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【摘要】探讨了《冲压模具设计》课程项目化教学改革的思路，阐述了重构教学内容，创设学习情境，通过PRESSCAD软件实现冲压模具设计课程项目化教学的方法。
【关键词】冲压模具设计；项目化教学设计；PRESSCAD软件
1引言
模具设计与制造专业一般都开设了“冲压模具设计”课程。学完本课程后，学生应能掌握冲压的基本概念及理论、冲压模具基本结构及设计规范、冲压模具设计的方法及步骤。传统的“冲压模具设计”课程教学一般分为两个阶段，第一阶段为理论教学，内容主要是冲压工艺分析与计算，学生很难有机会接触模具设计具体过程，学生学完该部分内容后，并不知道从何处下手进行模具设计。在第二阶段进行课程设计时，在前一阶段学习的理论知识已忘记得差不多了，很难将其应用在设计工作过程中。而且学生使用的设计工具一般都是AUTOCAD，需要一笔一画的绘制、标注模具的所有零件，不但效率低，而且难度大，即使是设计一副简单的复合冲裁模，大多数学生也是无法胜任，因此很难完成教学计划规定的内容。为改变这种状况，需要优化教学内容，创新教学模式，采用PRESSCAD作为冲压模具设计工具，实行项目化教学，才能提高学生学习兴趣，高质量完成培养教育目标，为社会输出高质量的冲压模具设计人才。
2课程的教学改革与实践
2.1以培养实用技能需要为原则，优化教学内容
本课程的教学内容应根据冲压模具设计岗位的需要进行设置，使学生学完该课程后能胜任简单的冲压工艺分析计算、中等复杂程度的冲压模具设计。根据以上分析，现行的教学内容应作较大的优化和调整：（1）从冲压模具设计的实用技能出发，删除或压缩一些无实用价值的内容，如冲裁刃口尺寸计算、冲压力计算等等。实际上，对于复杂形状的外形或内孔，要按手册或教材上的公式计算出凸、凹模的尺寸，不但费时费力、而且有时根本就无法计算出来。通过调研发现，企业在进行冲压模具设计时，对于冲孔，冲孔凸模的刃口尺寸就取孔的尺寸；对于落料，落料凹模的刃口尺寸就取落料件的尺寸，只是需要根据磨损规律及冲压件的公差要求适当缩放模具的刃口尺寸，以保证在模具磨损后仍能冲出合格产品。其次，对于冲压力及压力中心的计算，除冲裁模可以较精确计算出冲压力及压力中心外、对于含有折弯、压凸、拉桥等多工序的模具、就无法准确计算出冲压力了，因此实际工作中很少进行冲压力及压力中心计算，压力机及卸料或压料弹簧都是根据企业规范或设计人员工作经验选取。（2）加强必要的、实用性强的内容教学，如公差缩放、展开计算、工序拆分等。为了简化设计过程并满足在模具磨损后仍能冲出合格产品的要求，通常是将产品的尺寸及公差进行缩放后直接当作凸模或凹模的刃口尺寸。其次，由于稍微复杂一点产品都包含有冲裁、折弯、翻边等多个工序，因此需要进行展开计算和工序拆分，并根据展开计算和工序拆分结果确定模具的类型、尺寸和数量。这部分内容以前未受足够重视，根据工程实际情况，应加强这部分内容的教学。（3）增加冲压模具设计新技术的介绍。如今的冲压模具设计不但早就摔掉了图板，而且行业内广泛使用参数化、智能化的冲压模具设计软件，如PRESSCAD、TSAIPRESS、LIFECAD等。这些软件可使冲压模具设计人员把精力集中在工艺分析、方案确定上，而繁重的绘图工作由软件自动完成。在冲压模具设计课程教学中使用该软件，不但能使教学内容更加贴近生产实际，而且使得原来令人望而生畏的图纸绘制、尺寸标注及修改工作变得简单高效、学生学习热情及成就感也大为提高。
2.2精心创设学习情境、激发学生学习兴趣
通过多年教学实践，发现学生对于冲制一些简单的制件如螺丝垫圈（复合模教学载体），V形支架（成形模教学载体）并没有多大兴趣，而对于名企的3C产品制造，学生却有较强烈的探索和求知欲望，因此教学情境的创设、教学载体的选取，除了要考虑教学内容的需要外，更要考虑如何才能激发学生的学习兴趣。其次，创设学习情境要以岗位需求为目标，为学生将来走上相关的设计岗位做准备。通过到大型现代化的冲压企业参观学习、实地考察，聘请企业设计工程师担任兼职教师，与企业人员一道确定教学内容。我校一共开发了4个教学情境，这4个教学情境对应企业最常用的4种模具，即复合模、冲孔模、折弯成形模、连续模。在企业中，这4种模具代表4种结构，每一种模具都有多种用途，比如，复合模结构除用作落料冲孔外，还用作拉伸、压凸模具结构，冲孔模结构除用作冲孔模外、还可用作压凸、拉桥、抽芽等模具结构，掌握了这4种模具的设计，基本上就能胜任企业冲压模具设计的大部分工作了。课程学习情境的设置对应4种模具的学习，如表1所示。
