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【摘要】随着模具行业对应用型本科人才的需求逐年增加，针对目前民办高校《模具设计与制造》课程存在的实际问题进行探索研究，并从教学方法、教学模式等方面提出了相应的改革方措施，强化理论教学与实践动手设计的结合，提高学生的实践能力和解决问题的实际能力，为民办应用型本科院校类似专业课程教学提供一定的参考依据。
【关键词】应用型 模具设计与制造 立体式 探索
【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）05-0238-01
模具是工业生产的基础工艺装备，被称为“工业之母”。75%的粗加工工业产品零件、50%的精加工零件由模具成型，绝大部分塑料制品也由模具成型。作为国民经济的基础行业，模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业，应用范围十分广泛。我国的模具行业虽然现在已步入了高速发展时期，但同样挑战和机遇并存，人才匮乏，人才培养质量无法满足市场需求是最突出的问题，面对模具行业对应用型人才的需求，模具设计与制造的课程改革也势在必行。
一、模具设计与制造教学现状与发展趋势
目前我国模具行业的市场需求旺盛，每年以15%的速度增长，市场前景广阔，然而我国高等教育还不完全适应模具行业发展的要求，传统教育模式，只注重理论学习，教学方法单一不能满足大众化阶段社会经济发展对模具人才培养质量的需求。人才培养模式决定了人才培养质量，打破传统的课程教学模式，利用新型的三维建模和有限元模拟仿真的方法，通过增加实践教学设计环节将模具设计的基本原理、基本知识与动手设计能力、实际应用紧密结合，有助于提高学生的学习能力、实践能力、创新能力，有利于提升学生综合素质，进而提高人才培养质量。
由于三维设计和模拟仿真在缩短模具研发和试模周期等方面巨大优势，在企业实际生产中应用越来越普遍，特别是在汽车模具企业。
一、模具三维设计地位不断巩固。模具的三维设计是数字化模具技术的重要内容，是实现模具设计、制造和检验一体化的基础。日本丰田、美国通用等公司已实现了模具的三维设计，并取得了良好的应用效果。国外在模具三维设计中采取的一些做法值得我们借鉴。模具三维设计除了有利于实现集成化制造外，另一个优点就是便于干涉检查，可进行运动干涉分析，解决了二维设计中的一个难题。
二、成形过程的模拟（CAE）作用更加凸显。CAE技术已成为模具设计制造过程的必要环节，广泛用于预测成形缺陷，优化冲压工艺与模具结构，提高了模具设计的可靠性，减少了试模时间。国内许多汽车模具企业在CAE的应用中也取得了显着进步，获得了良好的效果。CAE技术的应用可大大节省试模的成本，缩短冲压模具的开发周期，已成为保证模具质量的重要手段。CAE技术正逐步使模具设计由经验设计转变为科学设计。
二、模具设计与制造教学改革的方案与途径
针对以上问题，提出几点改革建议：
1.教学方法的改革与优化
针对目前教师课堂上一讲到底，填鸭式的教学模式，教师要精心准备课堂教学，通过案例，讨论，思考题等多管齐下的方法启发学生的思维，尤其是课堂討论，要能够提问题，尤其是好问题，充分调动学生学习的积极性和主动性。首先要引导学生举一反三，例如在讲解拉深工艺和拉伸模的设计时，要引导学生回忆弯曲工艺和弯曲模的设计，并通过讨论总结两者的相同和不同之处，深化对冲压典型工艺及模具设计的理解；其次要多进行实物教学，特别是要善于利用我们身边的案例实物，比如讨论易拉罐，垫片等常见的实物是采用什么工艺方案和模具，如何制造出来；最后是要多采用现场教学，充分利用校企工厂 和实验中心的平台，让学生直观的认识模具设计的案例，从而增强学生的感性认识。
2.二维模式向三维模式的转化
