《冲压工艺及模具设计》课程思政教学设计案例
开课学院：机电工程学院
授课教师：王芳
课程性质：专业课
课程名称：冲压工艺及模具设计
适用专业（专业方向）：机械专业压力加工方向
开课学期：大三秋季学期
学时/学分：40/2
课程简介：
本课程是机械工程（四年），压力加工方向的专业限定选修课。主要介绍冲压成型的基本概念和基本理论，分析各工序的变形特点和质量问题，研究工艺规程制订和模具设计的基本原则及其方法。通过本课程的学习，培养学生具有分析、解决冲压成型过程中存在问题的初步能力，具有制定普通冲压件的工艺过程及对其进行模具设计的能力。
课程思政目标：
根据学科特点，在进行专业教学过程中，除了知识的传授，更要注重对学生德育的培养，实现潜移默化的育人，全方位育人。要将思政点与教学内容有机有机融合，使学生从被动的知识被灌输，变成将个人价值和社会价值紧密结合的主动学习者。帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观，使学生具有团结协作的意识、追求真理的决心、艰苦奋斗的意志、不畏惧困难的勇气以及为国家无私奉献的精神。引导学生正确认识世界形势和中国特色，正确认识时代责任和历史使命，使学生成为德才兼备、全面发展的人才。把德育思想、价值引领融入教学内容中，引导学生正确对待远大理想和脚踏实地，正确对待个人价值与团结协作，正确对待大国重器与大国工匠，让学生成为思想武装到头脑的、爱国敬业发自肺腑的、立志为祖国社会主义现代化建设事业奋斗终生的新时代人才。
课程思政设计：
案例一 爱国主义教育：冲压模具的现状和发展
思政素材展示：
冲压模具的现状和发展：
1. 先进成形技术的发展
2. 数字化成形技术的发展
3. 冲压成形技术将更加科学化、数字化、可控化
4. 冲压技术将具有更大的灵活性或柔性，以适应未来小指量多品种混流生产模式及市场多样化、个性化需求的发展趋势，加强企业对市场变化的快速响应能力。
5. 重视复合化成形技术的发展。以复合工艺为基础的先进成形技术不仅正在从制造毛坯向直接制造零件方向发展，也正在从制造单个零件向直接制造结构整体的方向发展。
知识点：
数字化成形技术，CAD/CAM/CAE软件国内外发展的对比。
思政点：
爱国主义教育，培养爱国敬业，励志为祖国社会主义现代化建设事业奋斗终生的新时代人才。
案例挖掘思路：
根据《高等学校课程思政建设指导纲要》中不同专业的课程思政分类目标和要求，工学类专业课程，要注重强化学生工程伦理教育，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
本课程的教学内容的第一课就是关于一些基本概念和本专业的现状和发展方向的阐述。这里的国内冲压模具的发展现状就包含了爱国主义教育的思政点，由于祖国的改革开放，带来了制造业的飞速发展，对党的三个认同和社会主义道路的四个自信就会自然引出。
另一方面，在发展方向的讲述上，我国与世界发达国家存在一定差距，比如国内CAD/CAM/CAE软件的发展和国际发达国家还有差距,各大高校正积极研发，取得很多阶段性成果。加工设备和模具精度方面，都有提升的空间，“看进步，找差距”的这部分内容，最能激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
总之，我们一定要上好这第一堂绪论课，讲述国内国际冲压的现状和发展，分析当前国际形势对行业发展影响，增强学生的危机感和责任感、使命感，立志成为祖国社会主义现代化建设事业奋斗终生的新时代人才。
教学融合途径：