2.3采用“三主五步”教学法，创新教学模式
2.3.1“三主五步”教学法的内涵
借鉴企业教导员工的经验，综合其它教学方法，在冲压模具设计教学中创造性的提出了“三主五步”教学法。“三主”，即以学生为主体，以教师为主导，以训练为主线；“五步”即：“做什么—如何做—跟我做—自己做—做得如何”。5个步骤不仅各具功能，而且环环相扣，层层深入，形成了一个完整的教学过程，即新的教学模式。
2.3.2三主五步教学法的实施
（1）做什么。应阐述清楚每一教学情境（子情境）的结果及要求，让学生从一开始就知道自己要做什么，要让学生带着问题去学习、去思考而不是泛泛的去学习。（2）如何做。“如何做”就是学生以问题解决为目标，去学习必要的冲压知识。只有对各种冲压工艺及对应的模具结构有了正确的认识，才能真正建立模具设计的概念，并利用这些冲压知识去解决设计中遇到的问题。冲压知识的学习过程需要遵循“以学生为主体”的原则，学生是学习过程的主体，是知识的主动建构者，教师在教学过程中只是起到组织者、帮助者和促进者的作用。（3）跟我做。“跟我做”就是通过教师示范，将模具设计过程、设计软件的操作、参数如何设置清楚的告知学生，让学生通过观察，领会设计要领，掌握设计步骤。对于重要的结构设计，教师要反复示范，让学生明白该结构的原理，各个参数的含义。只有让学生深刻理解各个参数、结构的内涵，才能为后面的“自己做”打下扎实的基础。（4）自己做。“自己做”就是在学生观察、领会老师的示范后亲自动手，应用所学习的知识，尝试自己做设计。“自己做”一方面要求学生大胆独立进行设计，另一方面也要求教师要巡回指导，即时发现学生设计过程中出现的问题，对不正确的设计给予即时纠正，发现普遍性问题就即时停止全体同学的设计活动，集中讲解错误产生的原因及具体正确的设计方法。通过“自己做”这一步骤的教学，要使学生运用所学的理论去具体指导设计工作，动用所学的专业理论知识来思考、分析、解决设计操作中遇到的困难和问题，同时引导学生重视模具专业的操作技能，掌握好过硬的专业本领。（5）做得如何。“做得如何”就是在学生完成“自己做”后，对设计操作的过程进行归纳总结，帮助学生验证最终结果，明确对错优劣。学生在“自己做”的过程中出现各种错误都是正常的，要耐心帮助学生分析错误产生原因，让学生自己找到相应的解决办法。
2.4紧跟时代步伐，采用全新的数字化设计工具
时代在发展，冲压模具的设计方法也在不断更新。冲压模具企业几年前还是使用Autocad软件手工绘制模具图纸，如今已普遍采用PressCAD等软件自动设计模具，不但设计效率获得了极大提高，而且实现了标准化、智能化设计。我校自从在冲压模具设计课程教学中使用该软件，学生学习冲压模具设计课程的兴趣大增，冲压模具设计技能也有了明显提高。该软件以Autocad为平台，易学易用，现以复合模为例，介绍该软件的的模具设计过程。首先导入或打开产品图，然后根据产品公差要求，对公差进行缩放，以获得凸、凹模刃口尺寸。接着选定模具种类，并确定模具的结构型式，模板数量、厚度、材质、热出处理要求等参数。在确定模具结构及参数后，接着设定非标零件的结构及参数，并根据模具结构需要选用螺钉、销钉、弹簧、顶料销、定位销等标准件。最后输出模具装配图、模板加工零件图、标准件清单。从以上设计过程可以看出，设计者只需选定相应的模具种类、零件结构，并设定相应的数的即可完成整个模具设计，图形的绘制及标准件清单都是自动完成的，这对于大多数学生来说都是可以胜任的。
3结束语
通过精简教学内容、创新教学模式、采用新的模具设计工具，实行项目化教学等手段，提高了学生的学习兴趣、培养了学生的自学能力、强化了技能训练，达到了理论学习与设计实践的统一，学生真正具备了冲压模具设计能力，为今后走向设计工作岗位打下了良好的基础。
参考文献
[1]肖亚慧.《冲压工艺与模具设计》课程项目教学改革实践[J].职业技术教育，2015，（05）
[2]吕宁，唐企尧.单片机课程项目教学法实施案例[J].职业，2015，（36）
作者:匡和碧 黄海 单位:深圳职业技术学院
