壓加工藝及設(shè)備課程的教學(xué)探討

【摘要】 壓加工藝及設(shè)備課程是廣西大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)必修課。針對(duì)廣西鋁資源豐富的優(yōu)勢(shì)和廣西將出現(xiàn)的鋼鐵大生產(chǎn)的專業(yè)背景,本文探討了壓加工藝及設(shè)備課程所面臨的挑戰(zhàn),并提出教學(xué)重點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】 壓加工藝及設(shè)備教學(xué)重點(diǎn)

材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)知識(shí)主要包括傳統(tǒng)的冶金、材料加工(熔鑄、壓力加工、熱處理、焊接等)和材料的應(yīng)用(材料性能等)三大塊內(nèi)容。壓加工藝及設(shè)備作為材料加工的一門工藝類核心課程,培養(yǎng)學(xué)生具備什么樣的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力素質(zhì),使學(xué)生具有生產(chǎn)第一線應(yīng)用型人才所需的能力,從而使學(xué)生適應(yīng)21世紀(jì)冶金工業(yè)和地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,已成為本門課程教學(xué)探討的重要內(nèi)容。本文以廣西大學(xué)壓加工藝及設(shè)備課程為例作初步探討。

一、新形勢(shì)下壓加工藝及設(shè)備課程面臨的挑戰(zhàn)

我國(guó)的鋼鐵工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),是實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的支撐產(chǎn)業(yè),其發(fā)展?fàn)顩r直接影響到我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的進(jìn)程。廣西地處中國(guó)—東盟自由貿(mào)易區(qū)中心位置,泛北部灣區(qū)域經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展極大促進(jìn)了廣西大型鋼鐵項(xiàng)目的建設(shè)。廣西的鋼鐵企業(yè)要在國(guó)際國(guó)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中生存和發(fā)展,必須加快工藝和設(shè)備的現(xiàn)代化改造,加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量的提高,加速市場(chǎng)所需要的新品種開發(fā),這給鋼鐵企業(yè)人才的知識(shí)能力提出了更高的要求。

目前我國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展中存在的不足有:自主創(chuàng)新能力弱、高端產(chǎn)品依賴進(jìn)口、資源短缺、能耗過(guò)高、環(huán)境污染嚴(yán)重等。要彌補(bǔ)這些不足,人才是關(guān)鍵所在。向廣西的鋼鐵企業(yè)輸送大量的高素質(zhì)人才,作為廣西的地方院校來(lái)說(shuō)是責(zé)無(wú)旁貸的;特別是廣西大學(xué)作為國(guó)家“ 211 工程”重點(diǎn)建設(shè)學(xué)校,本科教育更要體現(xiàn)“基礎(chǔ)和面向未來(lái)”的基本屬性,不僅要考慮到廣西鋁資源豐富的優(yōu)勢(shì),更要面對(duì)廣西將出現(xiàn)的鋼鐵大生產(chǎn)的專業(yè)背景,讓學(xué)生在課程內(nèi)容的選擇上有更大的張力和自由度,既要具備扎實(shí)的專業(yè)基本功,又要有廣泛的專業(yè)知識(shí)背景,這就給金屬壓加工藝及設(shè)備這門課提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

二、新形勢(shì)下壓加工藝及設(shè)備課程的教學(xué)探討

第一,抓住主要思路,突出重點(diǎn)。廣西大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)為本科生開設(shè)的壓加工藝及設(shè)備課程主要指金屬的固態(tài)成型,其成型方法很多,常用的有擠壓、拉拔、鍛壓、沖壓、沖裁、彎曲、軋制等,每種壓力加工的方法都涉及到金屬的流動(dòng)規(guī)律、變形原理、制品的組織性能控制、力能參數(shù)計(jì)算及產(chǎn)品的質(zhì)量控制等內(nèi)容。因此在有限的課堂時(shí)間內(nèi)不可能每種加工方法、每方面的內(nèi)容面面俱到,必須要抓住金屬與合金的化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)、組織與性能之間的內(nèi)在聯(lián)系,以及在各種條件下的變化規(guī)律這一主思路,突出重點(diǎn)。課程內(nèi)容的選取上要緊密聯(lián)系廣西的資源優(yōu)勢(shì),既應(yīng)注重以鋁為重點(diǎn)的有色金屬的成形,又應(yīng)注重鋼鐵的成形與加工;既研究材料成形的宏觀流動(dòng)規(guī)律,又強(qiáng)調(diào)材料微觀組織演變規(guī)律的控制;教學(xué)以軋制成形工藝為主要載體,鋼鐵軋制為主,有色金屬軋制和部分金屬壓力加工設(shè)備穿插在工藝教學(xué)之中,并在課程中適當(dāng)增加擠壓、沖壓、鍛造和拉拔原理的內(nèi)容;選擇型材、板材、管材三類典型軋制生產(chǎn)為金屬壓力加工工藝教學(xué)內(nèi)容,通過(guò)在學(xué)校進(jìn)行生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì),再到先進(jìn)的冶金企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí),加深對(duì)成形工藝和設(shè)備工作原理理論知識(shí)的理解,體現(xiàn)基礎(chǔ)理論與實(shí)際應(yīng)用緊密、有機(jī)結(jié)合的特點(diǎn)。