这部分内容属于同学系统接触专业内容的第一课，讲述基本概念和发展方向的时候，要充分利用多媒体，网络等线下线上资源，实现课程内涵与课程资源的深度融合。首先引导学生预习，线上发布学习资料，引导学生完成预先作业，网络查找现状和发展相关知识。课堂充分发挥多媒体教学、视频教学的优势。
在讲述冲压模具的先进技术的应用时，把生产一线遇见的工程实例展示给同学们，比如dynaform软件模拟微型车顶盖的成型缺陷，拉延筋位置的优化对成型的影响等等。再比如本教研室王忠雷老师研发的拉深件成型的CAD软件的运用，实现了冲压件到零件图的计算机辅助设计的过程，因为这部分内容对同学来讲比较新颖和难度大，通过这种实际课题的展示就可以化繁为简，变抽象为具体，激发同学兴趣，为后面的立大国工匠之志做准备。讲到的两个软件分别是国外的CAE板料成型模拟软件和本校老师研发的CAD软件，这里要作为对比，讲述到国内软件的研发情况，面对美国的垄断和科技领域的打压，我们国家的高校已经有成熟可靠的软件可以替代。越打压，中国人民族凝聚力越强，越会积极研发出可靠的国内软件。这些发展方向也是同学读研读博的研究方向。最终把爱国的思政点潜移默化的传递给学生。最后回到下一个知识点的教学。
在整个教学过程中树立以学生为中心，以教师为主体的教学指导思想。在此基础上，开展课程教学设计，实现德育引领、能力培养与教学过程的充分融合。借助多种教学手段不断推进线上、线下、混合式教学模式改革。
教学反思：
课程思政教学实施要点和策略方法：
因为是第一次课，所以讲述发展方向等新技术时候，要注意结合实例，展示图片动画等。例子选择要有代表性，便于同学直观的了解和掌握。
案例教学的实施成果：
激发了学习兴趣，对专业和国家的认同感进一步增强，把个人价值和国家的繁荣富强紧密结合的责任感得到激发。
存在的问题及改进思路：
这部分内容比较丰富详实，课堂时间有限，要多利用网络和课下的时间，让同学查询相关资料并且写出报告，也可以采用小组讨论，让同学们采用展示的方式完成学习。
案例二 开拓创新的职业教育：模具结构和零部件设计
思政素材展示：
冲裁，弯曲模具的基本结构；拉深模具的结构和零部件设计。
知识点：
斜楔式水平冲侧孔模，斜楔式闭角形件弯曲模，铰链件的卧式弯曲（卷圆）模这三种结构的共同点，内在联系和设计原理；基于功能满足的后续拉深模的模具结构和零部件设计。
思政点：培养有创新精神的模具设计人员
案例挖掘思路：
培养当代从事制造业的大学生创新能力至关重要，关系到国家的发展和民族的振兴。创新推动了科技发展和社会进步，没有创新能力的建设者和接班人只能人云亦云，步人后尘。
这种能力的培养对高校教师提出较高的能力要求，要求高校教师要把课本内容吃透，自己首先能摸透课程脉络，做到融会贯通。授课切忌填鸭式教学，要讲述每一种结构设计背后的原理，工艺设计的目的。授之以鱼不如授之以渔，不能把设计当作结论让同学死记硬背，思索其原理的过程就为下一次的创新提供了萌芽。通过教师对结构设计的透彻分析，才能引导着学生把握其核心要点，然后再进行发散性提问：此机构有无其他应用场合，有无其他替换机构实现类似功能？最后鼓励同学的做出的新的答案，协助其进行修改。整个过程完成下来对同学创新能力都是很好地培养。长此以往，必将培养学生学思结合的学习习惯，擅长提问敢于提问的爱思考的素质，善于解决问题的实践能力。
教学融合途径：
这部分的教学要充分利用多媒体的演示功能。课堂对大量机构的三维动画演示，同时对关键零件的讲解会收到事半功倍的效果。比如在讲述冲裁和弯曲的结构设计的时候，有一种力的方向的转换结构是重复出现的，就是用斜楔滑块机构把压力机的垂直方向的力转换到水平方向。从而实现了冲侧孔和弯曲闭角形件这两个功能，后面这种结构还用于铰链件的弯曲（卷圆）。开模时凹模的复位需求，则考虑了弹簧的回弹力。了解了结构的核心原理和功能目标，我们可以引导同学举一反三，推而广之做各种创新的设计。
