互联网+模具设计课程改革研究

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互联网+模具设计课程改革研究

摘要

在“互联网+”背景下,互联网信息技术与大学课堂的融合,是高等教育教学改革的主要内容。针对我校塑料成形工艺与模具设计课程,创建引入Pro/E软件技术进行项目式教学模式,有效地利用互联网社交平台开展“线上”“线下”教学,激发学生学习兴趣、拓展获取知识的渠道,从而提高学习效果。

关键词

互联网+;塑料成形工艺与模具设计;项目式教学;Pro/E

1引言

在“互联网+”时代,将互动式网络学习与传统教学相结合将是高等学校教育发展的长期目标。目前,智能移动设备在高校学生中的大量普及,在“互联网+”背景下,互动式网络教学可依靠网络社交软件实现学生便携性、移动性、共享性、不受时间地点限制的需求式学习。考虑到网络社交软件对人们生活、学习方式产生的深刻影响,基于互联网平台的相关教学研究意义重大[1]。随着经济全球化发展趋势日趋明显,我国模具企业面临着发达国家的技术优势和发展中国家价格优势的双重压力,将高新技术应用于模具设计与制造,已成为快速制造优质模具的有力保证。在模具企业中,Pro/E、UG、Moldflow等CAD/CAE/CAM技术已普遍得到使用。作为应用型本科院校,应针对“互联网+”时代大学生的行为、学习特点培养具有一定理论知识又掌握现代技术的模具设计与制造加工的综合型人才,才能与模具企业的用人需求相适应[2]。本文以我院模具设计与制造专业的核心专业课“塑料成型工艺与模具设计”为研究对象,探讨引入Proe软件进行项目式辅助教学,对“互联网+”背景下的互动式网络学习与传统教学相结合进行研究与实践。

2课程学情分析

2.1与先修课程的衔接存在问题

“塑料成型工艺与模具设计”是我院模具设计与制造专业重要的主干课程,面向学完“CAD/CAM(Pro/E)”等先修课程的大三学生开设,理论性很强。“CAD/CAM(Pro/E)”的内容安排偏重于介绍Pro/E三维建模、工程图设计的基本操作命令,而非在塑料模具理论知识的基础上开展教学,具体的模具设计与制造方法的教学内容少之又少,造成塑料件三维建模、工程图设计与注塑模具设计与制造过程割裂未能产生紧密联系,学生在学完两门课程之后并不能采用CAD软件完整、准确地进行模具设计与制造。

2.2教学内容与实践脱节

“塑料成型工艺与模具设计”目前教学内容侧重于介绍注塑工艺知识、塑件工艺结构、模具结构设计、计算等方面,理论计算、工作原理等知识较多,实际的应用比重偏少,学生的实际学习效果与应用实践脱节。通过在浙江宁波、苏州等地对我校毕业生进行跟踪调查,发现学生掌握的模具设计制造知识往往无法满足企业实际生产的要求,例如,学生在进行产品设计时对生产工艺的可行性方面欠考虑,或设计的模具型腔型芯理论上可行,但并未考虑其加工可行性和经济性,车间加工很难实施。

2.3网络信息化程度低,学生学习方式单一

在互联网信息时代,智能手机等移动终端设备对学生有无限的吸引力。加之课程内容比较枯燥,学生在课堂上难以有效地集中注意力,教学效果不理想。在“互联网+”时代,如果任课教师不能准确把握学生的行为特点与兴趣爱好,利用互联网信息技术与学生展开网络互动式教学,无法达到令人满意的学习效果[3]。因此,应改变传统的“塑料成型工艺与模具设计”课程教学体系,培养出具有较高知识素养与工程素养的模具设计与制造人才,满足现代模具企业对能实际动手操作的人才需求。

3“互联网+”背景下塑料成型工艺与模具设计课程教学研究与实践

3.1研究对象

以塑料成型工艺、塑件结构工艺性、典型注塑模结构(单分型面、双分型面、斜导柱侧抽芯)为主要的实践研究内容。教学时将Pro/E的三维建模、模具型腔设计、组件设计、工程图模块融入到课程中,针对模具设计与制造专业的培养目标,以项目教学法为主线,选取名片盒盖、手机外壳、电器旋钮等生活中常见的案例,实行“实际产品”的教学模式——根据实际产品类型分析学生应学到什么知识,具备什么能力,按照企业塑料模具设计的基本流程来设置课程内容。

