基于翻转课堂的《冷冲压模具设计与制造》课程设计教学研究

(武汉船舶职业技术学院，湖北武汉 430050)

《冷冲压模具设计与制造》是高职模具专业的一门必修专业课程，其覆盖面宽，使用面广、动手操作性强，是模具专业教育的核心课程。近年来，“微课”凭借其短而精的优势，在高职院校的很多课程中得以应用。实践表明，以“微课”等数字教学资源作为依托开展翻转课堂教学，不但能提高课堂教学活动的灵活性，教学效果的有效性也有明显的改善。本文拟对《冷冲压模具设计与制造》课程运用翻转课堂，充分体现微视频教学资源的优势，以“学生课外自学、教师课堂讲解、师生共同讨论”的新型教学模式进行研究。

1 翻转课堂在《冷冲压模具设计与制造》课程设计教学中应用的可行性

翻转课堂是来自欧美的教育理念，实则为颠倒课堂，这种教学模式主要是重新调整课堂内与课堂外的教学时间，将学习的决定权从教师转移给学生，由教师要学生学变为学生主动学。在这种教学理念下，课堂的时间显得尤为宝贵，主要用来让教师解决学生在课外学习知识时所遇到的问题。[1]学生要完成《冷冲压模具设计与制造》课程设计必须掌握冲裁模、拉深模、弯曲模这三大类常用冲压模相关的理论知识，课堂上主要从压力机设备、变形机理、零件质量问题、模具结构类型、工作零件尺寸计算、模具工作原理等方面依次介绍。

分类多、内容多、查表多、计算多是《冷冲压模具设计与制造》课程的特点。由于学生是第一次进行课程设计，每位学生的设计均不相同，加上设计的均为中等复杂程度的冲压件，仅靠课堂上老师讲解，难以完成设计任务，达到教学目标，因此将翻转课堂引入课程设计中，通过观看模具拆装和工作过程的微视频，学生利用大量的课外时间先自学进行查表计算，从而能够有效地解决学时有限、教师在课堂中无法让学生进行亲自动手的弊端。学生可以将做课程设计过程中遇到了问题先思考自主寻求解决方法，实在无法解决的集中到课堂中，向教师进行请教，并将自己的尝试结果在课上与教师进行沟通交流，这样才真正实现了以学定教，实现了教师与学生身份的反转，使学生获得更多的实践空间。

这类教学形式不但提高了学生在教学活动中的参与度，使学生获得极大的成就感，更能够使教师对每位同学的知识薄弱点更加了解，能够在后面的教学活动中有重点地讲解难点。在《冷冲压模具设计与制造》课程设计教学中运用翻转课堂的教学模式，不仅颠覆以往填鸭式教学模式，更为教师了解学生的掌握情况，提高教学质量提供了大量的教学研究数据，因此将翻转课堂应用于《冲压工艺与模具设计》课程设计教学是切实可行的。

2 以微视频为载体的翻转课堂模式教学设计

《冷冲压模具设计与制造》课程设计一般是安排在理论学习之后，为期两周，设计一副冲压模具，包括模具的装配图、零件图、工艺卡、设计说明书，要求模具结构合理，所绘图纸按照国家制图标准，尽可能在设计中有一定的标新立异成分。运用翻转课堂，通过微视频在课前进行"信息传递"，使学生不仅在进行课程设计时有可参考的对象，根据自己的零件设计合理的模具结构，还能自查设计资料的正确性。

2.1 模具拆装微视频

笔者所在学校模具专业学生在大一就安排了模具拆装实训，以便了解和认识模具。在《冷冲压模具设计与制造》课程设计教学中，学生通过观看冷冲压模具的拆装微视频，不仅能回忆当时的拆装情景，而且能进一步了解模具的结构和特点，以及冲压模具上各零部件的作用。在模具的拆装过程中，某些零件间的配合关系是用什么工具保证的、有些模具表面的加工要求是用什么方法实现的等等注意事项，通过模具拆装微视频，使学生能够综合运用所学知识和技能，对模具典型结构及模具零部件装配有全面的认识。[2]

2.2 模具工作过程微视频

冷冲压模具分类较多，按工序特征分类有冲裁模、弯曲模、拉深模、成型模等；按工序组合程度分类有单工序模、复合模、级进模；按冲模有无导向装置和导向方法分类，可分为无导向的开式模和有导向的导板模、导柱模；按送料、出件及排除废料的自动化程度分类，可分为手动模、半自动模和自动模；按卸料方式分类，可分为：刚性卸料式和弹性卸料式等模具。对于一副冲模，上述几种特征可能兼有。因此，冷冲模的模具结构是多样性的，但是模具的工作原理是不变的。

学生通过观看模具工作过程微视频，能够根据自己的课程设计零件特征，选择适当的模具结构加以成型，这有利于改变大部分学生一拿到课程设计题目一脸茫然的现象。学生可以根据自己掌握的水平，既可以采用冷冲压模具中最简单的单工序模(如冲孔模或者落料模)，也可以采用多工序的复合模(如冲孔落料复合模和落料拉深复合模)和级进模。

2.3 课程设计指导微视频

为了使大部分学生的模具设计能力有一定提高，教师录制相关的课程设计指导微视频，针对课程设计中的每一个设计步骤，例如压力机设备校核，视频的时间控制在学生注意力比较集中的时间范围内，视频后面紧跟三到四个小问题，这可以帮助学生及时进行检测，并对自己的学习情况作出判断。通过从简单到复杂零件的冷冲模课程设计指导微视频，能够让学生感到模具设计想的没那么难，只要按照微视频的设计过程就能进行中等复杂模具的设计。

2.4 课程设计纠错微视频

《冷冲压模具设计与制造》课程设计是采用3至4人一组、每组任务各异的模式进行，一组内提倡求同存异，“同”是指生产的零件都一样，“异”是指不同的模具结构。针对课程设计中会经常出现的一些问题，通过录制课程设计纠错微视频，让学生能够自查模具的结构及制图问题。例如在编写设计说明书时，纠错视频从字体、字号、章节、图标、参考文献的编写上演示何为规范；在绘制装配图和零件图时，考察的是学生对《工程制图》的绘图原则、《模具材料选用》的材料选用、《零部件精度检测》的尺寸精度、《机械基础》的结构原理等知识进行综合运用的能力。因此将绘图时常出现的问题，该如何改正，为何要这样改等录成纠错视频，学生在绘制时有所参考，有利于减少出错的地方。

3 教学效果

通过在《冷冲压模具设计与制造》的课程设计教学中运用翻转课堂，引入多种微视频，每一个视频都针对一个特定的问题，不仅有较强的针对性，而且支持暂停、回放等多种功能，学生可以自行控制，有利于学生的自主学习。由于在课前就提供了相关微视频，学生之间的相互交流更有助于促进知识的消化，不仅提高学生的实践能力和对工作任务的剖析能力，还能培养学生间的合作、商讨等团队精神，更重要的是能够让教师提前了解学生的学习困难之处，在课堂上给予有效的辅导，教学效果显著。

4 结 论

职业教育理念需要不断创新，打破传统教学方式的固化思维模式；教学课堂需要不断创新,努力提升学生的专业技能。要想做好《冷冲压模具设计与制造》课程设计，必须充分发挥学生的主动性，将翻转课堂完美地运用到课程设计前期准备、课程设计中期检查督导、后期课程设计问题解决上，这样不仅提高了学生对模具的学习好奇心，能更好的发挥学生主观能动性，更重要的是通过翻转课堂的教学模式，培养学生形成良好的学习习惯，提高了学生的学习能力，对提高教学质量和学生素质的培养将会起到积极的推动作用。