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关键词:塑料模具;设计;问题
0引言
随着社会的进步,在现在的生产生活中,各种塑料制品的形状以及结构都比较复杂。单纯的依靠图纸已经不能准确的展现产品的形状与结构,因此模具设计者在设计模具时不仅要准确的掌握产品的形状、大小以及原料的特性等,还要使用计算机这个辅助设备。某些产品还需要提供实物或者模具。为了更好的满足社会需要,设计出性价比高的塑料模具,设计人员设计模具时不仅要掌握其设计的标准及尺寸,还要关注设计成本。因此,设计者必须积极探索设计理念以及设计方法。鉴于此,本文主要从塑料模具的设计现状、在设计中存在的问题以及解决措施等方面展开讨论。
1塑料模具设计的发展现状
为了更好的解决塑料模具设计中常见的问题,笔者认为有必要让读者了解一下当前塑料模具设计的发展现状。
1.1塑料模具设计的内容
塑料模具的设计总是在不断变化和更新的。它主要从以下四方面更新变化。它们分别是:①工业产品的形状与外观;②产品尺寸的精确度;③设计模具的工艺程序;④模具的质量要求。在设计每个模具的过程中,设计者都要不断的进行创新。模具尺寸的大小、部件的组成部分、工艺设计以及力学的计算等都是模具设计的主要内容。模具的设计主要经历四个阶段,它们分别是:①在设计前要对产品进行分析;②对部件进行设计;③设计总体方案;④进行结构和施工图的设计。
1.2现代塑料模具的设计
设计者将客户的计算机资料输入电脑,在计算机辅助系统以及CAD/CAE技术的帮助下,可进行仿真实验。在此过程中,系统能进行图形处理。特别是对于那些包含三维曲面的图纸,系统能够进一步修正和编辑。例如,曲面的结合、截面圆角以及曲面的融合等。设计好的零部件在电脑系统的帮助下,可将其实体显示出来。这样,设计者就能很直观的观察其设计的正确性。设计者还可以借助系统功能对强度、塑料流动状态以及模温等进行模拟测试。一旦发现设计中存在误差就能及时修改,这在很大程度上降低了塑料模具的设计成本。
1.3在塑料模具设计中CAD/CAE技术的应用
当前在塑料模具的设计中,主要应用的技术就是CAD/CAE技术。CAD/CAE技术主要包括概念设计、有限元分析、优化设计、计算机仿真、绘图以及辅助设计过程管理等。产品的大体结构是通过CAD技术设计出来的。设计者在设计出大体结构后再利用CAE技术进行结构分析和评估。在模具 C A D / C A E 集成技术的帮助下,制件不需要原型试验。通过几何造型技术,制件就能准确而生动的展示在计算机上。当需要进行力学检测时,可采用有限元分析技术。此外,计算机还能帮助设计者进行快速分析、自动绘图和自动检索,这不但能减轻设计者的工作压力,还能让他们把更多的精力放在模具设计的难点、重点上。在正式使用模具之前,CAD软件能够对模具的参数进行正确性预测。例如,在考察熔体在模腔中的流动状况时,可采用流动模拟软件来进行,以便改进浇注系统的设计,从而更大的提高模具的成功率。当需要考察熔体的凝固和模温的变化时可采用保压和冷却分析软件,通过软件的分析结果来改进冷却系统。此外,为了事前了解塑料模具出模后的翘曲以及变形情况,可应用应力分析软件。随着技术的进步,当前的概念设计已经不仅仅是外观和结构上的设计,它已经扩展到模具结构分析的领域。当用CAD技术设计出塑料模具后,可采用CAE软件对其进行刚度、强度、跌落试验模拟以及散热能力等分析。通过这些分析,可以对前面的概念性结构进行合理性检验。当发现不合理时,可采用CAD软件进行修改。通过以上的介绍可以看出CAD/CAE技术在塑料模具设计中发挥着巨大的作用。
1.4塑料模具设计中的常见问题
从当前的社会发展状况来看,大多数工艺制品对其尺寸和形状的要求都很高。因此,这也要求模具设计者在设计模具时要对其进行严格设计和分析,以便达到工业制品的要求。尽管模具设计者在工作中非常严谨,但是也经常会出现一些问题。例如,
①在塑料模具设计中存在收缩率方面的问题。在制备塑料模具时,往往需要高温和高压的环境。塑料在高温的条件下溶解为液体,然后在将其注入模腔中。由于塑料本身的特性使其对液体塑料的定型产生了影响。和固定的模腔相比,塑料模具变小了。在此种情况下就发生了收缩。这要求设计者在制备塑料模具前必须考虑到此方面的问题,以便尽量减少误差。但在真正的设计中,虽然设计者考虑了此问题,但是却忽略了不同类型的塑料其收缩率也不同这一点。因此也会影响模具尺寸的大小;