第二,緊密聯(lián)系專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),溫故而知新。壓加工藝及設(shè)備課程需以材料科學(xué)基礎(chǔ)、金屬塑性加工原理等課程為基礎(chǔ),要學(xué)好這門課必須要有扎實(shí)的材料學(xué)的基礎(chǔ)功。因此在授課的時(shí)候,要不斷的聯(lián)系學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)知識(shí)及相關(guān)的內(nèi)容,把相關(guān)的內(nèi)容融入到新的課程里面,讓知識(shí)融會(huì)貫通。以6063鋁合金的擠壓成型為例,首先,應(yīng)弄清楚6063鋁合金的成分,它的主要強(qiáng)化相是什么,這就要緊密聯(lián)系金屬的強(qiáng)韌化理論。其次,應(yīng)弄清楚擠壓的方法,通過(guò)力能參數(shù)計(jì)算來(lái)選擇擠壓機(jī)的噸位,確定鑄棒的規(guī)格。再次,擠壓時(shí)的變形溫度、變形速度及變形程度如何控制,才能達(dá)到想要的力學(xué)性能,這其中要“揉入”晶體缺陷、組織性能控制等知識(shí),才能使學(xué)生對(duì)6063鋁合金的擠壓工藝有較為完整的認(rèn)識(shí),達(dá)到溫故而知新。

第三,將科研溶入到課堂教學(xué)中。在課堂教學(xué)中借助多媒體技術(shù),應(yīng)用大量的照片、圖片、錄像等將工藝過(guò)程以形象、直觀、學(xué)生易于接受的形式展現(xiàn)在學(xué)生面前,從而彌補(bǔ)了在工廠現(xiàn)場(chǎng)參觀少、參觀不足的缺陷。此外,任課教師將科研成果作為理論解決實(shí)際問(wèn)題的案例編成課件,擴(kuò)充教學(xué)資源。利用“看得見(jiàn)、摸得著”的案例使學(xué)生加深對(duì)基本原理的理解、體會(huì)理論結(jié)合實(shí)際的樂(lè)趣,從而發(fā)掘出被教育者的潛力,提高教學(xué)效率。在擴(kuò)充資料部分,將不便在正文中介紹的學(xué)科最新的研究情況、學(xué)術(shù)界尚存爭(zhēng)議的問(wèn)題、研究背景等介紹給學(xué)生,這樣既豐富了學(xué)生的知識(shí)面,又有利于激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,有效地提高了課堂教學(xué)效果,也為學(xué)生課外自學(xué)提供了基本條件和良好基礎(chǔ)。

(上接第86頁(yè))

第四,通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié)加深對(duì)課程內(nèi)容的“吸收”。通過(guò)課程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)的環(huán)節(jié),進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際教學(xué):鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)工廠的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)選擇典型產(chǎn)品組織工藝制訂、生產(chǎn)管理、設(shè)備結(jié)構(gòu)分析、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)核算相結(jié)合的綜合教學(xué),并由此舉一反三,引導(dǎo)學(xué)生掌握其他產(chǎn)品的工藝知識(shí);為學(xué)生安排實(shí)驗(yàn)課,讓學(xué)生獨(dú)立完成;鼓勵(lì)有興趣的學(xué)生開展科技創(chuàng)新活動(dòng),針對(duì)某一小課題成立研究小組,引導(dǎo)學(xué)生參加科研實(shí)踐,讓學(xué)生感受到理論學(xué)習(xí)的重要性和運(yùn)用知識(shí)的樂(lè)趣。在本門課程設(shè)計(jì)的選題上,盡量來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際的產(chǎn)品開發(fā),車間設(shè)計(jì)和車間改造,盡量按學(xué)生就業(yè)的可能去向,確定設(shè)計(jì)題目,做到有的放矢,在走上工作崗位后能盡快熟悉業(yè)務(wù),承擔(dān)起所在車間類型的工藝工作。

第五,在經(jīng)典內(nèi)容的基礎(chǔ)上,適當(dāng)補(bǔ)充新技術(shù)新工藝的知識(shí)。金屬材料是現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防及科學(xué)技術(shù)的重要物質(zhì)基礎(chǔ),正在迅猛發(fā)展,在金屬學(xué)領(lǐng)域不斷出現(xiàn)新材料、新理論和新工藝,教科書上并未完全反映出來(lái),應(yīng)適當(dāng)充實(shí)當(dāng)前壓力加工領(lǐng)域的最新研究成果,使學(xué)生及時(shí)了解材料科學(xué)的最新研究和發(fā)展動(dòng)態(tài)。比如材料的智能制備與成形加工技術(shù),發(fā)展計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬、仿真模擬及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),構(gòu)筑完善的材料數(shù)據(jù)庫(kù)等。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]胡彬,肖大志,張鵬等.面向21 世紀(jì)金屬壓力加工專業(yè)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革研究[J]. 重慶工業(yè)高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào),2000(4)

【作者簡(jiǎn)介】 趙艷君(1971-),女,遼寧葫蘆島人,廣西大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院講師,碩士,研究方向:鋼鐵和有色金屬新材料。

(責(zé)編盧海)