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摘要
在“互聯網+”背景下,互聯網信息技術與大學課堂的融合,是高等教育教學改革的主要內容。針對我校塑料成形工藝與模具設計課程,創建引入Pro/E軟件技術進行項目式教學模式,有效地利用互聯網社交平臺開展“線上”“線下”教學,激發學生學習興趣、拓展獲取知識的渠道,從而提高學習效果。
關鍵詞
互聯網+;塑料成形工藝與模具設計;項目式教學;Pro/E
1引言
在“互聯網+”時代,將互動式網絡學習與傳統教學相結合將是高等學校教育發展的長期目標。目前,智能移動設備在高校學生中的大量普及,在“互聯網+”背景下,互動式網絡教學可依靠網絡社交軟件實現學生便攜性、移動性、共享性、不受時間地點限制的需求式學習。考慮到網絡社交軟件對人們生活、學習方式產生的深刻影響,基于互聯網平臺的相關教學研究意義重大[1]。隨著經濟全球化發展趨勢日趨明顯,我國模具企業面臨著發達國家的技術優勢和發展中國家價格優勢的雙重壓力,將高新技術應用于模具設計與制造,已成為快速制造優質模具的有力保證。在模具企業中,Pro/E、UG、Moldflow等CAD/CAE/CAM技術已普遍得到使用。作為應用型本科院校,應針對“互聯網+”時代大學生的行為、學習特點培養具有一定理論知識又掌握現代技術的模具設計與制造加工的綜合型人才,才能與模具企業的用人需求相適應[2]。本文以我院模具設計與制造專業的核心專業課“塑料成型工藝與模具設計”為研究對象,探討引入Proe軟件進行項目式輔助教學,對“互聯網+”背景下的互動式網絡學習與傳統教學相結合進行研究與實踐。
2課程學情分析
2.1與先修課程的銜接存在問題
“塑料成型工藝與模具設計”是我院模具設計與制造專業重要的主干課程,面向學完“CAD/CAM(Pro/E)”等先修課程的大三學生開設,理論性很強。“CAD/CAM(Pro/E)”的內容安排偏重于介紹Pro/E三維建模、工程圖設計的基本操作命令,而非在塑料模具理論知識的基礎上開展教學,具體的模具設計與制造方法的教學內容少之又少,造成塑料件三維建模、工程圖設計與注塑模具設計與制造過程割裂未能產生緊密聯系,學生在學完兩門課程之后并不能采用CAD軟件完整、準確地進行模具設計與制造。
2.2教學內容與實踐脫節
“塑料成型工藝與模具設計”目前教學內容側重于介紹注塑工藝知識、塑件工藝結構、模具結構設計、計算等方面,理論計算、工作原理等知識較多,實際的應用比重偏少,學生的實際學習效果與應用實踐脫節。通過在浙江寧波、蘇州等地對我校畢業生進行跟蹤調查,發現學生掌握的模具設計制造知識往往無法滿足企業實際生產的要求,例如,學生在進行產品設計時對生產工藝的可行性方面欠考慮,或設計的模具型腔型芯理論上可行,但并未考慮其加工可行性和經濟性,車間加工很難實施。
2.3網絡信息化程度低,學生學習方式單一
在互聯網信息時代,智能手機等移動終端設備對學生有無限的吸引力。加之課程內容比較枯燥,學生在課堂上難以有效地集中注意力,教學效果不理想。在“互聯網+”時代,如果任課教師不能準確把握學生的行為特點與興趣愛好,利用互聯網信息技術與學生展開網絡互動式教學,無法達到令人滿意的學習效果[3]。因此,應改變傳統的“塑料成型工藝與模具設計”課程教學體系,培養出具有較高知識素養與工程素養的模具設計與制造人才,滿足現代模具企業對能實際動手操作的人才需求。
3“互聯網+”背景下塑料成型工藝與模具設計課程教學研究與實踐
3.1研究對象
以塑料成型工藝、塑件結構工藝性、典型注塑模結構(單分型面、雙分型面、斜導柱側抽芯)為主要的實踐研究內容。教學時將Pro/E的三維建模、模具型腔設計、組件設計、工程圖模塊融入到課程中,針對模具設計與制造專業的培養目標,以項目教學法為主線,選取名片盒蓋、手機外殼、電器旋鈕等生活中常見的案例,實行“實際產品”的教學模式——根據實際產品類型分析學生應學到什么知識,具備什么能力,按照企業塑料模具設計的基本流程來設置課程內容。