②在塑料模具设计中存在公差标注不一的问题。众所周知,根据制品的不同,其塑料模具的比例也是不一样的。因此,对于模具设计者来说,在设计模具时要着重考虑公差标注问题。一旦发生公差标注低的情况就会降低塑料模具的精确度,反之就会造成精度较高,模具复杂。此外,在设计模具时,设计者因忽略了公差标注问题而采用自己的经验进行盲目选择时,会导致模具在尺寸和形状上出现问题。从而降低了塑料模具的质量和价值;
③在塑料模具设计中存在热膨胀系数问题。热膨胀系数是另一个影响塑料模具形状和尺寸的问题。热膨胀系数随着塑料模具材料的不同而不同。正是这种热膨胀系数对塑料模具冷却后的形状和大小产生作用。由此可见,热膨胀系数在设计塑料模具中占据重要作用。但是,在实际工作中,总有一些设计者不严格遵守设计流程,缺少对它的利用,从而导致塑料模具设计的成功率降低。
2关于塑料模具设计中常见问题的解决措施
在设计模具时,设计者为了提高塑料模具的设计效率,就需要不断的进行理论及实践上的创新,谨慎分析各种问题,寻找出影响塑料模具成功率的关键因素,并思考这些因素可能导致的问题,从而采取有效的防范措施。这不仅对提高模具的效率以及质量具有重要意义,也对能生产出更加满意的产品具有重要意义。下面笔者针对上面所提到的问题,提出几点解决措施。
2.1设计者要注意设计前的准备工作
在进入设计模具之前,设计者一定要事先做好材料收集工作。此外,相关工作人员也要掌握模具的相关数据以及有用的信息。由此可见,塑料模具设计的前期准备工作非常重要。例如,模具的精确尺寸、注塑机的操作方法以及操作技巧、影响设计模具的因素等都需要考虑到。因为这些因素对塑料模具的最终成型都能产生很大的影响,因此设计者在设计模具的过程中要谨慎、认真的分析这些问题,尽量避免出现差错,以便更大程度的提高塑料模具的设计效率。
2.2在设计塑料模具中,设计者要全面考虑塑料模具失效形式的保护问题
在设计塑料模具中,设计者还要对塑料模具失效问题进行考虑。例如,塑料模具的变形、腐蚀以及磨损等都属于塑料模具的失效问题。因此,为了很好的解决这个问题,设计者可制定出有效的解决方案。而且,设计者要根据实际情况选择抗磨损性、抗腐蚀性以及抗压性都好的材料。这不仅有利于设计效率的提高,也有利于提高塑料模具的使用寿命。
2.3模具设计者要根据实际情况选择公差标注
众所周知,不同的公差标注会对塑料模具产生不同的影响。因此在设计塑料模具时要根据具体情况具体分析。例如,对于高精度的模具,就要选择高标准的公差标注。虽然这样使制备工艺变得复杂化,但是却能够有效保证塑料模具尺寸的精确度,从而达到了顾客的要求。反之,对于那些对精密度要求不高的塑料模具,可采用相对较低的标准进行公差标注。这样,设计出的塑料模具不仅在误差准许范围之内,还能简化了设计工艺,并且也达到了顾客的要求,可谓益处很多。
2.4模具设计者要有效利用相关程序和设备
随着信息技术的不断进步,计算机可以帮助设计者完成很多塑料模具中的设计工作。因此,为了有效的提高塑料模具的设计效率,设计者可合理的选择相关程序和设备。例如,设计者可利用CAD软件对模腔体积进行计算。在一定程度上它减少了计算的时间,从而对设计效率也有所提高。并且,一些专业的设计软件还还能帮助设计者修改图纸中不合理的数据等。此外,这些专业的软件还能根据所提供的收缩率以及热膨胀系数等给出相应计算。
3总结
随着经济的发展以及社会的进步,消费者对塑料模具的要求越来越高。这不仅要求设计人员要不断的提出科学、合理、创新的设计方案,还要求他们把理论知识与实践经验进行完美的结合,从而提高塑料模具的设计效率。本文首先讲述了塑料模具设计的发展现状,其次针对塑料模具设计中所存在的问题提出了相应的解决策略,希望对塑料模具设计的发展尽微薄之力。而且,笔者相信随着模具设计人员的不断努力,塑料模具的设计工作会越做越好。
参考文献:
[1]于力伟.塑料模具设计中常见的问题[J].现代经济信息,2015(07):415.
