探討教學(xué)研究基于PBL方式的塑料成型工藝與模具精品課程實踐教

1、探討教學(xué)研究基于PBL方式的塑料成型工藝與模具精品課程實踐教學(xué)論文的格式要求    內(nèi)容導(dǎo)讀：in應(yīng)。目前國內(nèi)有些高校已經(jīng)認(rèn)識到實踐教學(xué)的重要性，在塑料模具實踐教學(xué)內(nèi)容中加入一些典型透明模具模型的拆裝實驗，這使得學(xué)生對一些典型的模具結(jié)構(gòu)有了較為粗淺的認(rèn)識，對于實踐教學(xué)效果有一定的改善，但沒有從本質(zhì)上解決問題。對于模具制造工藝教學(xué)內(nèi)容，有條件的高校雖然開設(shè)了模具型面的數(shù)控實踐教學(xué)內(nèi)容，但往往使用的 摘 要 塑料成型工藝與模具是機(jī)械設(shè)計制造與自動化類本科專業(yè)的核心專業(yè)課程，本課程的實踐教學(xué)活動與工程實踐結(jié)合極為緊密，因此在塑料成型工藝與模具課程的實踐教學(xué)中適

2、當(dāng)引入PBL（Project based Learning，工程項目學(xué)習(xí)）實踐教學(xué)模式，通過設(shè)置小型模具全研發(fā)項目，指導(dǎo)學(xué)生分組完成模芯設(shè)計、關(guān)鍵零部件加工、精整、拋光、裝配、試模、修模和注塑成型等8個教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的實踐能力。關(guān)鍵詞 精品課程；實踐教學(xué)；PBL模式；塑料模具1671-489X（2013）03-0154-04Research on Project-based Teaching of Fine-designed Course Plastic Injection Process and Mould based on PBL/Liang Xiong， Wu Xiaoyu， Pen

3、g Taijiang， Huang GuijianAbstract Plastic Injection Process and Mould is a core specialized course for the student majoring in Machine Design， Manufacturing and Automation. The course is closely connected with the engineering practice， so that PBL teaching model is introduced in the teaching of Plas

4、tic Injection Process and Mould. Through the design of small-scale projects， students are instructed to achieve the following the eight teaching steps including mold core design， key components manufacture， finished machining， polishing， assembling， mould testing， mould modifying， mould injection an

5、d as a result students practical ability is improved.Key words fine-designed course； practice teaching； PBL model； plastic mould1 引言塑料成型工藝與模具精品課程在2009年被廣東省教育廳確定為省級精品課程予以資助建設(shè)，課程的開課對象是有志于從事模具設(shè)計與制造的機(jī)械學(xué)科高年級本科生。該課程綜合性、實踐性非常強，通過設(shè)置小型模具全研發(fā)項目，指導(dǎo)學(xué)生分組完成模芯設(shè)計、關(guān)鍵零部件加工、精整、拋光、裝配、試模、修模和注塑成型等8個教學(xué)環(huán)節(jié)來提高學(xué)生的實踐能力。為此，提出根據(jù)專

6、業(yè)技術(shù)領(lǐng)域和職業(yè)崗位（群）的任職要求，參照相關(guān)的模具工程師職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，改革課程體系，增加實踐教學(xué)內(nèi)容，建立突出職業(yè)能力培養(yǎng)的課程體系標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范課程教學(xué)的基本要求1-2。傳統(tǒng)的塑料成型工藝與模具課程期末總評成績的取得主要有兩種方式：試卷考試和課程設(shè)計。試卷考試只是對一些課程知識點的筆試，缺乏實踐部分，而課程設(shè)計方式雖然被證明是一種相對較好的綜合訓(xùn)練方式，但很多高校由于缺乏相應(yīng)的實踐教學(xué)硬件和軟件環(huán)境，而最終也只囿于完成模具圖紙的設(shè)計，沒有或者很少涉及模具加工制造以后的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)模具課程培養(yǎng)出來的學(xué)生實踐能力較差，難以適應(yīng)于現(xiàn)代模具企業(yè)的需要。更為嚴(yán)重的是，目前高校青年教師也是從這樣的本

