虚实结合的模具设计制造实践教学体系构建

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1、虚实结合的模具设计制造实践教学体系构建摘要：针对材料成型与控制工程专业模具设计制造实践教学开展难度大、实物实训运行与维护费用高、场地受限等问题，本文首先分析了实践教学的现实困境，基于虚拟仿真技术、计算机网络技术和多媒体技术等,提出虚实结合的模具设计制造实践教学体系的建设要素及其对实践教学的提升作用。然后从“细分三层能力结构”、“五项结合”的实践教学运行模式、“能力主线”的课程方案和实践教学质量保障机制等方面，重点论述虚实结合的实践教学体系的改革及建设方案，深耕模具设计制造实践教学的本质，就虚实结合的实践教学内容和具体实施方法展开研究。与此同时，应用型地方本科高校虚实结合的模具设计制造实

2、践教学体系建设还需要坚守信息化、智能化的办学理念，面向区域校企联合共建。关键词：模具设计制造；实践教学；虚实结合；应用型中图分类号：G642.4文献标志码：A文章编号：1674-9324(2017)09-0141-04模具设计制造实践教学是应用型本科高校学生系统掌握材料成型与控制工程专业知识的重要途径，在培养学生模具创新设计意识、动手实践能力和科学素质等方面发挥着不可替代的作用。然而传统实践教学体系中行为主义思想严重，实践教学模式普遍存在机械式仿照，此外由于实践教学场地、仪器设备等的限制，实践教学在能力导向、创新发展的工程技术人才培养方面未能充分发挥其作用[1-2]o随着虚拟仿真技术、

3、计算机网络技术和多媒体技术等在模具设计制造实践教学中的逐步应用，与实休实训相辅相成的虚实结合的模具设计制造实践教学由此形成，将现代前沿信息化科技融入传统实践教学，深耕工程教育实践教学体系的本质，改善实践教学效果，提高实践教学质量［3-4］o一、材料成型与控制工程专业开展实践教学的现实困境应用型本科高校材料成型与控制工程专业，主要面向模具制造行业培养专业从事模具设计、模具加工制造等工作的高素质工程技术人才。传统模具设计制造实践教学因条件的限制，人才培养的质量还未能与“中国制造2025”战略下模具制造企业对高端工程技术人才的迫切需求相同步，学生毕业后在行业领域内仍需接受较长时间的企业再培训

4、［5］,材料成型与控制工程专业开展实践教学的现实困境主要表现如下。（一）实践教学资源成本高、利用效率低、安全隐患人模具设计制造实践教学函括模具设计分析、模具加工制造等多方面实践实训项目，普遍存在实训仪器设备昂贵、材料消耗大、实训周期长等问题，使得实践教学过程中实训项目难以在真实环境下依次开展。实训基地和实验室里的仪器设备在非教学时间段内基本处于停放状态，利用效率非常低下，运作与维护成本较高［6］。在模具的机床加工制造、大型模具的拆装等实物设备实践教学环节中，由于学生实践动手经验有限，指导教师现场示范操作复杂仪器设备时，难以保证所有学生都能清楚掌握整个操作流程，学生的实训操作也很难逐一顾

5、及，容易发生突发性事故，影响实践教学的安全性，因此实物实践教学本身存在一定的局限性。（二）学生实践能力不足、创新意识不强模具设计制造实践教学设备老化，各项功能技术指标已不能达到规定标准，导致实践教学仪器设备的数量与学生实训人数不匹配，部分实践教学课程多名学生共同操作一台实训设备，实践教学过程还经常因故障而拖延或终止，学生个体所获取的实践练习严重不足，甚至让实践教学成为一种形式，失去其本身意义。由此引发理论联系实际的专业教学转变为以理论知识学习为主的单一教学，使得学生实践能力相对不足、创新意识薄弱,影响材料成型与控制工程专业人才培养质量。（三）实践教学质量与行业企业发展需求相脱节模具设计

6、制造实践教学在场地、仪器设备等硬件建设方面的投入经费逐年增加，但随着模具行业现行技术的快速升级，原有的仪器设备型号逐渐落后，特别是相对贵重的大型仪器设备，与行业发展密切相关的先进仪器设备更是严重不足。这致使实践教学内容陈旧，学生在实践环节中所掌握的模具设计制造理论知识、加工工艺方案和设备操作技能等与现行企业生产实际严重不符，材料成型与控制工程专业实践教学质量与相关企业人才能力需求的差距逐年扩大。二、虚实结合的模具设计制造实践教学平台的构建（一）面向模具设计制造过程进行全流程的高度仿真实践教学一一“虚”模具智能化设计制造过程中内部运行规律无法进行实验或深入理解，传统实物实践教学设备很难实

7、现学生自主设计实验[7],将信息化虚拟设计技术引入到材料成型与控制工程专业实践教学中，面向模具设计制造过程进行全流程的高度仿真实践教学。在西门子公司TeamCenter系统的基础上，全面集成NX、Tecnomatix>SolidEdge>Ansys>MSCNastran等软件，构建虚实结合的模具设计制造实践教学平台，开发面向模具设计制造行业的产品三维设计、有限元分析、计算机辅助工艺分析、虚拟制造、虚拟装配、？拟运营等数字化教学资源和实训项目。借