通过调研，大多数高校《模具设计与制造》的教材仍然停留在二维模式即理论教学部分大部分仍以二维图呈现，如零件图，装配图等等，对于制图基础欠缺的同学，很难想象为三维的实物，然而通过三维建模，可以更加直观的呈现零件的造型，模具的造型。教师在实践教学中要注重把典型的模具进行三维建模，直观的讲解各部的名称和作用及设计要领，并引导学生熟练掌握一门三维造型软件如：UG、Pro/E＼或CATIA，包括三维实体模型建立模具装配模型，设计分型面，浇筑系统及冷却系统，生成模具成型零件的三维实体模型等等，从而提高模具设计和优化的能力。
3.静态模式向动态模式的转化
通过调研，大多数高校《模具设计与制造》课程的教学方式仍停留在静态模式即模具的运动过程和坯料的成型过程仅以闭合前后的装配图呈现，虽然部分加入教学动画，但只能大致反映成型过程。学生很难直观了解模具闭合过程中坯料如何和模具接触受力，成型中温度场是如何变化，成型中容易出现哪些缺陷等等。然而如果能引入有限元分析，不仅动画直观感受成型过程，还能实时了解成形中的温度场变化，速度场、应力应变场以及载荷的变化。为模具的设计和优化提供理论依据。在实践教学中，教师要把典型零件成型工艺进行有限元模拟仿真并展示于课堂教学中，此外积极引导学生有针对性的掌握一门有限元分析软件如：板料成型DYNAFORM、体积成型多用DEFORM-3D等，深化学生对坯料成型过程的理解。
三、小结
通过针对性教学改革，来解决模具设计与制造传统教学中的存在的问题。紧密结合本校的办学特征，探索适合民办高校应用型人才创新能力培养模式，探讨模具设计应用型创新人才培养模式、知识结构和质量保障体制。充分利用学院现有学科质量工程及有利的教学实验实习平台，利用三维建模和有限元模拟软件，通过二维向三位的转化，静态向动态的转化进行探讨高等教育中模具人才立体式培养问题，构建多层次、立体化的质量保障体系，为相关专业培养应用型创新人才培养提供可借鉴的思路。
参考文献：
[1]徐凤英，区颖刚，陈震.高校模具课程创新教学的改革与研究[J].农机化研究，2003，（1）
[2]王波，王仙萌.模具设计与制造专业课程改革[J].职业教育研究，2007，7（01）
[3]邢小红.模具设计与制造课程改革研究[J].课程改革，2009，22（02）
[4]杨俊杰，李尧等.冲压工艺及模具设计课程教学的教学改革实践[J]，中国现代教育装 备，2009，81（1）
[5]张莉，陈奎，郑喜贵等.机械类应用型人才培养模式与教学体系构建研究[J].中国电力教育，2015，（03）
【关键词】应用型 模具设计与制造 立体式 探索
【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）05-0238-01
模具是工业生产的基础工艺装备，被称为“工业之母”。75%的粗加工工业产品零件、50%的精加工零件由模具成型，绝大部分塑料制品也由模具成型。作为国民经济的基础行业，模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业，应用范围十分广泛。我国的模具行业虽然现在已步入了高速发展时期，但同样挑战和机遇并存，人才匮乏，人才培养质量无法满足市场需求是最突出的问题，面对模具行业对应用型人才的需求，模具设计与制造的课程改革也势在必行。
一、模具设计与制造教学现状与发展趋势
目前我国模具行业的市场需求旺盛，每年以15%的速度增长，市场前景广阔，然而我国高等教育还不完全适应模具行业发展的要求，传统教育模式，只注重理论学习，教学方法单一不能满足大众化阶段社会经济发展对模具人才培养质量的需求。人才培养模式决定了人才培养质量，打破传统的课程教学模式，利用新型的三维建模和有限元模拟仿真的方法，通过增加实践教学设计环节将模具设计的基本原理、基本知识与动手设计能力、实际应用紧密结合，有助于提高学生的学习能力、实践能力、创新能力，有利于提升学生综合素质，进而提高人才培养质量。
由于三维设计和模拟仿真在缩短模具研发和试模周期等方面巨大优势，在企业实际生产中应用越来越普遍，特别是在汽车模具企业。
一、模具三维设计地位不断巩固。模具的三维设计是数字化模具技术的重要内容，是实现模具设计、制造和检验一体化的基础。日本丰田、美国通用等公司已实现了模具的三维设计，并取得了良好的应用效果。国外在模具三维设计中采取的一些做法值得我们借鉴。模具三维设计除了有利于实现集成化制造外，另一个优点就是便于干涉检查，可进行运动干涉分析，解决了二维设计中的一个难题。
