摘 要：以模具工藝課教學為例，介紹了計算機技術在各教學環節中的應用，包括多媒體技術、計算機仿真技術等，提高了教學效果，強化了計算機軟件的應用能力，達到培養適應企業需要的模具人才的目的。

關鍵詞：多媒體技術；計算機仿真技術；模具工藝課；輔助教學

Application of computer technology in the teaching of die process courses

Wang Lijuan， Yan Huajun

Hebei University of Science and Technology， Shijiazhuang， 050018， China

Abstract： With the development of science and technology， computer technology has gradually penetrated into all aspects of university teaching. The teaching of die technology courses is used as an example， applications of computer technology which include multimedia technology and computer simulation technology in all aspects of teaching were introduced. Applications of the teaching methods can improve teaching effectiveness， strengthen the ability of computer software applications， and train die talents that meet the business needs.

Key words： multimedia technology； computer simulation technology； die technology courses； assisted teaching

沖壓工藝及模具設計、鍛造工藝及模具設計是模具核心主干工藝課程，要求學生通過課程學習掌握金屬成形的流動規律，能夠完成一般模具的設計，直接服務于生產實踐，因此，實踐性和實用性都很強。計算機技術的飛速發展對各行各業都產生了深刻的影響，越來越多的模具企業采用先進的CAD系統提高生產率[1]。科學的進步，模具行業的發展，對模具教學提出了更高的要求，這就要求我們既要培養學生基本的模具設計能力，又要培養學生相關學科的計算機應用能力，以適應企業人才的需求。

鑒于此，在學校課程改革項目支持下，筆者將現代化的計算機技術融入工藝課教學的各個環節，以調動學生的學習興趣，提高教學質量，培養企業需求的綜合型人才。

1 大力開展多媒體教學，提高教學效果

多媒體教學作為一種先進的教學手段，已廣泛應用于各學科的教學中，它具有傳統教學方法無法比擬的優勢[2]，尤其是對涉及大量圖片和結構的模具工藝課程更能發揮其特長，可將傳統教學手段難以表達和難于觀察的模具結構、工作原理等內容，通過圖片、模型、仿真動畫及視頻等多媒體手段生動、形象、直觀地展現在學生面前，變繁雜為簡單，變抽象為具體，便于學生理解和掌握，激發學生的學習興趣和積極性，對促進學生的理解和認知有著良好的輔助作用[3]。

1.1 制作虛擬模型、動畫素材，輔助課堂教學

沖壓模具結構復雜，種類繁多，教師要講清其結構、原理，尤其是動作過程，僅靠教科書的二維平面圖形并輔以有限的模型及掛圖是比較困難的[4]。如沖模的剛性打料裝置，是很重要的卸料裝置之一。在介紹其原理、動作過程時，涉及沖床的打料橫梁、打料螺釘等零件的動作狀態，模具與設備二者分別講解，學生不能透徹理解，經過后續課程設計后，仍有相當一部分學生對該部分內容沒有給予足夠的重視，以致在課設答辯甚至畢設答辯時不能正確回答。為此，我們利用計算機軟件Solidworks和3DMAX軟件將其制作成虛擬模型并生成3D動畫(如圖1所示)，使其抽象內容具體化、靜態圖形動態化，形象直觀，便于講解和理解，再加上實驗設備的現場教學，這個裝置給學生留下深刻印象。另外，小型的廢料切刀形狀小而復雜，我們將其制成虛擬和模型并旋轉展示，對于學生理解其安裝、廢料切除原理有很好的輔助作用。

圖1 剛性打料裝置模型

鍛造工藝眾多，模具型腔復雜，不同類型的鍛件鍛模型腔也不盡相同。課程學習目標要求學生掌握各型腔的結構類型、組成、作用、尺寸設計等教學內容。在鍛模教具有限的情況下，為了讓學生看到更多不同的鍛模結構，筆者利用Solidworks軟件分別制作了直長軸類、階梯軸類、叉類等鍛件及其錘鍛模三維虛擬模型(如圖2和圖3所示)，不同的模膛、鉗口、飛邊槽等采用不同的色彩渲染，學生一目了然。三維虛擬模型彌補了鍛模教具不足的缺陷，節省了教學成本，取得了良好的教學效果。