再比如讲述拉深模具的典型结构，后续拉深模具的讲解要从提问开始，同学们认为要完成后续拉深模的功能，需要设计怎样的结构，以及整套装置里面的最难的零部件设计是哪个。因为有了前面落料模零部件设计的基础，这里就重点给大家讲述压边圈的设计就可以。从功能实现出发对其进行结构设计及尺寸设计，以及滑动配合的要求等等，结合模具动作的动画演示，让同学对这种结构很快掌握，并且养成了爱思考，灵活掌握知识点的能力。进而会有类似的功能需要完成的时候，从根本上进行创新。掌握不到知识点的核心，只知其一不知其二，就没有创新的基础。
同时，应鼓励并帮助学生积极参与第二课堂的学习，积极参加本单位组织的创客大赛，“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品大赛等等。通过手把手的教学和引导，学生创新能力在实践中得到了锻炼和提高。
教学反思：
课程思政教学实施要点和策略方法：
以多媒体动画展示为主，通过提问：需要完成什么功能？完成此功能需要怎样的模具结构？怎么样完成力的转向？模具的复位机构如何设计？有无其他替换性机构完成此功能？提问式讲课避免了填鸭式，激发了学生主动性的思考。
案例教学的实施成果：
效果较好。抽丝剥茧的机构分析使得同学们具备了设计一系列问题的能力。从而为创新能力培养提供了可能。
存在的问题及改进思路：
这部分内容特点要求老师具备对知识的整体把握和抽离要点的能力，然后还需要引导学生完成质量较高的作业加以强化，所以要积极带领学生参加本学院的组织的创客大赛，培养学生的实践创新能力。
案例三 团结协作、勇于探索的科学精神：实验教学
思政素材展示：
模具的拆装实验和拉深实验
知识点：
拆装和测绘典型模具，模具的零部件设计的思考；
用冲裁模完成拉深毛坯的落料，圆形毛坯网格线的绘制，拉深模具的往液压机的安放，对拉深高度的调整，出现起皱和拉裂的缺陷分析，后面还有设备和仪器的归位要求以及试验台和仪器的清理过程。
思政点：
团结协作、勇于探索的科学精神
案例挖掘思路：
团结协作能力对工科生培养尤为重要。人类科技的发展历史就是人类团结协作，勇于探索的历史。没有了团队意识和团队合作能力，社会不能发展，科技不能进步。高校教师要积极培养学生的团队意识，提升他们的团队协作能力。为国家培养出团结协作，勇于探索的人才队伍。
对于我们模具设计人员来说，我们工作过程中和产品设计人员，模具加工人员，一线工人，产品销售人员都有着密切的联系和合作。从产品的研发，零件的工艺分析到结构设计，到模具的加工和安装，到生产环节的安全，到市场的推销。步步都离不开诚实守信和团结协作的要求。一个只会闭门造车的模具设计人员是不可想象的，团结协作能力是我们工科接班人必须具备的重要能力。
在课程教学过程中，我们要利用好实验课程。实验课程的特点在于实践性强，实验的整个过程都需要团队的合作，从实验准备到实验进行到实验台的打扫，器材的回放。模具的两个实验分别是典型模具的拆装和拉深过程的网格实验，分析其变形过程，得出其易产生的缺陷，并分析其防止缺陷产生的措施。同学们的团结合作才能完成拆装；完成拉深毛坯的落料，圆形毛坯网格线的绘制，拉深模具的往液压机的安放，对拉深高度的调整，出现起皱和拉裂的缺陷分析，后面还有设备和仪器的归位要求以及试验台和仪器的清理过程。由于器材和模具的重量等的限制，整个实验过程对安全和合作能力的要求很高。很容易通过课程里面的实验课，把实验教学里面团结协作、勇于探索的科学精神思政点挖掘并进行实践。
教学融合途径：
实验过程让同学熟悉实验步骤，通过自己的沟通安排各自承担工作，讨论发现各个步骤中的难点和危险因素，和组员间做好配合。在此过程锻炼他们的沟通协作的能力。实验过程的每一个步骤都要求学生先对操作规范有了解，互相协作，胆大心细。老师要保证学生的安全，做好指导工作。
