本院校学生基础知识差，造成部分三本学生基础理论课学习困难，以致逐渐对专业理论不感兴趣，慢慢失去学习的信心。其次，实践环节分量不足。

2.“因人设课”时有发生

“因人设课”现象在独立学院中普遍存在。究其原因，主要是由于独立学院的师资队伍还依赖于母体学校或其他高校，有什么师资条件就开设什么课程。这样必然产生的后果便是该门课程的兴衰存亡往往与教师个人的选择与去留有着过于紧密的联系，常常是人在课在，人走课无。课程的设置有很大的随机性和偶然性，导致有些培养方向不同的专业在课程设置上非常相似，这当然同样不利于冲压模具课程体系的建设。

3.教材建设滞后

目前，独立学院大多仍然选择与母体学校相同的教材。加之，我国独立学院办学的历史相对较短，市场上专为独立学院教学编写的教材更是少之又少，所以，各高校不得不选用“一本”或“二本”的教材。这些教材往往太强调系统性和完整性，注重理论知识，缺乏该专业所对应的生产实务方面的内容。很多独立学院在选用教材时左右为难: 选用通用的本科教材，学生反映“吃不消”; 选用高职教材，不符合学校的办学定位，学生又觉得“吃不饱”。制定人才培养方案时，因为找不到适合的教材，不得不在课程设置上另作文章。

二、冲压模具方向课程体系改革的目标和指导思想

(一)课程体系改革的目标

作为新生事物的独立学院应该与社会生产实际接轨，在不断借鉴其他类型高校课程体系的同时，应结合自身的办学定位和生产实践发展需要不断加强课程设置与学生生活和现实社会之间的联系，使它们更有效地融合在一起，做到课程设置和教学内容与企业生产实际同步。通过冲压模具课程体系的改革，提高学生的实践能力，避免理论实践脱节，实现真正意义上的学生到企业的零适应期，学生与就业岗位的零距离，整合旧的课程体系，实现模具方向课程知识及综合实训技能的连续整体式教学。

(二)课程体系改革的指导思想

要注重冲压模具人才的全面性、实用性，紧密结合当地冲压模具企业的发展现状，找准模具方向毕业生的定位，为其就业创造有利条件。独立学院所培养的学生定位就是要比普通高校本科学生，有较强的动手能力、应用技术能力; 而与专科(高职)学生相比，有较系统的学科基础理论，具备一定的创新与技术革新的能力。应该以模具企业的需求为基本依据，以学生就业为导向，培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的全面发展的高素质复合应用型冲压模具人才。我们必须从冲压模具技术实际应用出发，充分认识模具设计与模具制造的辨证关系，采用系统观点和并行工程的思想进行课程体系和内容的改革，实施课程结构的综合化。

三、冲压模具课程体系改革的基本思路

(一)构建灵活、开放、创新的课程体系

要根据不同企业用人需求的特点、学生的认知水平差异和已有基础的不同，力求在学习内容、教学组织、教学评价等方面给学生提供选择和创新的空间，适应学生个性化发展的需要，用灵活的课程结构满足企业和学生的不同需要，打破传统的课程体系，大胆改革，构建科学、合理的独立学院课程体系，要突出专业知识在实践中的应用，教学安排、教材、教学方法、学生考核实践环节都要以增强学生职业技能为出发点和落脚点。

(二)增强学生的工程意识，采用订单式培养

要将基本理论与企业生产实践相结合进行培养，这样，学生学习起来有针对性，知道如何利用理论知识去解决工程实践中的问题。加强对于生产中应用较多的实践性内容的学习和训练，使学生能尽快地熟悉和掌握生产实践中常用的有关知识和设计规律，更好地培养和提高学生的设计能力和工程素质。要强调冲压模具专业针对性和适应性，将满足冲压行业企业工作需求作为课程体系内容取舍的出发点，探索和建立根据企业用人“订单”进行教育与培养的机制，根据企业用人的需求和变化，开发、设计、实施教育与培养方案。

(三)大力推行工学结合的教学模式

工学结合的教学模式就是把学生放在真实的企业环境当中，真实地体验岗位对专业知识和能力的应用需要，增强教学活动的有效性，便于学生毕业后实现零距离上岗。无论是课程内容的设置、教材的选用，还是教学手段的改进和实施，都要以充分的社会调查和分析结果为依据，通过工学结合的方式加以实现，并根据岗位需求的变化不断作出调整。

(四)加强实训基地内涵建设，推动校企合作

校内实训基地必须保证基本的配套设施，校外实习基地要相对稳定。要打造一个企业化和社会化的教学环境，让学生走向企业，让企业走进校园，聘请企业的能工巧匠和技术专家来校讲课，共同研究开发专业课程及其教学方法，把实训基地变成能工巧匠的孵化器和摇篮。

