王棟彥 李艷聰

（1.天津工業(yè)大學機械電子學院 天津 300160；2.天津農學院 天津 300384）

案例教學在模具設計課程教學改革中的實施*

王棟彥1李艷聰2

（1.天津工業(yè)大學機械電子學院 天津 300160；2.天津農學院 天津 300384）

針對模具設計的教學特點和要求，闡述了課程改革中進行案例教學的實踐過程。采用啟發(fā)式教學方式，通過教師與學生對案例的互動分析，引導學生從生產實際出發(fā)，主動思考案例中相關問題的解決方案，并基于對方案的比較以及對相關正反案例的比較，使學生在了解模具設計新理念和技術的同時，深層次系統(tǒng)地理解模具設計相關概念、基礎理論與設計要點。

案例教學；模具設計；課程改革；互動

模具設計課程涉及成形工藝、模具設計理論與技術、模具制造等多個方面的知識，是一門理論性和實踐性都很強的專業(yè)技術課程。同時，由于模具工業(yè)是高新技術產業(yè)化發(fā)展的重要領域，它的高速發(fā)展使模具設計和模具制造的新思想、新概念及新技術層出不窮。因此，在新的發(fā)展形勢下，為避免模具設計課程的教學與實際脫節(jié)，對新一輪的教學改革提出了很多新要求，具體表述為：課程教學改革中必須在強化學生基礎理論知識的同時，培養(yǎng)學生模具設計、模具制造的實際應用能力，使學生在知識更新與專業(yè)技術方面都能快速適應工業(yè)發(fā)展需要。然而，如果仍按照傳統(tǒng)單一的課堂“講授、例題、習題”教學模式授課，教學效果很難達到上述教學目的。為使學生在有限的教學活動中掌握主要模具種類的設計方法與技巧，并聯(lián)系實際工程問題，提高其對知識的綜合運用能力，我們把在管理課程教學中實施較好的案例教學模式引入到模具設計這一工科課程的教學改革中。

案例教學基本概念

案例教學就是基于一定的教學目標，在教學中有針對性地運用適宜的案例材料，在教師的精心策劃和指導下，通過學生的獨立思考與集體協(xié)作，對具體案例進行分析、研究和討論，大膽質疑，探討解決問題的各種可行性方案，并做出相應的決策，以提高學生理論水平和實踐能力的教學方法。在案例教學過程中，學生主動參與，積極討論，有針對性地運用理論去解決實際問題，從而加深對理論知識的理解。更重要的是，整個教學過程是“做中學”，學生通過案例教學獲得的知識是形象化的知識，提高了駕馭知識的能力，所學所見能立即被運用到實踐中去。相對于傳統(tǒng)教學模式下抽象的、高度概括的生硬知識傳授方式，案例教學更能被學生所接受。

模具設計課程案例教學實施要點

精心組織案例 實施案例教學，首先應本著緊密聯(lián)系實際及與時俱進的原則，組織具有專業(yè)特色的案例內容。針對模具設計課程具有的實踐性與系統(tǒng)性，每個案例的編寫都必須依托于真實事例，提出相應的設計背景、設計方案與設計結果。為了使學生對案例有全面深入的了解，還需要對案例中所有數(shù)據(jù)說明其確定依據(jù)。其次，教學案例的組織應追求一個“精”字，即追求高質量，而不是高數(shù)量。因此，本次課程改革前期匯總了以前教學過程中相關畢業(yè)設計的課題以及教師所從事的科研課題，針對教學點的內容與難度要求，對比篩選實用性強、系統(tǒng)性強的典型題目作為案例的主要來源，保證了案例的新穎、真實與生動性，同時也避免了這些圍繞不同教學內容建立的案例簡單地成為教材的補充舉例。

系統(tǒng)分析案例 在過去的課程教學中，一個新工藝、新概念的提出一般比較孤立，使學生對新工藝、新概念的理解不系統(tǒng)，往往與實際應用聯(lián)系不起來。因此，在模具設計課程教學改革中，我們充分利用案例教學的特點，以典型模具結構的優(yōu)化設計過程作為案例進行系統(tǒng)分析。首先，基于典型工件的工藝特點，說明加工工藝、模具設計和模具制造不同環(huán)節(jié)的關鍵點及相互之間的聯(lián)系，并說明每個環(huán)節(jié)的計算或設計結果對整個模具開發(fā)周期造成的影響。然后，針對案例分段深層分析，引出模具設計方法及其應用中技術性的基本概念和原則，以此加深學生對專業(yè)知識應用領域的理解、對各知識點之間聯(lián)系的認識，提高對整個專業(yè)知識的系統(tǒng)掌控能力。

