传统模具专业和信息技术复合的应用型课程体系探索

随着现代模具生产理念和方式的转变，对龙头型人才的素质提出了更高要求。其培养的层次向高学历转变，而培养的模式趋向于复合型和应用型。对应用型大学来说，应用型人才高学历的必要性，高学历的龙头型、应用型人才的定位，什么样的教学环境才能培养出符合模具企业要求的龙头型人才，高学历应用型人才培养方法和内涵，等等，是一系列新的教学研究课题。作为已经被国务院正式授权为模具专业硕士教学点的我校材料工程学院材料工程系，在这个方面正在起步。本文结合模具本科教学中，《模具计算机应用》课程的开设，介绍了传统模具专业和信息技术复合的应用型课程体系探索的情况，籍此引发对高学历的，模具专业和信息技术复合的应用型人才培养方面的思考。

l、模具生产的理念和方式已经发生根本的转变

在现代工业界， “模具工业是进入富裕社会的原动力”， “模具就是产品质量”， “模具就是经济效益”， “模具工业是国民经济的基础”已经成为公理。而CAD／CAE／CAM为代表的信息技术在模具行业的逐步普及，已经在很大程度上改变了传统模具生产的理念和方式。

从加工手段方面看，传统的模具生产为了降低生产成本，强调尽可能采用常规设备加工模具零件。往往由于生产环节的增加，管理手段的落后，使得合格率降低，反而增加了成本。又由于多次返工延误生产周期；而现代模具生产提倡采用集多种加工手段为一体的数控加工中心加工型腔零件，减少工序间的衔接环节，减少多次装夹定位造成的误差，减少经手人员的数量。质量和周期由信息处理环节控制，尽可能避免人为失误，使得生产周期和成本估算的精确性大大提高，生产的质量和可靠性也得到保证。

从生产的方式来看，传统的模具生产以模具钳工为核心，个人能力的局限性，过多人为因素的参与，使得模具生产的水平、效率和可靠性受到限制，管理的难度增加；现代模具生产以信息化的专业技术为龙头，集合多种专门人才开发的，代表最丰富模具专业相关信息的计算机专家系统的使用，使得个人能力的局限性被打破。信息技术把传统的模具生产体系有机整合，屏蔽了人为失误，最大程度上提高了效率和可靠性，成为生产和管理的关键环节。

正是由于模具生产理念和方式的改变，模具设计、工艺分析、模具制造和生产管理方面信息的利用效率大大提高，新技术和新工艺的推广应用非常迅速，促进了模具生产水平。另一方面，现代模具生产的手段和方式决定了模具的质量、效率和可靠性主要由信息处理环节把握，而对其他环节人员素质的要求相对降低。具备专业技术的信息处理人员已经成为模具行业起到关键作用的龙头型人才。同时也对处于信息源头的这类人才的素质和可靠性提出了更高的要求。模具企业的生存也已经在很大程度上取决于这些龙头型人才的培养和竞争。

2、模具专业教学体系改革是支持上海地方工业发展的需要

信息技术已经深深融入现代模具行业。但是，处于龙头地位的模具专业信息处理队伍的素质和数量远远不能满足需求。一个重要的原因就是传统的模具专业教学课程体系在很大程度上落后于现代模具工业的发展步伐。为了跟上形势的发展，更好的服务于地方工业进步，我校在这个方面进行的了多年的探索。

我们模具专业课程根植于上海交通大学530教研室，秉承了优良的模具专业教学和科研传统。在26年的教学历史中，为上海地方培养了二千多名模具专业人才，正在上海众多的模具企业中发挥着积极的作用。

随着技术的进步以及高等教育的逐步普及化，传统的课程体系也暴露出一些不足。原有的课程设置包含有“计算机导论”和“计算机绘图”等信息技术基础课程。但是抽象、纯理论的知识和具体应用之间有着不小的差距。工科大学生走上工作岗位后，面对的具体工作是千变万化的，牵涉到许多繁杂的信息和数据，往往被沉重的、重复性的工作因扰。有些大学生往往难以快速适应这种局面。