二、成形过程的模拟（CAE）作用更加凸显。CAE技术已成为模具设计制造过程的必要环节，广泛用于预测成形缺陷，优化冲压工艺与模具结构，提高了模具设计的可靠性，减少了试模时间。国内许多汽车模具企业在CAE的应用中也取得了显着进步，获得了良好的效果。CAE技术的应用可大大节省试模的成本，缩短冲压模具的开发周期，已成为保证模具质量的重要手段。CAE技术正逐步使模具设计由经验设计转变为科学设计。
二、模具设计与制造教学改革的方案与途径
针对以上问题，提出几点改革建议：
1.教学方法的改革与优化
针对目前教师课堂上一讲到底，填鸭式的教学模式，教师要精心准备课堂教学，通过案例，讨论，思考题等多管齐下的方法启发学生的思维，尤其是课堂討论，要能够提问题，尤其是好问题，充分调动学生学习的积极性和主动性。首先要引导学生举一反三，例如在讲解拉深工艺和拉伸模的设计时，要引导学生回忆弯曲工艺和弯曲模的设计，并通过讨论总结两者的相同和不同之处，深化对冲压典型工艺及模具设计的理解；其次要多进行实物教学，特别是要善于利用我们身边的案例实物，比如讨论易拉罐，垫片等常见的实物是采用什么工艺方案和模具，如何制造出来；最后是要多采用现场教学，充分利用校企工厂 和实验中心的平台，让学生直观的认识模具设计的案例，从而增强学生的感性认识。
2.二维模式向三维模式的转化
通过调研，大多数高校《模具设计与制造》的教材仍然停留在二维模式即理论教学部分大部分仍以二维图呈现，如零件图，装配图等等，对于制图基础欠缺的同学，很难想象为三维的实物，然而通过三维建模，可以更加直观的呈现零件的造型，模具的造型。教师在实践教学中要注重把典型的模具进行三维建模，直观的讲解各部的名称和作用及设计要领，并引导学生熟练掌握一门三维造型软件如：UG、Pro/E＼或CATIA，包括三维实体模型建立模具装配模型，设计分型面，浇筑系统及冷却系统，生成模具成型零件的三维实体模型等等，从而提高模具设计和优化的能力。
3.静态模式向动态模式的转化
通过调研，大多数高校《模具设计与制造》课程的教学方式仍停留在静态模式即模具的运动过程和坯料的成型过程仅以闭合前后的装配图呈现，虽然部分加入教学动画，但只能大致反映成型过程。学生很难直观了解模具闭合过程中坯料如何和模具接触受力，成型中温度场是如何变化，成型中容易出现哪些缺陷等等。然而如果能引入有限元分析，不仅动画直观感受成型过程，还能实时了解成形中的温度场变化，速度场、应力应变场以及载荷的变化。为模具的设计和优化提供理论依据。在实践教学中，教师要把典型零件成型工艺进行有限元模拟仿真并展示于课堂教学中，此外积极引导学生有针对性的掌握一门有限元分析软件如：板料成型DYNAFORM、体积成型多用DEFORM-3D等，深化学生对坯料成型过程的理解。
三、小结
通过针对性教学改革，来解决模具设计与制造传统教学中的存在的问题。紧密结合本校的办学特征，探索适合民办高校应用型人才创新能力培养模式，探讨模具设计应用型创新人才培养模式、知识结构和质量保障体制。充分利用学院现有学科质量工程及有利的教学实验实习平台，利用三维建模和有限元模拟软件，通过二维向三位的转化，静态向动态的转化进行探讨高等教育中模具人才立体式培养问题，构建多层次、立体化的质量保障体系，为相关专业培养应用型创新人才培养提供可借鉴的思路。
参考文献：
[1]徐凤英，区颖刚，陈震.高校模具课程创新教学的改革与研究[J].农机化研究，2003，（1）
[2]王波，王仙萌.模具设计与制造专业课程改革[J].职业教育研究，2007，7（01）
[3]邢小红.模具设计与制造课程改革研究[J].课程改革，2009，22（02）
[4]杨俊杰，李尧等.冲压工艺及模具设计课程教学的教学改革实践[J]，中国现代教育装 备，2009，81（1）
[5]张莉，陈奎，郑喜贵等.机械类应用型人才培养模式与教学体系构建研究[J].中国电力教育，2015，（03）