关键词 塑料模具;设计问题;设计策略
中图分类号TG7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)69-0136-02
塑料模具设计人员在设计塑料模具过程中,不仅需要注意设计标准、尺寸等问题,同时还要注意设计成本,这样设计出塑料模具的性价比才较高,才能更好地满足社会需求。因此,塑料模具设计人员必须积极探索新型的设计理念与设计方法,对设计中常见的问题进行详细的分析,并提出相关的防治措施,以有效避免问题,提高塑料模具的设计效率,进而提高设计的经济效益。
1 塑料模具设计中常见的问题
在很多的工业制品中,对产品的尺寸、形状等的要求都比较高,因此需要塑料模具设计者利用塑料进行合理的模具设计,以达到提高工业制品制作效率。但是在塑料模具设计者设计相应的模具过程中,常常存在着一些问题,如塑料模具的公差标注不一、收缩率不一、冷却程度不一等问题,严重影响塑料模具设计的效率。
第一,公差标注不一。对于不同的制品,需要不同比例的塑料模具,公差标注低则塑料模具的精度不高,公差标注高则塑料模具加工工艺相对繁杂,因此,在设计者设计塑料模具过程中,首要考虑的即是塑料模具公差标注问题。但是在实际设计过程中,依然有一些设计人员按照经验选择公差标注,致使塑料模具的尺寸、形状等出现误差,影响塑料模具设计的质量与参考的价值;第二,收缩率不一。在制作塑料模具过程中,需要在高温或者高压条件下,将塑料融解成液体,在注入对应的模腔中。在液体塑料定型过程中,受到塑料本身特性的影响,其塑料模具的大小会比模腔稍小,这种情况即为收缩。在设计者设计塑料模具过程中,必须将收缩情况考虑在内,但是一些设计者并没有意识到不同类型的塑料,其收缩率是不同的,不能应用统一标准进行收缩率的计算。一旦对收缩率计算失误,那么塑料模具的尺寸也将受到影响;
第三,热膨胀系数不一。不同的塑料材料具有不同的热膨胀系数,这种热膨胀系数直接影响塑料冷却之后的形状、尺寸。因此,在塑料模具设计时,设计者必须将热膨胀系数也考率在内,并根据实际情况,适当调整塑料模具的设计尺寸。但是一些设计者并没有严格遵守设计流程,忽视了热膨胀系数的利用,导致冷却后的塑料模具与实际需求的塑料模具之间有一定的差异,进而影响塑料模具的设计效率。
2 提高塑料模具设计效率的策略
为了提高塑料模具设计的效率,设计人员不断地创新设计观念与设计方法,并全方面地考虑影响设计效果的因素,针对设计中常见的问题进行思考、分析与探索,积极提出科学、合理的防治策略,以进一步提高塑料模具设计的效率,保证塑料模具的质量,为相关企业提供合格、高质的塑料模具。
第一,做好设计前的材料收集工作。在塑料模具设计、制作之前,设计人员必须详细了解与塑料模具相关的数据、信息,这就需要设计人员做好设计前期的材料收集工作。比如影响塑料模具设计的因素、注塑机的操作技巧、设计过程的注意事项、模腔的大小尺寸等,这些都将影响塑料模具最终的成型,需要设计人员全面而周密地考虑以上因素,并尽量避免常见设计问题,以最大化地降低误差、提高塑料模具的设计效率;
第二,根据实际情况选择公差标注。不同的公差标注对塑料模具的影响是不同的,对于那些需要高精度的塑料模具,则需要选择高标准的公差标注,虽然工艺复杂,但是能够有效地保证塑料模具的尺寸,使其达到客户要求的标准。对于精度要求不高的塑料模具,则可以使用相对较低标准的公差标注,这样设计出的塑料模具尺寸保持在允许的误差之内,同样能够满足会计的需求。另外,在设计过程中,还必须全面考虑收缩率与热膨胀系数问题,并针对不同材质的塑料模具给出不同的设计方案,以提高设计效率,保证塑料模具的质量与精准度;
第三,有效利用相关程序与设备。随着科技的进步,很多设计都可以在计算机网络上完成,因此,为了提高塑料模具设计的效率,设计人员也可以合理选择相关的程序与设备,如CAD这种专业的设计系统,设计人员可以通过CAD系统计算出准确的模腔的尺寸,缩短设计的计算时间,进而提高设计效率。另外,专业的设计系统还可以有效地帮助设计人员修改设计图纸中不合标准的数据信息等,并依据提供的收缩率、热膨胀系数等给出相应的计算数据;