如何针对高教普及化的现状，借助信息技术去解决专业上的实际问题，以提高工作效率和可靠性，是我们应用型特色的工科高校在教学中要解决的问题。如果我们在学完“冲压模具设计”、 “塑料模具设计”等传统的专业课之后，再进一步讲授计算机在这些专业中具体应用的课程，教学生在自己的工作范围内高效率应用计算机的方法和技术。使得他们毕业后在高新技术含量较高的工作岗位上能尽快地适应，必定会受到上海地方各类模具企业的欢迎。以信息技术推进传统模具专业教学体系改革是支持上海地方工业发展的需要。

3、传统模具专业和信息技术复合的应用型课程体系探索

模具专业教学中传统的知识点仍然是重点之一。但是必须摒弃过时的与现代模具制造?式和理念冲突的内容。据此，我们改编了模具专业教学用书。包括：《挤压工艺及模具》、《材料成型及控制工程专业英语阅读》、《压铸工艺及模具》、《模具制造工艺》、《冲压工艺及冲模设计》、《模具CAD／CAM》、《模具数控加工技术》、《材料成型工艺》、《材料成型设备》等九套教材。

作为现代模具复合型人才的另一个重点，信息技术，我们开发了一系列的相关课程，如 《CAD／CAM基础》、《AUTOLISP程序设计语言》、《模具CAD／CAM》、《数控加工技术》等。

从培养龙头型人才考虑，对学员整体素质的培养是一个关键。除了把握学员入口环节之外，针对我校生源的特点，增加了《模具计算机应用》，《模具计算机实习》，《数控加工中级工考证》等实践性环节。通过实践的摔打，磨练意志，降低差错率。

模具的计算机辅助设计(CAD)、冲压工艺，注塑工艺的计算机辅助工程分析(CAE)，以及模具的计算机辅助制造(CAM)等课程内容构成了一套完整的模具信息技术基本体系。而各种软件用户化配置、实用模具图库建立以及用户专用程序的开发意识、方法和技巧是衔接专业知识和实际应用的桥梁。

4、从实战操练着手培养专业技能信息化的意识和习惯

《模具计算机应用》课程的内容就是基于上述沟通的需要而开发的，是一门信息技术应用于传统专业课程的专业技能课。主要是通过对美国P&G公司开发的PC／MOLD注塑模标准件计算机图库系统的使用分析，掌握建立适合我国国情的模具标准件图库系统的技术和方法，培养学生用计算机手段辅助解决各种不同类型模具的设计和制造问题的能力。除此之外还通过对几个模具计算机应用的实例分析，学会使用已有的计算机信息平台，启发学生开发适合自己不同工作岗位要求的计算机应用软件的思路。具体的来说，就是要通过课堂学习、上机练习和考核，强化学生在用计算机进行模具设计、工艺分析和加工的过程中，建立和完善各自岗位所需的用户图库的意识，培养良好的建库习惯。重点要解决的问题是计算机实践环节的有效性。