7、科和研究生傳統(tǒng)教育體系中逐步過來的，他們之中的許多人畢業(yè)之后又沒有經(jīng)過模具企業(yè)技術(shù)工作的磨練而直接走向模具教學(xué)一線，造成極其嚴(yán)重的木桶效中專生畢業(yè)論文應(yīng)3-5。目前國內(nèi)有些高校已經(jīng)認(rèn)識到實踐教學(xué)的重要性，在塑料模具實踐教學(xué)內(nèi)容中加入一些典型透明模具模型的拆裝實驗，這使得學(xué)生對一些典型的模具結(jié)構(gòu)有了較為粗淺的認(rèn)識，對于實踐教學(xué)效果有一定的改善，但沒有從本質(zhì)上解決問題。對于模具制造工藝教學(xué)內(nèi)容，有條件的高校雖然開設(shè)了模具型面的數(shù)控實踐教學(xué)內(nèi)容，但往往使用的是亞克力、ABS等硬塑性材料進(jìn)行模芯的演示性加工，并沒有涉及后續(xù)的精整、拋光、裝配和注塑成型等實踐性強的環(huán)節(jié)。對于塑料成型工藝與模具這類實踐性很

8、強的專業(yè)課程，高校教育工作者應(yīng)該改變以往傳統(tǒng)的教育思想，重新探索更加合理、完善的實踐教學(xué)模式，讓實踐教學(xué)與工程實際緊密結(jié)合起來，這樣才能培養(yǎng)出適合時代要求的高素質(zhì)工程技術(shù)人才?；谶@種理念，提出并且實施基于PBL模式的實踐教學(xué)，要求學(xué)生以模具項目為中心，邊干邊學(xué)，完成模具設(shè)計、關(guān)鍵零件的加工、精整與拋光、裝配和注塑成型教學(xué)實踐環(huán)節(jié)。2 基于PBL模式的實踐教學(xué)基于工程項目的學(xué)習(xí)（Project based Learning，PBL）模式，是以學(xué)習(xí)/研究某種或多種學(xué)科的概念和原理為中心，在真實世界中借助多種資源開展探究活動，并在一定時間內(nèi)解決一系列相互關(guān)聯(lián)問題的一種教學(xué)/學(xué)習(xí)模式1，5-7。2.

9、1 工程項目教學(xué)模式構(gòu)成要素基于工程項目的學(xué)習(xí)實踐模式主要由內(nèi)容、活動、情境、結(jié)果四大要素構(gòu)成。1）內(nèi)容：學(xué)科的核心觀念和原理。PBL模式的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容是在現(xiàn)實生活和真實情境中表現(xiàn)出來的各種復(fù)雜的、非預(yù)測性的、多學(xué)科知識交叉的問題。這種內(nèi)容的定位體現(xiàn)了當(dāng)今教育教學(xué)改革發(fā)展的價值取向，因為它使得師生集中精力，對學(xué)科知識核心概念和觀點進(jìn)行深度學(xué)習(xí)和研究。摘自：畢業(yè)論文網(wǎng)     更換研磨膏時，必須反復(fù)向?qū)W生強調(diào)，每次研磨完后，必須將工具清洗干凈，不能殘留有上次的研磨膏，銅條和竹片必須銼削干凈，每級研磨膏需配有專用的木片或棉簽，否則達(dá)不到預(yù)定的粗糙度而導(dǎo)致返工

10、重做。6）注塑機(jī)操作與注塑成型。項目進(jìn)行到這一階段，各項目小組之間的進(jìn)展有較大的差距，以最早完成加工和模具裝配的項目小組為例，進(jìn)行注塑機(jī)操作與注塑成型的互動式現(xiàn)場教學(xué)。首次注塑出的塑件在大多數(shù)情況下會出現(xiàn)缺陷，此時需授課教師有針對性地與學(xué)生討論缺陷出現(xiàn)的原因和改進(jìn)方案，之后學(xué)生會根據(jù)討論結(jié)果進(jìn)行一定程度的修模，直至注塑出合格的塑件，后續(xù)的項目小組可由先前完成項目任務(wù)的學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)而推進(jìn)實踐教學(xué)。教學(xué)實踐表明，在PBL模式指導(dǎo)下的教學(xué)實踐對促進(jìn)課程建設(shè)起到十分明顯的作用。近年來培養(yǎng)的學(xué)生在三維軟件使用、模具設(shè)計和加工制造方面的能力有了明顯提高，大大提升了塑料成型工藝與模具課程的實踐教學(xué)質(zhì)量。3