在模具拆装实验中，模具的拆装和测量，结构的分析都需要小组成员通力合作完成，在此过程培养了大家互助协作的精神。
而拉深实验的教学中，我们从实验方案的设计，实验过程的实施和结果的采集和分析都进行了明确分工和小组讨论。经过这种主动探索性训练，培养了学生在团结合作中设计实验去分析解决问题的能力。
教学反思：
课程思政教学实施要点和策略方法：
主要是要做好引导和督促工作，整个过程要跟进，多鼓励同学提出问题，团结协作解决问题。
案例教学的实施成果：
团结协作能力得到增强，乐于协作，敢于探索。
存在的问题及改进思路：
这部分内容实践性强，必须充分注意安全，在安全前提下多给学生实践动手的机会，老师要及时跟进学生进度，做好安全保障工作。
案例四 社会主义核心价值观教育：零部件标准选择，结构安全性比较以及模具加工中的热处理
思政素材展示：
冲裁零部件设计标准的选取，落料冲孔复合模的结构的安全性比较，模具热处理过程的无害化处理
知识点：
冲裁零部件设计标准的选取，落料冲孔复合模的结构的安全性比较，模具热处理过程的无害化处理
思政点：
社会主义核心价值观教育
案例挖掘思路：
社会主义核心价值观教育是对大学生进行思政教育的重要内容。学生只有树立正确的世界观、人生观和价值观，才能成为社会主义建设的合格人才。价值观内容里面的文明，和谐，法制，敬业，友善等思政点等都能很容易的在本专业课教学内容里面发现。
机械工业的污染源主要来自于：金属加工工程的切削液，热处理之后的清洗液，机械噪声等等。作为模具设计人员，培养其具有安全和环保意识很重要。它体现了中华优秀传统文化中对生命和环境的尊重，是讲仁爱、重民本、尚和合、求大同思想精华的体现。“金山银山，不如绿水青山”，我们一定要灌输好这种理念，培养重视环境保护和安全的设计人员。
遵纪守法是公民的基本素质，从本课程的学习来看，冲压模具的标准化是个重要的内容，它能提高质量和生产率，缩短制造周期，还是开展模具计算机辅助设计和制造的前提条件，还有利于国际的交流合作，有利于扩大出口创汇。标准化在模具和其他工业设计里面都有着非常重要的地位。当我们培养学生遵守国标或行业标准的时候，对他们就是一种潜移默化的引导，作为设计人员，要遵守行业标准或者国标，在单位要遵守单位规章，作为国家工业建设的接班人，要遵守国家法律。
教学融合途径：
冲压模具在进行生产时，安全性是比较突出问题。因为压力机的快速冲压的过程，一线工人如果分神会造成安全事故。所以作为设计人员，我们首先要考虑到模具的安全性。比如讲到落料冲孔复合模的结构时，倒装复合模由于冲孔废料的落下，所以安全性好，所以优先采用。如果采用正装复合模提高零件的平整度时候，要考虑工人的取件方式，为工人设计安全的取件装置。当工人手部位于危险区域的时候要设置保护机构。
冲压生产的第二大问题就是环境污染，比如模具的加工过程及零件多次拉深过程中的退火酸洗等工序都不可避免地会有环境污染，我们要做好无害化处理。培养模具设计人员的环境意识和健康意识，从一点一滴做起，保护环境，就是保卫我们共同的家园。
教学反思：
课程思政教学实施要点和策略方法：
言传身教很重要，老师本身爱岗敬业，对同学认真耐心本身就是一次很好的价值观教育。对环境和一线工人安全的考虑更是要贯穿整个课程。标准的选择要讲述标准化对于加工和以后数字化模具设计的重要性，帮助学生了解遵守行业标准的必要性，可以通过类比讲述遵纪守法的重要性。
案例教学的实施成果：
爱岗敬业，注重环保和可持续发展，遵纪守法的价值观教育得到实施。
存在的问题及改进思路：
在专业知识点与思政内容的衔接与过渡方面，还需要进一步的细化和探索。