针对学生在计算机绘图和文本操作方面能力还不强，缺乏有效利用计算机解决各自实际问题的经验的特点，我们考虑，一方面从提高计算机绘图的基本技巧入手，努力使得每个学生的计算机绘图能力达到中级的水平。要求学生建立和记忆常用命令的别名，尽可能做到常用命令采用快捷键输入。提倡左手操键盘输入命令，右手操鼠标选取目标，左右开弓，实现高效率、无差错绘图；符合企业对操作技巧的熟练性要求。另一方面，在上机练习时引导学生提高计算机文本编辑能力，以适应菜单编制时对文本编辑技巧的要求。在掌握良好的绘图技术和文本编辑能力的基础上，开始学习PCMOLD图库系统的使用，尝到使用用户图库系统，显著提高效率的甜头，从而激发起他们对建立用户图库的兴趣。随后教授AUTOCAD菜单文件的文法、结构和菜单文件的编制方法。经过对标准菜单和PCMOLD菜单文件的多次编辑修改练习，进入建立模具部件图库的练习。最后通过建立申萌模架计算机图库的实例介绍，整合一个建立用户图库的框架和过程。具体内容除了建立注射模标准件的图库系统之外，还适当介绍冲裁模压力中心分析计算、无凸缘园筒形件拉深工艺的计算、台阶轴自由锻工艺的优化计算、数控加工的自动编程、塑件体积和重量的计算机估算等方面的内容，用于培养学生用计算机手段辅助解决各种不同类型模具设计和制造问题的能力。最重要的是引导学生养成在工作中随时建立自己实用的用户数据库的习惯。尽管这些意识、习惯和方式、技巧是建立在AUTOCAD二维设计基础上的，却可以推广到模具专业计算机应用的所有计算机信息系统。这些应用技能型的教学内容和模式，在大学教育普及化的今天，在应用型特色大学教育的体系中显然是不可缺少的。

为了进行充分的应用型技能操练，获得实践环节的有效性，我们结合本课程的理论教学，编制了九个相关的上机指导书。通过上机实践真正把握专业知识和实践应用的接合点。这九个指导书分别为： “AUTOCAD系统定制练习”，“用户图块的生成练习”，“菜单文件的生成、编辑和调用练习”，“PC／MOLD图形库系统的安装和使用”，“PC／MOLD图形库系统的使用和菜单编辑”，“注塑模具冷却零件图形库的建立”，“注塑模导柱导套标准件图形库的建立”，“注塑模抽芯机构图形库的创建”，“下拉式菜单和图标菜单的练习”等。

由于上机指导书模拟现代模具企业的实际工作方式，要求定时定量地完成规定的操作内容，配合严格的能力评估方法，创造了一种紧张、有序的学习气氛。从而较早的进入企业的实战状态，使得学生有实战的感觉，获得有效的摔打和考验，对整体素质的提高起到了促进作用。

5、进一步探索高学历模具专业和信息技术复合应用型教学体

《模具计算机应用》是专业知识信?化，技能应用型课程体系中的一门课程。是针对高教普及化的现状，为满足现代模具生产第一线的需要而开设的。是对各门传统专业知识和信息化技术教学内容的整合。从已经毕业的本专业学生反馈的情况分析，这门课程的内容，对提高毕业生的就业起点，增强在模具设计领域应用计算机的能力起到了积极的作用。用已毕业同学的话说“起先不了解这门课的用途究竟有多大。到了工作岗位后，面对繁杂重复的计算机绘图和造型操作，自然地想起了这门课程教给我们的一些思路、技巧和方法。重新复习巩固后，针对自己的工作岗位，建立实用的用户图库系统，在工作中应用计算机的效率大为提高”。在已经尝到甜头的同学们心中，这门课的价值是很高的。而用人单位对我们的毕业生在信息技术和专业知识结合方面的能力也作出了很高的评价。本专业的教学改革于2004年度获得了上海市教学成果二等奖。2005年，本专业高年级学生代表上海市队参赛我国东部地区《模具制造工》大奖赛，获得了个人第一名的好成绩。

但是，目前模具行业先进制造技术的进步和更新很快，专业知识和技能和信息化难度和速度使得普通层次的高教水平还不能真正满足需要。比如：塑料成型工艺和金属成型工艺的CAE技术、多轴数控加_T_CAM技能、协同的CAD设计、产品的数据管理PDM技能、网络技术、数据库技术等内容的应用技能，都必须有更高层次的生源和相应的教学水平才可能满足生产第一线的需要。我们应该在本科教学的基础上，进一步思考、探索高学历的模具专业信息化、应用型教学内容和方法。在培养龙头型人才的思路下，逐步向培养创新型人才靠拢，进化和完善适合现代模具工业的专业教学体系。为早日把我国建设成创新型国家而做出应有的贡献。