第四,全面考虑塑料模具失效形式的保护问题。在塑料模具设计过程中,也需要考虑塑料模具的失效问题,如塑料模具的磨损、腐蚀、变形等。因此,在塑料模具设计过程中,设计人员可以制定相应的防治方案,并根据经济、技术条件等选择抗腐蚀性、抗磨损性、抗压性都较好的材料制作塑料模具,这样不仅提高了设计效率,同时也保证了塑料模具的使用效率。
3 结论
总而言之,由于塑料模具设计涉及到多方面的知识与技术,一些设计人员并不能很好地将这些设计知识与技术有机地融合在一起,致使设计常见问题依然存在,影响着塑料模具设计效率以及塑料模具质量的提高。随着我国塑料模具设计人员对设计中常见问题研究的不断深入,设计人员对设计观念与设计方法也不断地创新,并针对问题提出有效的防治措施,必将有效地控制设计常见问题,提高塑料模具设计效率,更大程度上社会的需求。
参考文献
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关键词:项目驱动法;塑料模具设计;课程教学;实践能力
1概述
《塑料模具设计》是模具设计与制造专业的一门专业技术课,是机械制造类专业的重点课程,是一门综合性、实践性非常强的课程,是培养模具行业设计、生产、管理等职业岗位基础能力的核心课程。目前,绝大部分高校对该课程的教学方法仍然是理论教学与实践操作分开进行,导致学生没有真正理解教学内容,设计模具时无从下手,教学效果很不理想。教学过程中主要存在问题如下:1.1塑料模具设计课程中模具的外形结构和开合模动作原理都较为复杂,必须借助先进的教学演示手段,课堂中多采用多媒体和板书相结合的教学方法,能形象地表达模具的动作和结构。但模具属于精密复杂设备,而动画往往简化了模具结构,使得理论教学与实际不符,学生对模具的认识不全面。再者过多模具图、动画、文字信息的展示,容易造成满堂灌的教学现象,未能全面调动学生的学习主动性和积极性,容易让学生感觉模具设计原理枯燥,内容琐碎,复杂难记,教学效果欠佳。1.2塑料模具设计教学知识点多,包括塑料材料的选取、塑料件工艺结构设计、分型面设计,型腔数目的确定、模具成型零件设计、浇注系统设计、导向机构设计、推出机构设计、冷却机构设计等。学生难以看出知识点之间的关系,往往学了后面,忘记前面,不能温故而知新,最终接受的仅是一些零散的知识点,缺乏系统性。1.3教学考核方式是试卷与平时表现相结合的考察方式。试卷成绩占总评成绩的70%;平时成绩占30%,主要包括出勤、作业和课上提问,主要是基于课本内容的考察,加大了学生对书本的依赖性,难以检查出学生的动手能力、创新能力以及将所学知识运用于实践的能力,难以提高学生对模具岗位的适应能力,对今后的就业会造成一定的影响。面对未来社会对模具行业人才的要求,如何在传授知识的同时,提高学生的自学能力和综合素质的,是课程教学改革的一个重要方向。[1][2]
2项目驱动教学法简介
项目驱动法是指将传统学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目,围绕着项目组织和展开教学,使学生直接参与项目完成教学过程的一种教学方法。项目驱动法的主要特点在于课程教学始终围绕着项目进行,重在培养学生的实践能力、创新能力、独立获取信息和自主建构知识的能力。具体说,项目驱动法就是师生为完成某一具体的任务而展开的教学行动。项目式教学强调以教案为重点过渡到以完成项目为重点,选取一个典型的项目作为总任务贯穿教学的始终,按知识点将总任务分解为若干个具体子任务,把课程教学的主要内容融入到总任务的各个阶段,使教材中各章节的零散知识有机地联系在一起,有利于帮助学生构建完整的知识体系。
3项目驱动教学法在塑料模具设计教学中的实施