3.2互動式網絡教學組織
3.2.1教學規劃
教師根據“實際產品”總結分析教學內容,設計分解教學任務,編寫任務書,準備相關資源(如機房等)、生產錄像,利用微信、qq、Bolg等網絡社交、數字化共享平臺進行網上學習、進行交流[4]。
3.2.2基于微信平臺的師生互動
微信平臺賬號分為訂閱號、企業號、服務號,學生通過訂閱號作為移動學習平臺。每次課前,要求學生通過訂閱號查看教師下發的任務,通過平臺的消息管理功能、投票功能保證教師與學生的線上、線下交互,使學生充分了解每個項目從原材料選擇—>產品結構特點->型腔布局與分型面選擇->模具結構設計的要求,將網絡微群與線下教學有機融合,學生通過小組協作將初步制定的模具設計方案在微信平臺,通過師生共同交流尋找方案中存在的問題,完成課前知識傳遞,為每次項目的順利進行做好知識準備。同時根據學生的學習進度,適時注塑模具的三維模型拆解過程、相應的圖文資料、Proe模具設計過程視頻等資源實現知識的鞏固。
3.2.3項目教學的實施
本文以實際產品-電風扇旋鈕項目為例,按照企業模具設計的基本流程,在塑料成型工藝與模具設計中利用Proe軟件實施項目式教學。(1)方案分析與計算。產品屬于壁厚較均勻的小型塑件,外觀具有圓角、拔模斜度等特征,其外形尺寸、結構均符合注塑模具的成型要求;材料為PP(聚丙烯),流動性較好,適合采用注塑工藝成型;尺寸精度采用MT5級,屬于一般精度,因此型腔布局設置為一模四腔。根據分型面選擇的原則,將電器旋鈕的分型面選擇在截面最大處,因產品無側孔、卡扣,因此選擇單分型面的模具結構。確定模具結構后,指導學生按小組進行必要的工藝計算與校核,如型芯型腔計算、型腔的側壁與底部的強度校核等,并將計算結果在微信平臺交流,查找問題,進行復習時教師可根據平臺的交流信息有目的地完成知識的內化。(2)基于Proe的模具結構設計。①型芯型腔設計。模具的型芯型腔影響到塑料件的表面質量、尺寸精度、加工難易程度等。因塑料件結構較復雜,學生很難通過2D圖想象出型芯型腔的外觀結構。通過方案分析中獲得的分型面位置,引導學生確定整體式型腔、局部嵌入式型芯的結構,利用Proe當中曲面復制、填充等功能設計分型面,進行體積塊分割后抽取型芯型腔3D結構。②裝配體三維造型設計。為便于學生更好地理解、掌握單分型面模具的整體結構,應用Pro/E組件設計模塊完成動模座板、墊塊、支撐板等其他零件的三維造型,生成模具三維裝配圖。③導出工程圖。將模具總裝圖轉到AutoCAD中進行適當的修改并進行尺寸、技術要求的標注。(3)任務小結及反饋。完成每個項目之后,教師對每個小組的成果進行點評、總結。同時電子考核表到微信平臺供學生完成,對完成情況進行評價,通過這種評價反饋方式提升學生對本門課程的學習興趣,加強表達能力。
4結語
在“互聯網+”時代,互動式網絡學習方式的移動性、便捷性、共享性可對我校傳統教學方式提供非常有利的幫助。在塑料成型工藝與模具設計課程中融入軟件技術Pro/E進行“真實產品”的項目式教學,并利用移動社交平臺使師生能夠進行線上、線下交流互動拓寬了學生獲取知識的渠道,培養了學生自主探究、解決實際問題的能力[5]。同時就教師而言,“互聯網+”時代的高效課堂需要教師具備較強的綜合能力,如熟練使用網絡社交平臺進行信息化教學的能力、專業知識能力等,以適應教學改革的需求。
作者:曹亞玲 單位:無錫太湖學院
參考文獻
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[3]陳葉娣,徐潔.“互聯網+”背景下高職模具專業教學模式變革研究——以常州高職園區為例[J].佳木斯職業學院學報,2016(6):20-21.
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