多目標優(yōu)化案例結果 教師在進行傳道、授業(yè)的同時，更應該完成解惑的工作，這樣才能使學生真正地將知識消化吸收并合理運用。要做好解惑的工作，首先必須引導學生發(fā)現(xiàn)疑惑并提出問題。教師隨時了解并引導解決學生存在的問題，才能使學生在專業(yè)課程的學習中循序前進。所以，為改進傳統(tǒng)授課方式中教師講、學生聽的被動學習方式，打破模具設計教科書或結構圖冊中對設計結果進行單一目標分析的模式，需采用啟發(fā)式教學方式，引導學生從案例的提出背景出發(fā)，根據(jù)已掌握的和所有可以檢索的專業(yè)知識，尋找出多個案例解決方案，并通過對逐個案例解決方案的多目標優(yōu)化，得出案例的可行性處理結果。在此教學過程中，通過課下的知識檢索、課上的討論與方案的實施，積極調動學生分析問題、解決問題以及創(chuàng)新式思維的積極性。

比較正反案例 在開發(fā)學生思維的過程中，有時不免會出現(xiàn)錯誤的設計方法或結果。針對學生相對薄弱的設計經驗，在提供優(yōu)化設計結果的同時，也應比較失敗的設計案例，在多次對比學習中幫助學生有效掌握模具設計技術的基本準則。由于比較過程中思維是活躍的、積極的、創(chuàng)造性的，學生從類似問題的正、反案例中對比差異，汲取經驗，可以避免在今后的設計中重蹈覆轍。

實施課程一體化案例教學模式改革 在課程改革中，案例教學模式應貫穿于模具設計課程教學的全過程，即不但運用于課堂講授和討論中，同時也體現(xiàn)在課程設計、實習和畢業(yè)設計中，使其形成一個教學改革的體系。由于教學中所舉案例都是從教師長期科學研究和課題開發(fā)中遴選并精心設計的，在一定程度上反映了目前模具設計的先進水平，將其貫穿于課程教學的始終，可以將科學研究的方法和工程設計的實際情況真實確切地傳達給學生，縮小課程教學與科學研究及工程設計的距離，同時也在無形中起到培養(yǎng)學生的科研意識、工程意識、創(chuàng)新意識和合作精神的作用。

典型模具設計課程教學案例

以“沖裁級進模具結構設計”的案例教學為例，目的是基于沖裁件的沖裁工藝分析，使學生了解沖裁級進模具的整體結構和結構特點，并掌握其中主要零部件的具體設計方法與步驟。

案例前一部分針對結構相對復雜的小型零件，以動畫方式演示其生產過程中板料的自動送料及模具結構的工作原理，幫助學生掌握級進模具的工作原理、結構特點及基本構成，后一部分通過往屆學生提出的各種級進模具結構方案及完成的設計結果，以對比的方式介紹各種級進模具結構的經濟適用性與適合加工工件的特點，并針對學生提出的方案中不合理部分逐個進行分析，提示初學者在設計級進模具結構時容易出現(xiàn)的問題。最后綜合往屆學生畢業(yè)設計的經典個例，逐步介紹工藝設計步驟和內容以及模具結構各零件與結構的具體設計。整個案例的安排都以沖壓件工藝分析與級進模具結構設計為主線，通過組織多個真實示例，合理運用對比教學的方法，采用案例教學的啟發(fā)式教學方式由淺入深引導學生全面系統(tǒng)掌握此教學內容。由于整個案例組織具有一定的系統(tǒng)性并且具有理論聯(lián)系實際的特點，教學實施過程生動，學生易于理解和掌握。在教學過程中，明顯能感覺到學習氛圍有所活躍，學習方式由被動向主動轉變，教學效果得到顯著提高。

模具設計課程案例教學實施效果

通過兩個教學周期的上述教改實踐，學生學習專業(yè)知識的主動性提高了，與教師的距離拉近了，并能聯(lián)系生活中常見的實際產品，運用所學知識與教師共同討論模具設計的可行性與合理性方案。更重要的是，學生在此方向的就業(yè)比例增加了，并在工作中逐步得到了企業(yè)的肯定。與傳統(tǒng)的教學方式相比，采用案例教學模式在同樣的教學周期中教學效果得到了有效改善。所以，我們認為案例教學可以作為模具設計等工程學科課程改革的一種可借鑒模式。

[1]張德航.案例教學的特征與應用[J].咸陽師范學院學報，2006，（6）：78-80.

[2]安蓉，王梅．基于問題解決的工程案例教學 [J]．高等工程教育研究，2007，（1）：133-135.

[3]左海云．案例教學在普通高校教學中的運用 [J]．中國成人教育，2007，（1）：113-114.

□有話職說

人的思想是了不起的，只要專注于某一項事業(yè)，就一定會做出使自己感到吃驚的成績。

——馬克·吐溫

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1672-5727（2011）05-0095-02

觹本文系天津市高等教育學會2008~2009學年高等教育研究一般課題《提高農科院校學生工程素質的措施探討》（課題編號：080010089Y）；天津工業(yè)大學高等教育教學改革研究項目《模具設計虛擬教學平臺的研究》（項目編號：070208）階段性研究成果