3.1确定项目主题。要根据教学大纲、课程目标来确定学习领域的主题学习单元。课程项目的设计要贴近企业,要依据模具设计的典型工作流程,提高项目实践性和针对性,又要贴近学校的实际条件,具有可操作性。首先确定能够达到课程培养目标的综合性大项目,然后再逐步分解,分解成若干容易操作实施的小项目,小项目通常仅涉及一个单元的主要知识点,制定典型工作任务并实施。[3]本课程确定总项目为“冰箱调温旋钮注塑模具设计”,根据课程培养目标和各单元知识点将项目内容分解如表1。3.2项目活动的展开阶段。首先成立项目小组,组长负责编写小组项目计划书,分配工作任务。然后制定项目方案,小组成员通过阅读教材或参考书目自学项目所涉及的理论知识,每个人设计一个方案,以小组讨论的方式对每个方案进行评价,最终决策出一个科学、合理的实施方案。之后对实施方案进行任务分解,每个人按照承担的项目任务工作。项目任务完成后,学生自行检查,核对。3.3项目活动的展示与评价阶段。项目完成后,每组都要进行答辩,可以用PPT、CAD图纸、手绘图纸、自制模具等多种方式展示项目成果。项目教学的评价主要看项目工作的完成质量,包括教师评价、学习小组评价和自我评价。教师评价以鼓励为主,以增强学生的信心。学习小组评价内容侧重于学生参与项目活动的态度,学生在项目活动中的合作精神。自我评价以口述或写书面心得的方式,叙述参与项目过程中遇到的困难,获取成功的思路,采用的方法,收获的结论,目的是初步提高学生的科研能力和科技论文写作能力。其中教师评价占最大比重,以上三部分加权求和后作为本课程成绩的一部分。
4项目驱动教学法效果分析
首先,提高了学生获取知识的能力。学生在学习和考核过程中处于主动地位,教师仅仅是引导入门,要想解决项目问题,学生必须对课程的基本内容和知识点有比较全面的了解,所以学生对知识点的掌握更加牢固,很好地达到了教学目的和要求。其次,通过自行设计和现场操作,提高了学生分析问题、解决生产实际问题的能力。再者,学生以小组为单位共同寻求解决问题的方法,锻炼和提高了学生的团队合作能力、技术应用能力。总之,该教学方法的运用保证了教学质量,提升了学生的综合素质和专业技能,拓宽了学生的就业面。
作者:李 昕 王泽河 单位:河北农业大学机电工程学院
参考文献
[1]唐妍.“塑料模具设计”项目化教学改革与实践[J].科教文汇,2014,(294):90-91.
关键词:课程;改革;项目考核
课程考核方式的改革是体现人才培养模式改革的必然要求,只有打破传统单一的试卷考试模式,采用项目化的考核方式,重视对学生学习过程的考核,才能培养学生动手、动脑的实践操作能力和综合思考能力,达到结果和过程考核并重的目标,实现真正的“教、学、做”的一体化。通过本次课程考核方式的改革研究,可探索出具有我院特色的符合应用技术型人才培养模式要求的课程考核方式,从而促进教学方式、学习方式的转变,真正实现培养应用技术型人才的培养目标。《塑料模具设计》课程是机械类专业的一门专业课,同时也是一门理论与实践紧密相结合的课程。在课程的授课过程中,为了更好的掌握教学效果,实现真正的“教、学、做”的一体化,有必要对课程考核方式进行了改革,实施多元化的考核方式。项目化的考核方式不仅能够客观地检验学生掌握所学知识和技能的程度,充分调动学生学习的积极性,起到“以考促教”的作用,从而达到教考相辅相成、相互促进、共同发展。最近几年,不少院校不断进行教学改革,在专业定位、培养方案、课程体系等方面都取得了一定的成就,随之而来的教学方式的多样化也越来越受到重视,因此,与之相辅相成的考核方式也需要进行了相应的改革。作为机械制造专业学生必修的一门专业基础课《塑料模具设计》,以模具结构基础知识为主,通过讲授常见的模具成型工艺、原理,注射机型号及选用、塑件设计要点、常见的模具类型、结构及主要零部件的作用和设计原则等主要内容,让学生了解及掌握模具的主要结构及设计要点,为今后走上工作岗位,从事模具相关的设计、制造与维护等相关工作岗位打下良好的专业基础。通过此次考核方式的改革,能帮助学生掌握理解课程的知识点,达到学以致用的学习目标,并且有利于帮助学生养成良好的职业习惯。
1课程考核方案设计的必要性