四、课程体系教学改革与实践的具体方案

(一)构建科学、开放、灵活的课程体系和教学内容

(1)从冲压模具技术实际应用出发改革课程体系，整合规划，采用系统观点和并行工程的思想进行改革，对课程体系和教学内容进行了重组和优化，以培养学生的模具设计与制造工作能力为核心，打破学科“壁垒”，实施课程结构的综合化，将过去本专业的“冲压设备概论”“冲压工艺与模具设计”“模具制造工艺”“机械工程材料”“热处理工艺学”“模具价格估算”以及模具课程设计、实习等关联课程的内容进行创新性的融合，构建新的“模具设计与制造”课程，同时在新课程中融入实训内容。

(2)将冲模设计与冲模制造、理论知识的传授与模具设计和制造的实践、传统冲模技术与现代冲模技术有机结合起来。做到既系统地分析各类冲压工序的成形规律、成形工艺设计与模具设计，同时又要相应地介绍各类冲压模具零件的不同加工方法、加工工艺及装配方法，并配以综合实例加以说明。教学内容中重点学习典型冲模(冲裁模、弯曲模、拉深模)的设计与制造，同时根据冲压模具设计与制造技术的发展，适度介绍多工位级进模设计与制造。做到基础理论适度，突出专业知识的实用性、综合性、先进性，构建一流的教学内容。

(3)要注意明确课程体系中各课程的功能和目标，理顺课程间的层次关系。本课程是在已修“机械制图”“计算机绘图”“机械设计基础”“机械工程材料”“热处理工艺学”“机械制造技术”“数控加工技术”等课程的基础上，实施教学，教学学时为80学时左右，包含冲压工艺设计、冲模设计、冲模制造三方面内容，三者之间存在着相互关联、相互影响和相互依存的联系，冲压成形工艺设计应考虑到模具结构的可行性，模具设计应考虑到模具制造的工艺性和经济性。课程内容具体分为: 冲压模具设计与制造基础、冲裁工艺与冲裁模设计、弯曲工艺与弯曲模设计、拉深工艺与拉深模设计、其他成形工艺与模具设计、多工位级进模的设计、典型冲压模具零件制造与装配、冲压模具设计与制造实例。

(4)注重加强CAD/CAM(计算机辅助设计/制造)软件应用的教学，培养学生应用专业软件工具从事冲压模具设计与制造的能力，体现现代冲压模具设计与制造技术特色。

(二)工学结合，模块化教学

以突出培养学生职业能力为核心，遵循“认识—实践—理论—实践—理论—提高”的认知规律，实行模块化教学。

模块一: 冲压及其模具认识实习( 工厂实习1周)，通过这个模块的学习，使学生对整个冲压生产有个感性认识，初步了解有关冲压知识。

模块二: 模具设计基础(理论20学时、冲裁间隙实验2学时)，这个模块是教授冲压设计的基础知识，为后续学习模具的设计和模具制造打基础。

模块三: 模具制造基础(实习4周，理论10学时)，内容包括: (1)各种模具加工方法与过程实习; (2)模具材料及其热处理; (3)模具零件制造工艺规程编制; (4)模具价格估算方法; (5)模具装配与调试。这个模块通过实践环节，使学生掌握各种模具加工方法，以及模具现代加工设备的原理与操作。

模块四: 模具设计与制造项目教学(20学时)，内容包括: (1)冲裁模设计与制造;(2)弯曲模设计与制造; (3)拉深模设计与制造; (4)局部成形模设计与制造(前3个项目教学一开始，就分别以相应的薄板类件、支架类件、筒形件作为大型作业布置，以任务驱动方式教学，每个学生均要进行这三个项目的训练)。这个环节是前面基础知识的综合应用，是培养学生设计与制造能力的重要环节。

模块五: 综合案例分析(4学时)，是对前面第4个模块知识的综合应用。生产中的复杂制件往往既有冲裁又有弯曲、拉深、局部成形等工序，通过这个模块的学习，使单独的冲压工序建立起统一的联系，更贴近生产。

模块六: 冲压模设计与制作实训(实习基地6周)，选取企业生产实际中的合适课题，学生进行“真枪、真刀”的综合训练，实现“模具设计与制作一体化”实训。这一阶段是培养学生综合实践能力的重要环节，模拟工厂氛围，对学生进行从“图纸(或实物)—设计冲压工艺—设计模具—模具制造—试模—样品”的全过程的实战训练。

