模具設(shè)計與制造實踐研究
時間:2022-07-30 11:09:56
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摘要:按照“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的要求,工程教育改革的重點要放在加強(qiáng)工程實踐教學(xué)和技能訓(xùn)練、培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)業(yè)能力上。因此,天津大學(xué)仁愛學(xué)院組建了”模具設(shè)計與制造實踐產(chǎn)學(xué)基地”。該基地以教學(xué)改革為根本目的,為優(yōu)化人才培養(yǎng)模式,建設(shè)實踐教學(xué)設(shè)施,建設(shè)“雙師型”師資隊伍提供廣闊平臺。學(xué)院在該基地的基礎(chǔ)之上不斷完善模具設(shè)計與制造方向的實踐教學(xué)體系,促進(jìn)應(yīng)用型、創(chuàng)新型工程技術(shù)人才的培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:工程教育;實踐教學(xué);產(chǎn)學(xué)基地;模具
隨著我國“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的推進(jìn),我國的工程教育也發(fā)生了巨大的變化,從強(qiáng)調(diào)理論學(xué)習(xí)到重點培養(yǎng)實踐能力和技能訓(xùn)練、培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)業(yè)能力,工程教育的教學(xué)模式發(fā)生了很大的變化[1]。建設(shè)適應(yīng)工程實踐教學(xué)需要的新型校內(nèi)基地的重要性和緊迫性已愈益為眾多的高等工程院校所認(rèn)識[2]。為此,天津大學(xué)仁愛學(xué)院組建了“模具設(shè)計與制造實踐產(chǎn)學(xué)基地”。該基地的建設(shè)以教學(xué)改革為根本目的,讓師生參與到企業(yè)的橫向項目中,不斷提升科研水平和工程實踐能力;并將工程實踐總結(jié)為工程案例進(jìn)行教學(xué)改革,使教學(xué)貼近工程,縮短學(xué)生從“校門”到“廠門”的時間,提升學(xué)生的就業(yè)競爭力。
1基于CDIO模式的人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建
1.1優(yōu)化人才培養(yǎng)方案。天津大學(xué)仁愛學(xué)院隨著高等教育的改革,提出了“加強(qiáng)基礎(chǔ),拓寬口徑,重視實踐,培養(yǎng)能力”的辦學(xué)原則。針對社會對應(yīng)用型人才的需求和我院模具設(shè)計與制造方向的實際情況,學(xué)院將機(jī)械專業(yè)模具設(shè)計與制造方向的人才培養(yǎng)定位為:培養(yǎng)掌握較強(qiáng)機(jī)械基礎(chǔ)知識,具有模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具制造工藝和模具使用方面的知識和能力的高級應(yīng)用型人才。為培養(yǎng)出專業(yè)素質(zhì)高、實踐能力強(qiáng)的畢業(yè)生,我院制定了具有獨立學(xué)院自身特色的機(jī)械類應(yīng)用型模具人才的培養(yǎng)計劃與教學(xué)實驗室建設(shè)方案,制定了將CAD/CAM技術(shù)引入到教學(xué)中,突出應(yīng)用性、適應(yīng)性,強(qiáng)化實踐能力訓(xùn)練,提高學(xué)生對知識的運用能力和不斷獲得新知識的能力,全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。1.2建設(shè)以案例驅(qū)動、任務(wù)導(dǎo)向的課程體系?;贑DIO工程教育模式,在課程教育中讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程[3]?!澳>叻较?qū)嵺`產(chǎn)學(xué)基地”建設(shè)之后教師與學(xué)生可參與到企業(yè)項目中,與企業(yè)工程師一起完成項目的研發(fā)。