11、實踐教學(xué)的具體實施方案及成本預(yù)算普通注塑模具加工難度大、成本高、交貨周期摘自：學(xué)報論文格式長，成本動輒在數(shù)萬元。而塑料成型工藝與模具課程總學(xué)時為60課時，如果按照每個項目組2名學(xué)生制 作一套普遍模具，其工作量和成本是難以應(yīng)付的，在技術(shù)水平也難以達(dá)到要求。為使得教學(xué)實踐活動順利開展，教研組專門購置并改造一臺8噸直壓式微型注塑機(jī)，可以成型9克以內(nèi)的小型塑件。教研組自行研制一套二板式可快速更換模芯的通用型注塑模架，該套模架已獲得國家發(fā)明專利授權(quán)（一種通用注塑模架，專利批準(zhǔn)號為ZL200710077046.3），其特征之一是在頂針固定板上開設(shè)有蜂巢式的數(shù)排密集細(xì)圓通孔，可根據(jù)不同的塑件產(chǎn)品非常方便地調(diào)

12、整頂針數(shù)量和位置，對于規(guī)格尺寸相近的塑件更換動定模芯、膠位鑲件、頂針和澆口套等零件后可共享同一規(guī)格模架。教研組根據(jù)上述專利加工5套同樣尺寸規(guī)格的二板式微型模架，其尺寸比目前常用最小規(guī)格的龍記模架1515CI還小，其型號被命名為深圳大學(xué)通用注塑模架SZU-QMB-1010-CI，其動定模板已預(yù)先開框，可嵌入的動定模芯尺寸在60mm×60mm×25mm以內(nèi)。模芯采用普通的鋁合金材料，鋁合金材質(zhì)可保證數(shù)千次的成型周期，可以滿足實踐教學(xué)的要求。此外，鋁合金切削性能好，加工速度快、重量輕，價格便宜，大約為30元/公斤。其他零件價格：澆口套約5元/只，細(xì)頂針約1元/支。所有的加工利用學(xué)

13、校工程訓(xùn)練中心的設(shè)備，不計入成本。因此，每個項目小組的材料總成本能控制在百元以內(nèi)，日常教學(xué)經(jīng)費是完全承擔(dān)得起的。在選擇和設(shè)計塑件時，應(yīng)避免設(shè)計帶有側(cè)抽芯、鑲件等較復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模具，解決辦法就是對塑件的局部進(jìn)行適當(dāng)簡化處理，這樣做可以降低加工難度、縮短工時、降低成本。由于采用定制的二板式SZU-QMB-1010-CI型模架，其體積小、重量輕，項目組的兩位學(xué)生可通過手工操作快速安全地完成模具安裝和調(diào)試，最后進(jìn)行注塑成型。雖然塑件和模具結(jié)構(gòu)相對較為簡單粗糙，但對于PBL實踐教學(xué)而言，是一個綜合、完整和富有成就感的實踐過程，也很好解決了長期困擾教研組的實踐教學(xué)難題。4 提高學(xué)生的綜合素質(zhì)基于塑料模具全研

14、發(fā)過程的實踐教學(xué)模式改變了以往“教師滿堂灌，學(xué)生被動學(xué)”的落后模式，在教學(xué)中，對教師的要求也更高了。教師需要根據(jù)每個項目小組工作進(jìn)展的情況進(jìn)行指導(dǎo)，出現(xiàn)共性問題時，可以集中所有學(xué)生進(jìn)行講解；出現(xiàn)個性化問題時，與項目組學(xué)生討論解決問題的各種方法，并選出最優(yōu)解決方案。在組織教學(xué)時，可適時結(jié)合最新技術(shù)參考資料來介紹本行業(yè)最新的技術(shù)進(jìn)展，更為重點的是要使學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和主動提高其動手實踐能力。提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，放手讓學(xué)生自主進(jìn)行學(xué)習(xí)，最能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和潛能。在全研發(fā)過程的實踐教學(xué)模式剛開始實施時，學(xué)生有些不知所措，此時需要教師進(jìn)行引導(dǎo)和啟發(fā)，但是隨著學(xué)習(xí)的展開和深入，以往所學(xué)的基礎(chǔ)知識也