本课程一直采用传统的讲授式教学手段,后来结合了多媒体教学,引入了大量的动画实例,但由于条件、资源有限,缺乏真正的实践练习,教学效果很不理想,汇总起来有如下几个问题:首先,《塑料模具设计》课程知识点多,模具结构图也比较抽象,传统的一张试卷的考试模式无法涉及所有的知识点,并且考试受题型、题量和时间等多方面因素的制约,很难客观反馈学生的真实水平,导致考试成绩会有所偏差,使一部分学生的学习积极性受到打击,失去对专业课学习的兴趣,丧失学习的自信心,进而导致学风的下降。其次,对于传统的期末考试,大部分学生是期末临时磨枪,在考试前的几周内对重点内容进行突击复习,这些应试型的学生虽然能应付考试,但考完就忘,不能及时反馈问题和总结经验,知识点根本没有理解透,更别说融会贯通了。考核方式改革后,可以督促学生对重视学习过程,并积极参与项目化的教学过程,对学生学习态度、学习知识过程和综合应用能力进行评价和分析。本次考核方式的实施,以项目化的方式引入考核内容要求,教学过程结合“模具设计过程行为导向”教学模式,以某一塑料制品为例,以产品的模具设计为任务进行驱动,以模具的整个设计工作过程为导向,要求学生提出设计方案、优化方案、确定关键零部件结构及尺寸、最终完成设计的思路完成考核项目。通过模具设计过程加强理解教学过程中的知识点,在设计过程中学习,在学习的过程中设计,实现真正的“教、学、做”的一体化,不仅能够客观的检验学生对知识点的掌握程度,还充分调动了学生的学习积极性,起到“以考促教、教考结合”的作用,更好的实现教考相辅相成、相互促进、共同发展。
2课程具体考核方案
2.1指导思想
项目考核评价是对学生的学习效果进行综合评价的一种方式,体现在考核过程中,与学习密切相关,是对学习态度、效果的一项综合考评,更能客观的反映学生对知识点的掌握程度,及时发现问题、解决问题。也能够帮助老师总结难点,发现教学中的不足,及时进行查漏补缺,是一种可持续的考核方式,实现教学的可持续发展。
2.2考核方案
按照本课程的教学目标,为提高学生的学习积极性,达到教学做一体化的教学效果,考核方式采用学习过程的开放式和项目考核相结合的方式,最终成绩认定方式由平时成绩和模具设计制作成绩两部分组成。
2.2.1平时成绩
平时成绩占期末总成绩的40%:主要有由课堂出勤、作业、课堂表现及学习态度等几部分组成。根据了解理论知识、重在实践培养目标主要,平时成绩主要考核学生对基本概念的理解、应用,体现在日常课堂教学过程中,由课堂考勤、作业、讨论和课堂提问等项目组成:平时成绩=课堂考勤(40%)+作业(40%)+课堂表现(20%),老师依据学生表现进行不同的成绩评定。课堂出勤率保证教学环节的首要前提条件,也是实现课堂教学质量的基本条件。因此作为教师,必须严抓考勤,特别是自制力、约束力有限的学生,必须严抓、狠抓。因此在第一次课,就向学生说明考勤制度,并公布了本门课程的考核方案,以督促监督学生实现他们的自我管理能力,实现“人在课堂、心在课堂”的教学目标。并且在本门课的授课过程中,结合学生的实际情况,和辅导员的管理制度相结合,随时和辅导员沟通上课出勤实况,也起到了一定的约束作用。完成作业和课堂的学习态度是保证课堂教学顺利进行的基本保障,因此在讲完模具设计基础这一部分内容之后,就采用了任务驱动法给学生布置作业,启动项目。首先是发散性的让学生自己想题目,汇报设计思路,然后老师对题目进行筛选,并给出建议与评价,最终确定题目及方案。对于作业及时上交并保质保量完成的学生给予加分奖励,这种人人参与的考核方式打破了传统的作业模式,提高了学生的参与度,也使他们的思维方式受到了启发,更有利于筛选合理的题目和方案。另外,对于课堂上积极回答问题的学生,进行加分奖励,也提高了学生的课堂参与度,活跃了课堂气氛,提高了教学效果。反之,学生若学习态度不端,缺课或作业量缺交,到一定程度便可按照学院的规定,取消其考核资格。须进行重修申请方能重新学习、参加考核。
2.2.2项目考核