通過參與模具的開發(fā)鍛煉師資隊伍,通過教師不斷接觸工程實踐提升自身的工程實踐能力。教師還可從項目中遴選工程案例服務(wù)于教學(xué),將工程案例以知識相關(guān)性為基礎(chǔ)拆分成若干個部分,形成若干個子案例,應(yīng)用于不同課程的教學(xué)過程中。在課程教學(xué)中調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,以自主、交互式學(xué)習(xí)方式進(jìn)行專業(yè)知識的學(xué)習(xí)。在教學(xué)中讓學(xué)生結(jié)組、將教學(xué)案例以任務(wù)形式布置給學(xué)生,學(xué)生自主進(jìn)行查閱資料、討論后得出結(jié)論。不同小組將題目整合后得到課程相應(yīng)知識點,加強(qiáng)學(xué)生對知識點的理解和運用。不同的課程都按照此方法進(jìn)行案例教學(xué),學(xué)生對于同一工程案例涉及的知識點則理解更為深刻,在課程設(shè)計或畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)中可以熟練運用相關(guān)知識進(jìn)行設(shè)計,提升工程實踐能力。1.3優(yōu)化學(xué)生學(xué)習(xí)成果評價、注重能力培養(yǎng)、質(zhì)量評價。對于理論課程,主要采用“工學(xué)結(jié)合”“實例分析”“任務(wù)導(dǎo)向”的教學(xué)理念,將專業(yè)崗位技能知識融入到教學(xué)的重點內(nèi)容中。使理論教學(xué)與實踐緊密結(jié)合,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。有些課程的考核方式設(shè)置為開卷。旨在培養(yǎng)學(xué)生的分析問題、解決問題、創(chuàng)新實踐的能力[1]。對于實踐教學(xué)環(huán)節(jié),設(shè)計“以案例驅(qū)動、任務(wù)導(dǎo)向”的課程體系,重點培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力,縮短學(xué)生從“校門”到“廠門”的時間。因此,這些課程鼓勵學(xué)生考取政府認(rèn)定的職業(yè)資格證書,學(xué)生考到一定的分?jǐn)?shù)便認(rèn)為通過該門考試。實踐教學(xué)是對學(xué)生實踐能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),將實踐教學(xué)與國家認(rèn)證職業(yè)資格考試相掛鉤,是對學(xué)生實踐能力的認(rèn)可及評定,也是我院對應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要手段。學(xué)生既掌握了理論知識,又掌握了職業(yè)基本技能,熟悉行業(yè)的運作及管理模式,并且有分析問題解決問題的能力,對于將來的就業(yè)有極大的競爭力[4]。1.4強(qiáng)化工程實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。通過理論教學(xué)和實踐教學(xué)的有機(jī)交叉、融合,顯著提高學(xué)生的理論水平和實踐能力。我系模具設(shè)計與制造方向的實踐課程有沖壓模具課程設(shè)計、塑料模具課程設(shè)計、機(jī)械CAD軟件應(yīng)用實訓(xùn)、計算機(jī)輔助模具設(shè)計實訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計等等。這些實踐課程中有些題目是來自工廠的真實題目,在完成實踐題目的過程中,學(xué)生需要從具體的工程問題出發(fā),分析解決這一問題所需要的理論知識,培養(yǎng)工程分析能力。通過在實踐操作中不斷翻閱相關(guān)資料提高了學(xué)生理論知識的掌握程度,通過理論聯(lián)系實際,能夠切實提高學(xué)生的工程應(yīng)用能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
2實踐基地的建設(shè)