3.2互动式网络教学组织

3.2.1教学规划

教师根据“实际产品”总结分析教学内容,设计分解教学任务,编写任务书,准备相关资源(如机房等)、生产录像,利用微信、qq、Bolg等网络社交、数字化共享平台进行网上学习、进行交流[4]。

3.2.2基于微信平台的师生互动

微信平台账号分为订阅号、企业号、服务号,学生通过订阅号作为移动学习平台。每次课前,要求学生通过订阅号查看教师下发的任务,通过平台的消息管理功能、投票功能保证教师与学生的线上、线下交互,使学生充分了解每个项目从原材料选择—>产品结构特点->型腔布局与分型面选择->模具结构设计的要求,将网络微群与线下教学有机融合,学生通过小组协作将初步制定的模具设计方案在微信平台,通过师生共同交流寻找方案中存在的问题,完成课前知识传递,为每次项目的顺利进行做好知识准备。同时根据学生的学习进度,适时注塑模具的三维模型拆解过程、相应的图文资料、Proe模具设计过程视频等资源实现知识的巩固。

3.2.3项目教学的实施

本文以实际产品-电风扇旋钮项目为例,按照企业模具设计的基本流程,在塑料成型工艺与模具设计中利用Proe软件实施项目式教学。(1)方案分析与计算。产品属于壁厚较均匀的小型塑件,外观具有圆角、拔模斜度等特征,其外形尺寸、结构均符合注塑模具的成型要求;材料为PP(聚丙烯),流动性较好,适合采用注塑工艺成型;尺寸精度采用MT5级,属于一般精度,因此型腔布局设置为一模四腔。根据分型面选择的原则,将电器旋钮的分型面选择在截面最大处,因产品无侧孔、卡扣,因此选择单分型面的模具结构。确定模具结构后,指导学生按小组进行必要的工艺计算与校核,如型芯型腔计算、型腔的侧壁与底部的强度校核等,并将计算结果在微信平台交流,查找问题,进行复习时教师可根据平台的交流信息有目的地完成知识的内化。(2)基于Proe的模具结构设计。①型芯型腔设计。模具的型芯型腔影响到塑料件的表面质量、尺寸精度、加工难易程度等。因塑料件结构较复杂,学生很难通过2D图想象出型芯型腔的外观结构。通过方案分析中获得的分型面位置,引导学生确定整体式型腔、局部嵌入式型芯的结构,利用Proe当中曲面复制、填充等功能设计分型面,进行体积块分割后抽取型芯型腔3D结构。②装配体三维造型设计。为便于学生更好地理解、掌握单分型面模具的整体结构,应用Pro/E组件设计模块完成动模座板、垫块、支撑板等其他零件的三维造型,生成模具三维装配图。③导出工程图。将模具总装图转到AutoCAD中进行适当的修改并进行尺寸、技术要求的标注。(3)任务小结及反馈。完成每个项目之后,教师对每个小组的成果进行点评、总结。同时电子考核表到微信平台供学生完成,对完成情况进行评价,通过这种评价反馈方式提升学生对本门课程的学习兴趣,加强表达能力。

4结语

在“互联网+”时代,互动式网络学习方式的移动性、便捷性、共享性可对我校传统教学方式提供非常有利的帮助。在塑料成型工艺与模具设计课程中融入软件技术Pro/E进行“真实产品”的项目式教学,并利用移动社交平台使师生能够进行线上、线下交流互动拓宽了学生获取知识的渠道,培养了学生自主探究、解决实际问题的能力[5]。同时就教师而言,“互联网+”时代的高效课堂需要教师具备较强的综合能力,如熟练使用网络社交平台进行信息化教学的能力、专业知识能力等,以适应教学改革的需求。

作者:曹亚玲 单位:无锡太湖学院

参考文献

[1]叶旭艳.“互联网+”时代下SNS在英语教学中应用研究[J].教育研究,2015(8):103-104.

[2]党月轩,毕凤阳,翁江翔.应用型本科模具设计与制造人才培养的模式与研究[J].中国冶金教育,2010(3):40-43.

[3]陈叶娣,徐洁.“互联网+”背景下高职模具专业教学模式变革研究——以常州高职园区为例[J].佳木斯职业学院学报,2016(6):20-21.

[4]李桂娇.任务驱动教学法在冲压模具设计教学中的应用[J].高教学刊,2016(7):104-105.

[5]史冶佳.基于信息手段的“大学计算机基础”教学改革[J].郑州铁路职业技术学院学报,2014(7):89-92