冲压模具设计课程中案例教学法的应用与探索
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作者:袁志刚 孙利 吴晓 唐令波
摘 要：该文研究了案例教学法，并将其引入到冲压工艺与模具设计课程的教学中;在教学过程中采用理论讲解、案例讲解与案例实践练习的教学模式。教学实践表明，采用案例教学，有利于激发学生学习本课程的兴趣，从而提高学生的学习积极性，并通过案例练习，让学生在实践中掌握相关知识点。提高了学生分析和解决问题的能力，达到了较好的教学效果。
关键词：冲压工艺 模具设计 案例教学
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）09（b）-0119-02
模具工业是现代制造业的重要组成部分，而冲压模具有着重要的地位。进入21世纪以后随着我国汽车制造业的飞速发展，我国模具工业也得到了飞速发展，因此模具行业对从业人员的素质和能力的要求也大大提高。因此如何改变教学方法提高模具专业人才的学习能力，更好的掌握模具专业的相关知识是当前模具专业教学的一项重要课题。模具设计是一门实践性很强的课程，课程内容涉及到机械制图，机械设计，互换性与技术测量，以及机械制造技术等前期课程。另外，模具设计工艺也因实际零件的结构和要求不同而不同，书本上给出的工艺步骤和工艺原则只能作为我们的参考依据，在实际设计时各种零件千变万化没有固定的形状因此在模具设计时的情况也是千变万化，这就要求设计人员具备扎实的基础知识和很强的创新能力。如果我们在授课时还像其他的基础课程一样按部就班，将课程的每个部分独立的讲解，并独立的讲解例题和做习题。那么学生只能孤立的学习每个部分的知识，很难将所学的知识融会贯通。因此，该文在教学方法上进行了积极的探索，将案例教学法应用于冲压模具设计课程的教学中，与传统的单一课堂讲授相比，教学效果大大提高。
1 案例教学的简介及特点
案例教学法最早在哈佛大学应用，在20世纪20年代，哈佛大学商学院的教授们首先将案例教学法引入到管理学的教学中，之后在欧洲案例信息中心的努力下，从案例的获取、写作、收集整理再到应用形成了一整套的体系。从而使得案例教学法的应用范围不断的扩展，逐步在其他的课程教学中得到应用。
案例教学法是在学生初步掌握了相关基础知识，具备了基本分析能力的基础上，教师根据教学目的和任务，选用合理的案例材料使学生从实际案例的情况出发，通过查寻相关资料，独立思考或集体协作，对案例进行积极主动地探究活动，从而提高学生创造性运用知识、分析和解决实际问题能力的一种教学模式。
案例教学法具有具体化、形象化的特点，在冲压模具设计教学中，案例教学法很好的调动了学生的学习积极性，从而实现了让学生主动学习的目的，提高了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。另外案例教学法可以将课程中所学的理论与冲压模具设计中的具体问题相结合，通过案例的训练使学生能够及时地将所学理论应用于实践，从而能够更好地掌握课堂上所学的理论知识，取得了良好的教学效果。
2 案例教学法的具体实施方案
案例教学是通过具体的案例，让学生在对具体案例的学习过程中，通过自学、分析讨论、总结，达到提升分析解决问题的能力和掌握知识的目的。因此我们在教学的过程中要恰当的引入案例。
（1）一般在介绍新概念和知识点之前先给大家讲一个简单的案例，可以引入模具动画等直观形象的案例，这样可以引起学生的兴趣。然后再由案例引导学生进行观察和思考，然后再引出我们的新课内容。这样的一个过程能够加深学生对所学课程内容的印象。
（2）对案例中的重要知识点和概念进行总结和归纳，并且要让学生知其然且知其所以然。例如在介绍降低冲裁力的方法时，介绍几种减小冲裁力的方法，给出了几个简单的案例，而我们从这几种方法结合冲裁力的公式，可以总结出减小冲裁力，其实只不过是减小冲裁凸模与冲裁件瞬间的接触长度或者降低材料的强度而已，这样学生就能够更好的掌握减小冲裁力的方法了。同时又能让学生将前后的知识进行融会贯通，提高他们灵活应用知识的能力。
（3）通过一些相关的案例对比，对教学内容作阶段性应用和总结。例如，讲述冲裁模刃口尺寸的计算时，先讲一个冲孔件的案例，然后将这个案例改成落料件让学生自己去计算模具的刃口尺寸。根据学生的计算结果引导学生去发现冲孔件和落料件刃口尺寸计算的不同之处，结合前面提过的冲压模是一模一样不可通用，让学生更好的掌握刃口尺寸计算的方法和重要性。
针对以上所述，冲压模具设计案例教学法在具体实施的过程中，可采用两种不同的案例：第一种案例是根据前面的冲裁模的工艺出发来设置的，考虑到课时和课程大纲的要求，案例的难度选择适中，在授课的过程中针对单一或者某个阶段的知识点所引入的案例，主要目的是让学生了解和掌握相应阶段的基本知识点。第二种案例是给班级提供一些比较复杂的级进模设计案例，要求5个同学一组选择一个案例，让学生们自己来完成一整套的模具设计过程（包括工艺分析，排样，模具结构选择，工艺计算，零件设计，校核，装配图和零件图），在课程结束两周后必须完成设计，全班集中展示设计成果，老师进行点评提问，学生回答设计的相关问题，主要目的是让学生能够通过这些案例将冲裁工艺设计及模具零件设计的知识串聯起来，让学生们掌握所学的基础知识，同时掌握模具设计的步骤和要点。
另外在案例实施的过程中鼓励不同的小组选择相同的案例，采用不同的方案来进行设计，并让学生们自己对不同案例的优缺点进行比较，让他们能够更好的了解模具结构设计过程中容易出现的问题和如何选择最佳的设计方案。让学生们的学习由被动的接受向主动学习转变，在教学的过程中，还发现部分同学为了能够表现模具工作的过程及模具的结构而自学了模具设计方面的制图软件。
3 案例教学法的实施效果
通过三个学期的案例教学实践，发现案例教学法能够提高学生学习的能动性，学生实际掌握知识的能力较通用的讲授式教学大大提高。另外采用案例教学法时，由于学生要自己去完成模具设计，其中涉及到很多的专业知识，这也让学生对以前学过的很多知识有了更深刻的理解，对学生的综合素质和专业知识的掌握起到了积极的作用。所以综上所述案例教学法在模具设计这类工科课程中是值得推广使用的。
参考文献
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[3] 沈小强，成立.基于技能竞赛导向的模具专业课程改革探析——冲压模具设计与制造方向[J].轻工科技，2018，34（9）：168-169.
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