项目考核即模具设计成绩占期末总成绩的60%:主要考核学生的综合实践能力,老师根据课程特点,要求学生对某一塑料产品的模具进行设计,在设计过程中实行过程控制,按环节给分,具体操作流程环节及评分标准如下:(1)方案设计(20分)。根据老师下达的设计任务,制定出设计方案,要求方案合理,能清晰的体现出设计思路。(2)设计说明书(30分)。根据给定的塑料产品外观尺寸、生产纲领、工作条件等等要素,选择模具类型、确定型腔数目、确定浇注系统、推出机构等关键机构,并进行尺寸的计算和校核,并且以说明书的形式完整的展现出来。(3)图纸绘制(30分)。根据已确定的模具结构尺寸,绘制出模具装配图和主要零部件的零件图,要求总图纸量不低于2张A1图,绘图规范、技术要求合理。(4)教师评价(20分)。要求学生能清晰的表达出设计的思路、模具结构的设计原理等设计要点,并能表述出模具工作原理。展示任务实施结果的正确性、完整性和创新性及团队精神。
3项目考核效果
3.1课程实施项目考核的优势
课程本次实施项目考核之后,不仅反映出了学生平时的学习态度,考查了对知识点的掌握程度,还容易查漏补缺,对掌握不牢固的知识点通过查阅课本、参考书的形式来加深理解,培养了学生的发现问题、分析问题、解决问题的能力,还能够帮助学生消化学习中的重难点。鉴于本次的考核项目是模具设计,内容多、任务重,学生在设计完成项目的过程中还练习了UG、Proe、SolidWorks等绘图软件的使用,由于这些软件没有专门的讲授过,使用过程中需要查阅资料、讨论问题,所以也培了他们的自学能力和团队合作精神,蹭进了感情、促进了相互间的友谊。由于对学生有绘制模具图的要求,在本次课程考核过程中还巩固复习了机械制图客、互换性与测量技术、机械工程材料等中的易混知识点,真正做到了知识点的融会贯通,达到了学以致用的目标。同时,通过此次项目化的考核方式,教师真正参与到学生的练习过程中,也利于教师发现问题、总结难点,对教学效果进行客观的评价分析,最终达到一个教与学的良性循环。教学实践表明,采用“不断修正、不断改进”的项目考核方式,达到了以考促学的目的,获得良好的教学效果。
3.2科学设定考核项目
该课程的考核项目取自常见的塑料成品,并且是学生经过调研分析选定:如电脑音箱外壳、打印机外壳、电子秤底盘等常见的塑料制品,大大提高了学生参与的积极性,学生从中体验了学习的快乐,这种灵活设定考核项目的考核方式,不仅大大能提高了学生的参与度,又与教学内容相结合,真正实现了教、学、做”的一体化,起到“以考促教”的作用。
3.3有利于提高教师的综合素养
课程考核采用项目化后,在教学开始阶段,仍采用随堂讲课的方式进行,先要进行知识点的讲解,随着项目的引入,方案的细化和深入,需要学生自己的参与度越来越深,对问题的分析也越来越细,教师不仅要讲解知识点、管理课堂,还要把关进度,分析方案、结构,并且提出合理建议并反馈给学生,需要付出大量的时间和精力,每到阶段性的工作完成后,还要进行点评,集中讲解一些难点和共性问题,以避免下次再出现同样的错误和问题。并且,还要对学生的总体方案和学习态度进行综合评价,因此对教师的责任感和综合素养要求的更高。
3.4问题及解决方案
本次项目化的考核方式的实施,老师和学生都付出了大量的课余时间,最终才顺利的完成了考核。虽然取得了不错的成绩,从不同方面提高了学生了综合应用能力,但是也反映出了一些问题:比如课时少、老师讲授时间有限,知识点不能面面俱到,并且没有消化时间,单纯的依赖考核来巩固知识点有所被动,并且时间紧、任务量大,难免会有所顾及不到,建议增设课程设计,通过练习巩固、理解知识点,这样就能和考核相辅相成、相得益彰,共同促进教学的发展。
4结束语
本次机械类专业模具课程项目化的改革考核方式的革新,提高了学生的自学能力,开拓了学生的思维方式、真正让学生体会到了参与其中、学在其中的乐趣,增强了学生的学习的动力,真正起到了“以考促教”的作用,更好的实现教考相辅相成、相互促进、共同发展,从而促进了教学方式、学习方式的转变,真正实现培养应用技术型人才的培养目标。
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[关键词]课程标准 塑料模具设计 专业能力
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)18-0043-02