我系通過對現(xiàn)有實驗室設(shè)備進(jìn)行了增補和功能完善,成立了“模具設(shè)計與制造實踐產(chǎn)學(xué)基地”,并與兩家制造企業(yè)建立了深度合作關(guān)系。2.1模具設(shè)計與制造校內(nèi)平臺建設(shè)。我系在深入調(diào)研模具行業(yè)特別是合作企業(yè)的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)了自身在實驗室資源上的短板,對實驗室的設(shè)備進(jìn)行了增補,并對功能進(jìn)行了完善。整合新建和現(xiàn)有實驗室資源,將校內(nèi)資源劃分為三部分:模具數(shù)字化設(shè)計平臺、數(shù)字化制造平臺、模具小型資料庫。這三部分資源資源共享,分工明確,互為補充,形成了產(chǎn)、學(xué)、研一體化的實踐產(chǎn)學(xué)基地。模具數(shù)字化設(shè)計平臺建設(shè)的任務(wù)是依托校內(nèi)“機(jī)械產(chǎn)品參數(shù)化建模與工程分析實驗室”,根據(jù)中小型模具企業(yè)在模具設(shè)計、工程分析等方面的需求,將企業(yè)的真實產(chǎn)品引入實驗室,企業(yè)工程師與教師、學(xué)生共同完成產(chǎn)品的模具設(shè)計、模具參數(shù)化建模、工程分析。數(shù)字化制造平臺包括“CAD/CAM計算中心”“數(shù)控制造實訓(xùn)中心”“模具實驗室”。該平臺建設(shè)的任務(wù)是解決企業(yè)產(chǎn)品的模具設(shè)計、零部件加工制造、裝配試制的需求。同時,該平臺給學(xué)生提供了模具的拆裝和測繪實驗,使學(xué)生對模具結(jié)構(gòu)更為熟悉;為學(xué)生提供了加工制造模具主要零部件的場所,提高學(xué)生的動手操作能力;為學(xué)生提供了對工件進(jìn)行參數(shù)化模具設(shè)計的機(jī)會,提高學(xué)生的模具設(shè)計能力。購買有關(guān)沖壓模具設(shè)計、塑料模具設(shè)計、模具制造工藝等方面的書籍資料,成立模具數(shù)字化建模與制造實踐產(chǎn)學(xué)基地小型資料庫。2.2基于機(jī)械工程系模具應(yīng)用型人才培養(yǎng)的校企合作。課題組通過調(diào)研,與兩家制造企業(yè)確立了深度合作關(guān)系。與兩家企業(yè)的合作涉及塑料模具的設(shè)計、制造和樣件生產(chǎn)過程。通過這些環(huán)節(jié),使承擔(dān)任務(wù)的教師和學(xué)生能獲得較全面和具體的工程鍛煉,提高了師生的工程分析、模具設(shè)計、實踐操作能力;同時,這些環(huán)節(jié)為相關(guān)課程的教學(xué)提供了豐富和寶貴的工程案例資源。
3師資隊伍建設(shè)
在師資隊伍建設(shè)方面,實踐基地通過整合校、內(nèi)外資源,為教師提供了更為廣闊的提升空間:一方面參與到企業(yè)橫向課題中增強(qiáng)科研和工程能力;另一方面進(jìn)入合作企業(yè)見習(xí),完成企業(yè)相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計制造任務(wù),提高知識的運用能力和實際操作水平。同時,教師們緊密圍繞基地建設(shè)的成果開展教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化與創(chuàng)新,從實踐基地汲取營養(yǎng)來提升自身的工程能力和教學(xué)水平。同時,鼓勵青年教師考取職業(yè)資格證書,成為理論和實踐課程均能勝任的“雙師型”教師,助力應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。實踐基地還聘請了企業(yè)專家作為實踐基地的導(dǎo)師,提升團(tuán)隊解決工程問題的能力[5]。
4結(jié)語
綜上所述,“模具設(shè)計與制造實踐產(chǎn)學(xué)基地”的建設(shè)在改革實踐教學(xué)模式,建設(shè)實踐教學(xué)設(shè)施,建設(shè)科研水平、工程能力及教學(xué)水平過硬的“雙師型”師資隊伍,提升學(xué)生的工程分析、工程實踐能力方面做了一定工作,取得了良好的效果,為今后繼續(xù)加強(qiáng)”模具設(shè)計與制造實踐產(chǎn)學(xué)基地”的建設(shè)機(jī)制及改革實踐教學(xué)模式奠定基礎(chǔ)。
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作者:古麗 馬超 陳曄 單位:天津大學(xué)仁愛學(xué)院