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虚实结合的模具设计制造实践教学体系构建探讨

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  摘要:模具设计制造需要学生具备基础的设计意识、具有实践创新能力、科学的分析素养等,传统的模具教学实践中,更多的是行为动手操作,但由于学生的认知不强,多处于仿照与参考阶段,缺乏独立的创新能力,实践环境受到了限制,学生的思维发散具有局限性,随着网络化、数字化、仿真化的技术发展,逐渐的应用信息化的手段,将虚实模式的模具设计融合起来,拓展出了虚拟与实际的教学体系,当下在虚实结合的实践教学中,仍旧存在一些困境,需要进一步的探索教学形式予以突破,应积极构建虚实结合教学体系推进模具设计制造的教学发展。
  关键词:虚实结合;模具设计制造;实践教学;体系构建
  引言:随着科学技术的发展,互联网技术的推进, 模具设计制造从单一的手动模式,转化为虚拟的网络运作形式,设计制造的形式更加多样,学生在任务互动中也更为轻松便捷,现阶段将这种虚实模式结合起来,融合传统的实践教学计划,并借助现代模具设计理念,激发了学生的创新潜能,解决了实践场地局限等问题,可有效提高教学质量,改善教学效果,教师应充分的利用虚实结合教学模式,合理的把控虚实结合的时机与方法,搭建新型教学体系,构建良好的设计制造学习空间。
  一、材料成型与控制工程专业开展实践教学的现实困境
  1.实践教学资源成本高、利用效率低、安全隐患大
  模具设计制造需要多方实践,基于理论的认知上展开实际环境的操作与思考,但实践的过程中,不仅受到了场地的制约,且相对的实践设备都较为昂贵,学生本身在模具设计制造上缺乏经验,会大量的浪费材料,这种实践形式通常很久的互动教育,都难以取得效果,只能对学生做基础的启蒙,实践中部分的设备利用率不高,学校另外还要在设备上定期进行维护,补充材料以供学生锻炼,不具备足够的经济支撑,且器材有限,学生数量众多,学生只能合作进行小组的分析,无法展开针对的练习,部分学生始终都没有实际的接触过仪器进行学习,都是从旁观看,难以达到实践效果,在实践中还由于学生人数多难以管理,安全意识不足,对机械的了解不充分等,出现一些危险事故,让学生对实践充满恐慌感。
  2.学生实践能力不足、创新意识不强
  由于学校在设备的数量与学生的数量上存在较大的差异,这些问题时难以避免的,因此学生实践中难以达到预期的教学水平,受到设备的故障、设备维护等影响,还会进一步拖延实践机会,学生只能集体通过设备进行实践操作,无法个体进行实践互动,甚至平时没有接触到设备的机会,在考核时轮流进行设备实践操作,让学生感到一头雾水,操作中的灵活性不足,实践的意义不大,在实践中较为墨守成规,学生的创新能力不受重视,学生只能按照规定进行操作,缺乏创新思考。
  3.实践教学质量与行业企业发展需求相脱节
  当前市场经过了一轮又一轮的时代洗礼,呈现了一个发展的新局面,未来还将会进一步的拓展技术要求,提高实践指标,而学校的教学还停留在传统的实践上,因此学生在接受了教育后,步入社会缺乏市场竞争力,他们的设计理念与认知内容,均已经较为陈旧,无法适应社会的发展变化,导致行业中难以短时间找到一席之地,还需要自己重新学习。
  二、虚实结合的模具设计制造实践教学平台的构建
  1.进行全流程的高度仿真实践教学
  模具智能化设计制造仿真教学中,学校应引进相应的仿真技术设备,满足学生的个性化锻炼需求,让学生每个人都能够进行仿真模拟,将市场上的任务需求引流到课堂上来,面集成NX、Tecnomatix、SolidEdge、Ansys、MSC Nastran等软件,建立虚拟的实践平台,让学生熟悉各个操作工具,通过虚拟的制造设计、装配、运营等系列流程,借助立体化的设计工艺图样进行分析,以虚拟的环境,可以边理解理论知识,边进行实践演示,让吸收的知识直接的转化为实践结果,锻炼学生的自主能力。
  2.平台共享、项目驱动、赛学结合
  虚实结合模式下,教师可任务驱动的实践训练,并通过虚拟的竞赛比拼让学生之间形成竞争力,激发学生的求知动力,基于一年的基础累积后,教师就可以展开创新比赛,融入实际的市场要求,将工程生产、运营运作、企业的设计制造新章程等与教学信息交互,让教学资源与市场材料共融共享,这样学生可以了解当下市场上的实践要求,有明确的目标方向进行学习思考。
  3.虚实结合的实践教学“细分三层能力结构”
  虚实结合的实践中应构建一个循序计划,分层进行实践互动,先打好学生的借此狐,进而让学生充分的了解模具智能化设计制造的市场环境、现状要求等,让学生拓展自己的视野,最后激发学生的创新意识,鼓励学生从不同的视角展开模具智能化设计制造的联想,结合学生的反馈情况,学生的实践问题等,帮助学生解答疑惑,构建层次递进的教学模式,让学生在项目实践中,从基础出发,强化项目的运作与协调能力,培养复合型人才,专业性人才。
  4.“五项结合”的实践教学运行模式
  虚实实践之间应具有相互补充的能力,可在虚拟的仿真设计上,结合真正的实际触摸操作,让虚拟计划与课程实验,虚拟室内设计与室外的观察思考,虚拟的校内分析与校外的调查等,结合起来,再加上“虚拟仿真实验+综合能力实践”、“虚拟仿真实验+毕业设计”构建成五项结合的实践教学运行模式,进行流程化、多面化的设计教学。
  5.虚实结合的模具设计制造实践教学内容建设
  多媒体软件中Authorware、Directer、Flash等可进行动画的模具集成,完成信息的整合,通过UG、Pro/E、Catia、Solidworks等工业三维软件建立现有实践教学仪器设備的实物模型。可按照软件预设的步骤进行分析,进而在软件的工具采纳下,联系任务的目标,设定实验的步骤,进行实践的全新思考,体验创新过程分配时间,将自己的系列创新联想落实到实际的模拟操作中,进一步的观察其中的细节问题进行补充,在虚实结合中进行交流与互相评价,让学生之间互相分享自己的经验与思路。
  结语
  综上所述,虚实结合的模具设计制造中,两者互相填补了实践的不足,让实践过程更加顺利,实践的教学环境得到延伸,教学中,结合学生的实践反馈,增加实践内容强化教学效果。
  参考文献
   [1]盛苏英.开放式虚实结合实验教学探索与实践[J].实验科学与技术,2014,12(1):98-101.
   [2]杨建良.电类基础课程实验教学虚实结合模式的构建[J].实验室研究与探索,2014,33(7):101-104.
   [3]蒙艳玫,唐治宏,董振,等.机械工程虚拟仿真实验教学体系的研究与实践[J].实验技术与管理,2016,33(5):109-112.
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