模具制造技術課程淺論

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摘要：針對“模具制造技術”課程教學中存在的問題，在實踐教學中引入虛擬仿真技術輔助教學，更新課程設計的教學手段。解析虛擬仿真技術在“模具制造技術”課程中的作用，探討基于虛擬仿真技術的“模具制造技術”課程設計改革。

關鍵詞：“TVP”教學模式；教學方法；教學資源

“模具制造技術”課程是模具設計與制造專業的核心專業必修課，是專業定位第一崗位的第一責任課程。該課程是典型的理論與實踐密切相關、貫穿工學結合理念、高度融合教學做一體化的課程；對于實現模具專業培養目標舉足輕重。近2年，由于高校擴招和疫情的原因，出現學生多而實驗教學設備少或者需要線上教學、線上進行實踐操作教學；再加上高校實驗室資源有限，因此常常出現“模具制造技術”課程的實踐操作環節無法滿足每個同學實操的需求，從而影響學生的崗位能力培養。“TVP”教學模式是理論（Theory）、虛擬現實（Virtualreality）、實踐（Practice）相結合的教學方法。虛擬仿真技術和虛擬仿真系統的快速發展，使模具制造技術的實踐教學思路展現出一條全新之路，讓該課程的教學方法實現根本性的改變。虛擬注塑機仿真軟件是一款注塑機仿真軟件，能夠完成查看模具相關技術資料、模具識圖、模具材料、注塑件不良分析、選擇不同模具進行注塑成型等實踐工作。通過操作虛擬仿真軟件就如同操作實驗注塑機可以清楚觀察注塑成型過程，還可以對模溫控制、塑件注塑溫度的控制、注塑速度的設置、保壓時間的設置、合模位置的調節等操作，就如同真正操作注塑機一樣。

1“模具制造技術”課程實踐中的問題分析

傳統的“模具制造技術”課程教學過程中，由于學校教學資源有限，無法為每位學生提供加工設備，實踐操作環節一般是學生分組進行實驗。主要有以下3點問題：①由于該課程的實踐教學考核是以加工實物為準，如果要求每人制作完成實物作品，無法在規定的課時內完成實物作品。②實操環節分組進行，指導老師需要多次講解實踐內容和注意事項，會占用有限的教學時間。③學生操作設備較多，需要投入比理論教學更多指導老師來保證實操環節的安全進行。因此，虛擬仿真技術應用在“模具制造技術”課程的實踐教學過程中“虛實結合、軟硬兼施”，能夠提高學生的崗位實踐能力和創新精神。

2“TVP”教學模式在“模具制造技術”課程中的應用

2.1“TVP”教學內容

模具設計與制造專業旨在培養模具設計與制造的高級應用型技術人才。“模具制造技術”課程作為該專業的骨干課程，其實踐教學成果直接影響該專業畢業生的崗位綜合能力。我們結合專業的發展趨勢，制定理論、實踐和虛擬仿真實習的教學內容。現在市面上的虛擬仿真軟件可以將多種模具采用虛擬現實的三維仿真技術展現，并且能夠實現對整套模具結構進行解析，還可實現開模和合模，并且對具體部件進行安裝、拆卸、放大等展示。“TVP”教學幫助學生解決了從二維圖中去想象三維模型的難題，使學生能夠把理論和實踐虛實結合；把模具中隱藏的結構通過動畫生動的呈現出來，讓學生清晰的了解模具結構和工作原理。

2.2“TVP”教學方法

相比較傳統的教學方法，“TVP”教學要求教師不僅要講授理論知識，幫助學生了解模具產品成型工藝原理及模具開合模操作流程，還通過“問題式”教學方式，引導學生獨立思考，將專業理論知識與生產實踐相結合。采用理論知識講授→虛擬仿真操作→實踐報告（或作品）等多類型的教學方式，逐步加深學生對理論知識的理解，提高實踐能力。

2.3“TVP”教學的考核方式

學生成績由理論課程考勤(10%)、理論課程考試（40%）、仿真操作及在線考核(40%)、實踐報告(10%)4個部分組成。理論課程主要由教師講授基礎知識、工藝原理及技術要點。仿真操作考核涉及學生的安全操作規范以及參數設置的合理性。通過全面考核，摒棄了以往以考試作為主要考核指標的方式，主要考核學生實操能力。

3效果評價

“模具制造技術”課程深入開展了注塑成型虛擬仿真實驗教學實踐改革，解決了學生對塑件注塑成形制造全流程工藝難理解的難題以及設備成本高和模具內材料變形不可觀察的問題，并且可以進行注塑參數和工藝規劃的反復優化，為學生創新和優化工藝參數提供了切實有力的工具。

4結束語

模具設計與制造專業的骨干課程是“模具制造技術”課程。如果將虛擬仿真技術應用于模具制造技術課程教學中，是對傳統教學方式的有機補充。尤其是在新冠疫情期間開展線上與線下混合式教學，以理論認知為基礎，虛擬仿真技術為手段，真正實現理論與實踐相結合，提升學生對模具結構和工作原理的認知能力、制造能力，由此實現培養社會需要的模具專業高技能人才。

參考文獻

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作者:楊鋒 侯巧紅 蘇玉珍 孔勝午 單位:河北機電職業技術學院