杨 威

（安阳工学院机械工程学院，河南 安阳 455000）

模具生产的发展水平是机械制造水平的重要标志之一。模具结构中，模芯往往是难以用传统方式加工的自由曲面，对表面粗糙度和加工精度也有较高要求。因此一般采用高精度数控机床，CAM编程加工。随着我国制造业的发展，模具制造工艺工程师人才缺口很大，然而培养模具制造工艺工程师并非易事。

1 现行人才培养方式的不足

第一，制造行业有大量加工经验丰富的技术工人，但是年龄普遍偏大，理论知识不足，知识储备陈旧，学习意愿不强烈。而模具制造涉及三维曲面造型、模具设计、金属材料学与热处理和CAM编程等多项专业知识和技能。理论知识不足，接受新技术较慢限制了他们向从事模具制造工作转型。大学毕业生的问题正好相反：他们理论基础相对扎实，学习能力强，易于接受新事物；但往往经验不足，对课程理解不深，不经过长时间的培训和大量项目积累也很难胜任这项工作。

第二，模具生产以中小企业居多，这类企业人力资源系统并不完善。应届毕业生进入这类企业后一般很难接受系统的行业培训。这导致毕业生入职后分化很快：适应能力强，机遇好的学生能力提升快，会获得比较好的发展机会；适应能力较差的学生工作很长时间还对什么是模具制造不甚了解，对自己发展方向和所欠缺的知识技能不了解，最终有可能脱离这个行业。

第三，学生学习动力不足，对所学知识缺乏应用。平时学习以获取新知识为主要目的，而不是以完成项目为主要目的，这导致学生学习积极性不高、自信不足，在课堂上缺乏学习的动力和激情。

第四，学制的限制。如果从大一下学期就开始筛选学生进行培养，其专业知识和专业素养严重不足，培养难度高；如果从大三才开始培养，学生马上面临考研或者找工作的问题，能够静下心来用于学习的时间几乎就没有了。

2 面向企业需求的人才培养方式探索

针对这些问题，本人从2017年开始对模具制造工艺工程师培养方式进行探索，依托模具制造实验室做了一些教学研究的工作。所采用的主要方法如下：

2.1 开展“知识讲座”

模具制造工艺工程师培养时间较长，不可能一蹴而就，最好从一年级开始培养，而学生在大一时专业知识相对缺乏，而模具制造工艺涉及的课程非常多，例如：工程制图、互换性与测量技术、机械设计、机械制造工艺学、工程材料、金属切削与刀具等。

“知识讲座”就是为解决这个问题的一个尝试。将模具制造工艺所需的专业课程，每门课程设计时长约2小时的讲座。讲座的目的不在于讲授具体的知识和计算方法，而是向学生介绍该门课程的重要意义、主要内容和主要应用等。这样学生在编制加工工艺时，起码会了解到那些问题是应该注意的，会有意识、有方向地学习必要的知识以完成具体的工程项目。

例如，“互换性与测量技术”讲座，主要目的是了解互换性的重要意义、公差、形位公差和表面粗糙度的重要意义，对加工和装配的影响等。讲座内容以基本的概念为主，讲座的形式以动画和图片为主，便于理解。而公差等级、公差带和尺寸链计算等理论知识放在具体的工程项目中学习。“制造工艺学”讲座，主要目的是了解车削、铣削和磨削等不同加工手段各自的特点，所能达到的精度和表面质量以及适用的场合等。然而具体的理论知识，比如切削参数的设置和刀具路径的选择等也是在具体的工程项目中学习。

“知识讲座”和“项目式教学”的结合体现了学以致用，学生不再是“为了学习而学习”，而是为了解决具体的工程难题，完成具体的工程项目而有目的、有方向地学习理论知识。显然，这种模式更有利于激发学生的学习兴趣，达到事半功倍的教学效果。但也需要注意，这种学习模式是“用到什么学什么”，容易造成知识体系不系统、不连贯，因而传统的课堂教学依然非常重要。

2.2 针对加工案例的项目式教学

模具加工以铣削为主，型芯多为自由曲面，其铣削加工需要机床能够实现至少三轴以上联动，有些甚至涉及四轴、五轴加工。这样的加工方式难度还是比较大的，因此有必要根据教学进度、学生水平，结合工程实际，由浅入深地设置教学项目。

教学项目分为五个单元，分别是：机床操作、2轴和2.5轴加工、3轴加工、4轴加工和5轴加工。这五个单元的难度是逐渐增加的，只有前一个单元熟练掌握了才可以进入下一个单元。每个单元由若干个项目组成。例如机床操作单元由以下项目组成：机床基础知识、对刀仪操作、换刀操作、分中操作、程序导入操作等项目组成。2轴和2.5轴加工单元由单线加工、区域加工、钻孔和攻丝等项目组成。

3轴加工、4轴加工和5轴加工单元难度相对较大。这些单元中每个项目实施的流程如下：

①教师下发任务，零件图纸或三维数型以及技术要求等；

②学生熟悉设计任务。

③学生讨论并初定加工工艺；

④教师对工艺进行评价、指导和修改；

⑤学生上机加工；

⑥总结。

3 实施的效果

近一年来，取得主要效果如下：第一，学生学习的积极性显著提高，能够更加自主地思考问题，提出解决方案；第二，培养的学生基本了解3轴以上工艺流程，能够自主思考并提出工艺解决方案；第三，设备利用率显著提高。图1为学生完成的加工项目。

图1 链轮首板模型

4 结语

本次教改的特色与创新之处在于在不改变原有教学体系（成本较低）情况下，尽可能让学生获得更多的实践机会，并且“项目式单元教学”使理论和实践很好地结合。虽然在实践过程中存在与企业对接不足、设备台套数偏低和参与人数较少等问题，随着项目的进行，这些问题将逐步解决。