圖2 杠桿鍛件模型

圖3 杠桿錘鍛模模型

1.2 搜集最新科技信息視頻素材，豐富課堂教學內容

由于專業發展迅速，課本無法及時反映新技術、新工藝、新裝備等學科前沿信息，這些內容均可通過互聯網、新聞報道等途徑收集，以文字、圖片、視頻等形式展示給學生。例如：中央電視臺“經濟半小時”新聞報道“36 000噸黑色金屬巨型垂直擠壓機誕生記”“1.65萬噸自由鍛造油壓機在滬試生產”；中央電視臺“探索與發現”欄目的“百兵之神―龍泉劍”“寶馬汽車的生產過程”等視頻資料，經剪輯后讓學生觀看，使學生在單位時間內通過大屏幕獲取更多的信息，開闊學生的視野，拓展知識面。

1.3 制作虛擬實習課件，輔助實習教學

利用多媒體技術，通過多種途徑制作和搜集素材，以工廠錄像、網絡視頻、3D動畫及文字圖片多種形式制作系列生產實習課件，要求：錄制視頻文件，時長30分鐘，以每個車間(成形方法)或每一種產品的生產方法為主題，如針對銅加工廠的連鑄連軋工藝、特種成形工藝；汽車拖拉機廠的覆蓋件生產工藝；壓力容器廠的高壓容器生產工藝；軸承廠的高速沖壓工藝；礦山機械廠的大型自由鍛造工藝等，主要解決實習中看不清楚、看不懂、看不到的實習內容，在實習前后給學生觀看。虛擬實習課件在很大程度上豐富了生產實習內容，彌補了生產實習的不足，提高了生產實習效果，在當前實習經費緊張，實習時間有限的情況下，起到了很好的輔助實習效果。

2 將計算機軟件引入教學，加強軟件的應用能力

2.1 將繪圖軟件引入實驗教學

隨著計算機技術的發展，模具專業越來越離不開計算機繪圖軟件，AutoCAD，CAXA，Pro/E，Solidworks等具有繪圖準確、直觀、形象、快速、便于修改等特點，成為模具工程師必備的基本繪圖工具之一。在實驗教學中引入計算機繪圖軟件，是對學生軟件應用基本能力的訓練。例如：模具拆裝實驗教學，要求學生通過熟悉模具結構，測量各零件尺寸，最終徒手繪制出規范的模具裝配圖或零件圖。引入平面繪圖軟件AutoCAD，CAXA或三維造型軟件Pro/E，Solidworks后，學生可以利用計算機繪制模具圖或由模型直接生成模具二維工程圖樣。既可豐富實驗內容，又可訓練學生對軟件的操作和應用能力，同時，將學生繪制的模具工程圖樣、模具模型等打印出圖留作教學資料或制成展板(如圖4所示)，以備下屆學生實驗教學之用。

圖4 模具拆裝室展板

2.2 將仿真技術融入理論教學及實踐教學

在沖壓理論教學后，我們通常會讓學生通過作業的練習鞏固理論知識。如《拉深》一章的作業是拉深次數及模具參數的設計，教師可利用計算機數值模擬軟件，將作業中完成的多次拉深工藝過程進行數值模擬，檢驗參數計算合理與否并在課堂上講評，分析對比理論與模擬的差異，加深學生對理論知識的掌握。在實踐教學環節引入模擬軟件，學生可以在較為充足的時間內對軟件進行學習和應用。

表1是沖壓工藝課程設計等實踐環節的綜合案例設計過程。仿真技術在教學中的應用，彌補了由于學生缺乏實踐經驗，模具不能投入生產，模具結構的合理性難以確定等造成的“紙上談兵”的缺憾。豐富模具工藝課教學的內容，使部分學生盡早接觸先進的模具設計軟件和模具設計思想，充分調動學生學習積極性和學習工程設計軟件的熱情，為進入模具企業工作打下軟件應用的基礎。

表1 課程設計及個性發展實踐環節的案例設計過程

3 結束語

在模具工藝課教學中應用多媒體技術，激發了學生的學習興趣，提高了工藝課的教學效果和教學質量；同時將計算機軟件引入教學，使專業課教學緊跟行業發展的步伐，培養學生軟件應用能力及利用軟件解決問題的能力。

參考文獻

[1] 艾會勇.計算機技術在服裝專業教學中的應用[J].遼寧教育行政學院學報，2008，25(4)：121.

[2] 李姜.理性看待多媒體教學[J].教育信息化，2005(4)：19-20.

[3] 王金宏.多媒體技術和《沖壓工藝及沖模設計》教學整合初探[J].職業教育研究，2009(8)：155-156.

[4] 王麗娟，高穎，張雙杰.對沖壓工藝及模具設計課程教學改革的幾點體會[J].中國現代教育裝備，2011(7)：58-60.

總結

以上是生活随笔為你收集整理的计算机在模具设计中的应用课程设计,计算机技术在模具工艺课教学中的应用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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