楊 威

（安陽工學(xué)院機械工程學(xué)院，河南 安陽 455000）

模具生產(chǎn)的發(fā)展水平是機械制造水平的重要標(biāo)志之一。模具結(jié)構(gòu)中，模芯往往是難以用傳統(tǒng)方式加工的自由曲面，對表面粗糙度和加工精度也有較高要求。因此一般采用高精度數(shù)控機床，CAM編程加工。隨著我國制造業(yè)的發(fā)展，模具制造工藝工程師人才缺口很大，然而培養(yǎng)模具制造工藝工程師并非易事。

1 現(xiàn)行人才培養(yǎng)方式的不足

第一，制造行業(yè)有大量加工經(jīng)驗豐富的技術(shù)工人，但是年齡普遍偏大，理論知識不足，知識儲備陳舊，學(xué)習(xí)意愿不強烈。而模具制造涉及三維曲面造型、模具設(shè)計、金屬材料學(xué)與熱處理和CAM編程等多項專業(yè)知識和技能。理論知識不足，接受新技術(shù)較慢限制了他們向從事模具制造工作轉(zhuǎn)型。大學(xué)畢業(yè)生的問題正好相反：他們理論基礎(chǔ)相對扎實，學(xué)習(xí)能力強，易于接受新事物；但往往經(jīng)驗不足，對課程理解不深，不經(jīng)過長時間的培訓(xùn)和大量項目積累也很難勝任這項工作。

第二，模具生產(chǎn)以中小企業(yè)居多，這類企業(yè)人力資源系統(tǒng)并不完善。應(yīng)屆畢業(yè)生進入這類企業(yè)后一般很難接受系統(tǒng)的行業(yè)培訓(xùn)。這導(dǎo)致畢業(yè)生入職后分化很快：適應(yīng)能力強，機遇好的學(xué)生能力提升快，會獲得比較好的發(fā)展機會；適應(yīng)能力較差的學(xué)生工作很長時間還對什么是模具制造不甚了解，對自己發(fā)展方向和所欠缺的知識技能不了解，最終有可能脫離這個行業(yè)。

第三，學(xué)生學(xué)習(xí)動力不足，對所學(xué)知識缺乏應(yīng)用。平時學(xué)習(xí)以獲取新知識為主要目的，而不是以完成項目為主要目的，這導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高、自信不足，在課堂上缺乏學(xué)習(xí)的動力和激情。

第四，學(xué)制的限制。如果從大一下學(xué)期就開始篩選學(xué)生進行培養(yǎng)，其專業(yè)知識和專業(yè)素養(yǎng)嚴(yán)重不足，培養(yǎng)難度高；如果從大三才開始培養(yǎng)，學(xué)生馬上面臨考研或者找工作的問題，能夠靜下心來用于學(xué)習(xí)的時間幾乎就沒有了。

2 面向企業(yè)需求的人才培養(yǎng)方式探索

針對這些問題，本人從2017年開始對模具制造工藝工程師培養(yǎng)方式進行探索，依托模具制造實驗室做了一些教學(xué)研究的工作。所采用的主要方法如下：

2.1 開展“知識講座”

模具制造工藝工程師培養(yǎng)時間較長，不可能一蹴而就，最好從一年級開始培養(yǎng)，而學(xué)生在大一時專業(yè)知識相對缺乏，而模具制造工藝涉及的課程非常多，例如：工程制圖、互換性與測量技術(shù)、機械設(shè)計、機械制造工藝學(xué)、工程材料、金屬切削與刀具等。

“知識講座”就是為解決這個問題的一個嘗試。將模具制造工藝所需的專業(yè)課程，每門課程設(shè)計時長約2小時的講座。講座的目的不在于講授具體的知識和計算方法，而是向?qū)W生介紹該門課程的重要意義、主要內(nèi)容和主要應(yīng)用等。這樣學(xué)生在編制加工工藝時，起碼會了解到那些問題是應(yīng)該注意的，會有意識、有方向地學(xué)習(xí)必要的知識以完成具體的工程項目。

例如，“互換性與測量技術(shù)”講座，主要目的是了解互換性的重要意義、公差、形位公差和表面粗糙度的重要意義，對加工和裝配的影響等。講座內(nèi)容以基本的概念為主，講座的形式以動畫和圖片為主，便于理解。而公差等級、公差帶和尺寸鏈計算等理論知識放在具體的工程項目中學(xué)習(xí)?！爸圃旃に噷W(xué)”講座，主要目的是了解車削、銑削和磨削等不同加工手段各自的特點，所能達到的精度和表面質(zhì)量以及適用的場合等。然而具體的理論知識，比如切削參數(shù)的設(shè)置和刀具路徑的選擇等也是在具體的工程項目中學(xué)習(xí)。

“知識講座”和“項目式教學(xué)”的結(jié)合體現(xiàn)了學(xué)以致用，學(xué)生不再是“為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)”，而是為了解決具體的工程難題，完成具體的工程項目而有目的、有方向地學(xué)習(xí)理論知識。顯然，這種模式更有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達到事半功倍的教學(xué)效果。但也需要注意，這種學(xué)習(xí)模式是“用到什么學(xué)什么”，容易造成知識體系不系統(tǒng)、不連貫，因而傳統(tǒng)的課堂教學(xué)依然非常重要。

2.2 針對加工案例的項目式教學(xué)

模具加工以銑削為主，型芯多為自由曲面，其銑削加工需要機床能夠?qū)崿F(xiàn)至少三軸以上聯(lián)動，有些甚至涉及四軸、五軸加工。這樣的加工方式難度還是比較大的，因此有必要根據(jù)教學(xué)進度、學(xué)生水平，結(jié)合工程實際，由淺入深地設(shè)置教學(xué)項目。

教學(xué)項目分為五個單元，分別是：機床操作、2軸和2.5軸加工、3軸加工、4軸加工和5軸加工。這五個單元的難度是逐漸增加的，只有前一個單元熟練掌握了才可以進入下一個單元。每個單元由若干個項目組成。例如機床操作單元由以下項目組成：機床基礎(chǔ)知識、對刀儀操作、換刀操作、分中操作、程序?qū)氩僮鞯软椖拷M成。2軸和2.5軸加工單元由單線加工、區(qū)域加工、鉆孔和攻絲等項目組成。

3軸加工、4軸加工和5軸加工單元難度相對較大。這些單元中每個項目實施的流程如下：

①教師下發(fā)任務(wù)，零件圖紙或三維數(shù)型以及技術(shù)要求等；

②學(xué)生熟悉設(shè)計任務(wù)。

③學(xué)生討論并初定加工工藝；

④教師對工藝進行評價、指導(dǎo)和修改；

⑤學(xué)生上機加工；

⑥總結(jié)。

3 實施的效果

近一年來，取得主要效果如下：第一，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性顯著提高，能夠更加自主地思考問題，提出解決方案；第二，培養(yǎng)的學(xué)生基本了解3軸以上工藝流程，能夠自主思考并提出工藝解決方案；第三，設(shè)備利用率顯著提高。圖1為學(xué)生完成的加工項目。

圖1 鏈輪首板模型

4 結(jié)語

本次教改的特色與創(chuàng)新之處在于在不改變原有教學(xué)體系（成本較低）情況下，盡可能讓學(xué)生獲得更多的實踐機會，并且“項目式單元教學(xué)”使理論和實踐很好地結(jié)合。雖然在實踐過程中存在與企業(yè)對接不足、設(shè)備臺套數(shù)偏低和參與人數(shù)較少等問題，隨著項目的進行，這些問題將逐步解決。