本课程在教学时数分配、课程内容选取方面，应综合考虑应用型本科模具专业人才培养目标、岗位需求和前续课程的衔接，以必需、够用为度，统筹考虑和选取教学内容。

(三)多渠道教学

改革传统的“粉笔 + 黑板”的教学模式，建立“整体式全程化教学室”，实行全程化教学。(1)将从企业收集的各类冲模和模具拆装实验室的冲压模具放到全程化教学室，教师与学生可以根据教学进程，随时拆装模具。(2)开发多媒体教学课件，将各类复杂模具结构、各种冲床的动作过程制作成三维动画辅助教学。(3)开发多媒体辅助学习课件，培养学生自主学习的能力。将本课程教学大纲、教学内容、习题及解答、模拟仿真等制作成多媒体辅助学习课件，充分发挥校园网的优势，开放教学资源供学生自学; 强调师生互动，利用电子邮件、系网站的交流园地与学生进行课外交流，为学生答疑解惑，为学生提供更为广泛的沟通渠道与环境。通过一系列的努力，课程教学效果明显提高。

(四)强化实践环节，培养动手能力，全程化综合实践训练

为体现课程整合特色，突出专业技能和能力的培养，实施模具设计与实作全程化综合实训。结合生产实际，选择合适的课题，以学生自行设计、自行制作为主，教师指导为辅，学生通过运用所学的理论与专业知识进行“制件的工艺分析→编制制件的冲压工艺规程→模具设计→模具估价→购买模具材料→编制模具零件加工工艺规程→模具制作→试模调整→生产出产品”，完成从图纸分析到加工出成品全过程整体化训练。通过“全程化”的实训，实现了理论教学与实践教学的有机结合，培养了学生的实践能力，使学生的软件操作和机床操作技能、团队意识以及模具设计与制造的综合能力等均有较大的提高。压缩部分理论授课课时，降低相应学分; 加强课程实验、课程实习、毕业实习、社会调查与实践、专业课程设计、毕业设计、毕业论文等教学环节，注重培养解决实际问题的能力，延长其实训学习时间，加大实训学分，允许学生以“工作”的方式深入企业单位进行实践活动，加强对学生基本理论知识、技能、素质的综合培养，保证实践教学的时间、质量和效果。

(五)项目教学，任务驱动

在生产实际中寻找项目，让学生运用所学的理论与专业知识进行冲压工艺设计、模具设计与制造的训练，系统地掌握成形制品的分析方法、成形工艺与模具设计的程序、模具设计资料的使用和成形设备的选用方法，以及模具图的正确表达方法。根据具体情况进行计算机辅助设计训练，通过对冲压模具从估价、设计、制造、试模调整等全过程参与，使学生熟悉模具设计、制造与生产组织、产品技术经济的关系。通过实践训练，使学生掌握模具零件的加工、检测及模具的装配调试，具备生产组织管理的初步能力。对课程中的重点内容采用“教、学、练三结合”即边教、边学、边练的教学方法; 对冲压模具中三类主要模具设计的教学采用“设立专题、案例教学”的教学方法，即从进入主要项目的第一堂课开始就下达设计任务，随后讲理论、分析案例、做设计、更正设计直至项目结束，完成大作业。对于实践性强的内容，安排在实验室、实训基地进行现场教学。

(六)重视现代技术应用，激发学生的学习热情

在教学内容上，跟踪模具技术发展，注重把国内外的最新模具方面的科研成果融入教学实践中，如引导学生采用应用软件进行冲压排样设计、压力中心计算、弯曲件展开尺寸计算、拉深件坯料尺寸计算等。在模具课程设计与制造中，引导学生应用CAD/CAM软件完成设计任务，培养学生应用专业软件的能力，使教学内容既能反映课程的知识点和知识群，又能反映该学科的新动态和新成果，激发学生的学习热情。

(七)课程考核方式改革

改革冲压课程的考试模式，采用综合考核的模式。传统的考试模式学生只要死记硬背就能通过考试，改革后重点考核冲压工艺、模具设计与制造的综合应用能力。我们采取的办法是分两部分进行考核: 一是模拟工厂设计环境，找若干工厂实际制件，学生抽签，进行冲压工艺编制、模具设计计算、模具结构设计及模具制造工艺的编制; 二是模具制造能力的考核(在模具实作中考核)，考试成绩综合以上两方面表现给出。

五、结束语

改革已在我院工学系机械设计制造专业及其自动化专业模具方向学生中开始进行试点，预期教学改革效果会很显著，学生会在冲压工艺、模具设计与制造等多项能力方面有明显提高，改变了过去以学科理论为主的课程内容。课程改革既加强了学生“做”的能力训练，增强了其岗位适应能力，又充分体现了“工学结合”的教学理念，可以提高学生学习的积极性和主动参与性，将会大大增强学生的创新意识、创新能力和实际应用能力。同时也缩短了教育和就业的距离，以实现“零距离”上岗为目标，实现冲压模具人才复合应用型的培养目标，从而将得到用人单位的青睐，提高我院该专业方向毕业生的就业签约率。

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