塑料模具设计为我校高分子材料专业主干课程之一,是一门理论与实践一体化、综合性与实践性较强的专业技术课程。目前,该课程大多采用以教师为核心的教学方法,教学水平很大程度上依赖于教师的经验和技能。一般情况下任课教师也同时作为考核者,教考合一,影响对学习效果评价的公正性。随着教育技术的发展,该课程也引入了很多新的技术手段,如多媒体教学、网络互动教学、案例式、项目式教学等,这些教学方法往往侧重于“教什么”和“怎么教”,但对“为什么教”和“教到什么程度”涉及不深。教学是否成功应主要依据学生的学习效果来判断。如何衡量学生的学习效果?仅仅依靠一张试卷的成绩和笼统的平时表现显然是远远不够的。如何结合高等教育特点,融入一定的实践性、应用性及创新性,更好地提高教学效果?我们对本门课程进行了“基于标准的”教学改革(standards-based education reform)。
一、从“基于课程标准的教学”入手改革课程
传统教学中,课程内容由教师主要依据统一的素材如教材、文献资料等来组织教学。教师的任务就是用讲授法准确无误地传递这些知识,学生的学习任务就是不断熟悉、记忆这些知识。这种教学实施过程中,主要特征体现在:教师的水平决定着教学质量,没有考虑到不同学生的专业基础和接受能力差异。往往在最终考核的时候,同学之间的学习效果差距非常大。
为改变这种情况,使每位同学都能从课程中获得专业素养的提高,我们尝试从“教学标准”入手,提高学习结果的重要性。要求教师整体思考目标、教材、教学与评价的一致性,提高教学实施的有效性。
“基于课程标准的教学”就是教学目标源于课程标准、评估设计先于教学设计、指向学生学习结果的质量,教师根据课程标准对学生规定的学习结果来确定教学目标、设计评价、组织教学内容、实施教学、改进教学等一系列设计和实施教学的过程。在这样的一个教学过程中,教师需要清楚地意识到:通过教学活动学生必须学会什么?能做什么?标准达成中应有怎样的质量表现?这些问题对于教师的教学具有重要的指导意义。
二、“基于课程标准的教学”的设计
良好的教学标准不应该依赖于具体的教师、大纲或教材,而更应该是具体的学生学习质量和效果,也是我们每个专业教师应该达到的教学要求。
首先要明确教学目标,其中关键点是具有“设计中等复杂程度塑料模具的理论和实践能力”,这即为我们设计标准的出发点和落脚点。因此,我们设计了详细的课程标准,如表1和表2所示。整个标准涵盖的范围如图1所示。
表1所示为教师队伍标准,规范了一个可以达到目标的教学团队。
表1.教学团队标准
具体的单元知识教学标准示例,如表2所示。
表2. 单元教学标准示例
三、实施“基于课程标准的教学”,提升课程教学效果
建立以教学受体目标标准为导向的动态教学体系,不再是一成不变的讲课、实训、大纲、教材等固定教学手段、完全根据学生素质、用人单位要求、模具动态前沿来建立动态的教学体系,为达到这个目的,教师需要随时了解学生学习动态,并及时调整教学手段,在学生没有达到要求时,应该提供额外的补充教学。这样,经过课程学习,学生方可达到与学习标准的完全统一。
学生学习效果的呈现,最终体现在是否能够运用教师所指导的学习方法进行相关内容的学习,是否能够做到举一反三。我们进行的“基于课程标准教学”的教学改革,进行细化课程标准,确定课程内容,进行预设评估设计,最终的目标就是让学生提高专业能力,掌握学习方法,学会自主学习。
表3.不同教学实施方法的对比
四、结束语
本文探索了在高等教育的专业课程中实施教学标准的问题,通过这一标准实施使得该课程的改革取得了积极进展。教学标准的实施不是限制教师的行为,也不是具体的教学方法,而是给教师一种目标感,为教学确立一条质量基线。在提高教学实施效果后,更加注重培养学生的专业能力和创新精神,教师仍然具有自由的实施空间。
[ 参 考 文 献 ]
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[3] 单美贤,秦军,霍晓峰.研究性课堂教学实践的探索――以《教育技术学导论》课程为个案[J].现代教育技术,2009,(7).