15、得以加強鞏固。例如，對于零件圖上孔間距尺寸的標(biāo)注，工程制圖這門課上有不同的標(biāo)注方案，學(xué)生以往覺得只要標(biāo)注清楚即可，沒有從加工方便性這個角度出發(fā)來考慮問題；現(xiàn)在由于要自己加工模具零件，加工過程需要在機(jī)床上使用打表定位，如果標(biāo)注不恰當(dāng)，就需要進(jìn)行換算，極易出現(xiàn)差錯，就需要重新改進(jìn)圖紙標(biāo)注方法。從實踐教學(xué)的角度來說，這樣的反復(fù)有利于鞏固學(xué)過的基礎(chǔ)知識。又如，以往曾有過學(xué)生在沉頭孔上攻絲，這充分說明傳統(tǒng)實踐教學(xué)模式的不完善，與實際項目結(jié)合動手實操的機(jī)會太少。在模芯上加工不同規(guī)格的螺紋孔時需事前進(jìn)行何種規(guī)格的預(yù)鉆孔，這樣簡單而具體的問題都需要在具體的實踐過程中得到訓(xùn)練。在指導(dǎo)學(xué)生完成項目時，教師要和學(xué)生

16、形成良性互動，既不能操之過急，一味追求進(jìn)度而忽視質(zhì)量，又不能放手不管，任其自由發(fā)展，在教學(xué)實踐中要注意和學(xué)生一起反復(fù)溝通。本課程以課程設(shè)計作為學(xué)生取得成績的方法，是基于PBL模式的全新考核方法。教研組改革了傳統(tǒng)的教學(xué)成績評定機(jī)制，無期末理論考試，總成績由學(xué)生的工程項目成績（占40%）+模具實物成績（占30%）+工程項目研究報告成績（占30%）三部分構(gòu)成。其中工程項目成績在課程結(jié)束后，由項目小組學(xué)生的自評成績與互評成績構(gòu)成，任課教師有一票否決權(quán)。模具實物成績由模具加工、裝配、精整與拋光、試模等幾部分成績構(gòu)成，此部分成績由實訓(xùn)教師來評定。工程項目研究報告成績由任課教師根據(jù)每位學(xué)生的研究報告來評定。

17、在項目中成績表現(xiàn)突出的學(xué)生有更多的機(jī)會參與到教研組教師的各類縱向或橫向課題的研究梯隊1-2。項目完成后每組學(xué)生需要提交的資料包括：1）模具設(shè)計文件電子檔（3D裝配和零件）；2）模具裝配圖紙和動定模芯零件圖紙；3）動定模芯、澆口套、頂針和拉料桿；4）獲得的合格塑件樣品；5）試模問題報告；6）塑件質(zhì)量檢測報告。5 結(jié)束語基于PBL模式的實踐教學(xué)不僅為學(xué)生創(chuàng)造了自主學(xué)習(xí)機(jī)會，讓學(xué)生在動手實踐中樹立了信心，真正掌握了實際工作方法，培養(yǎng)了濃厚的專業(yè)興趣，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、自學(xué)能力、動手實踐能力和團(tuán)隊協(xié)作精神。在此種實踐教學(xué)模式中最根本的問題是要同時兼顧實戰(zhàn)性和可操作性，實戰(zhàn)性保證項目在實施過程中學(xué)生能得到實實在在的訓(xùn)練，而可操作性則需保證項目能在規(guī)定的教學(xué)周期內(nèi)以可以接受的成本較高質(zhì)量地完成教學(xué)任務(wù)，兩者不可偏廢6-7。參考文獻(xiàn)梁雄，伍曉宇，黃桂堅.淺析工程項目型“塑料成型工藝與模具”精品課實踐教學(xué)模式J.黑龍江教育：高教研究與評估，2010（11）：88-90.伍曉宇，陳錦盛，程蓉，等.模具技術(shù)英語一本通M.北京：機(jī)械工業(yè)出版