材料成型概論課程教學(xué)改革探索

曹 燕，章小峰，謝玲玲

（安徽工業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，安徽 馬鞍山243002）

《材料成型概論》是材料成型及控制工程及材料類專業(yè)的入門基礎(chǔ)課，講述了金屬塑性成型工藝和成型設(shè)備等理論基礎(chǔ)、基本原理等知識。

安徽工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院在材料成型與控制工程專業(yè)開設(shè)《材料成型概論》已經(jīng)多年，從2008年開始實(shí)行材料大類招生，在材料類本科生中也開設(shè)了此課程，分別作為學(xué)院二年級本科生的專業(yè)必修課和選修課。學(xué)生在本課程之前，先修了《工程力學(xué)》、《材料科學(xué)基礎(chǔ)》等課程，同時(shí)開設(shè)了《金屬學(xué)及熱處理》課程。通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠理解和掌握金屬塑性成型的理論基礎(chǔ)和各種成型方法原理、特點(diǎn)、成型工藝和成型設(shè)備；使學(xué)生能夠合理地選擇和使用工程材料，掌握材料的塑性加工及成型性能，以便制定合理的成型工藝和正確的設(shè)備選型。了解相關(guān)的新工藝、新技術(shù)，為材料成型系學(xué)生后續(xù)《塑性加工原理》、《塑性成型理論》等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也為材料類學(xué)生拓寬了相關(guān)專業(yè)的知識和視野。

1 教學(xué)內(nèi)容的改革

《材料成型概論》是材料成型與控制工程專業(yè)的入門基礎(chǔ)理論課，具有綜合性、系統(tǒng)性和前沿性的特點(diǎn)，課程內(nèi)容包括“軋制成型”和“模具成型”兩個(gè)方向的知識，主要講述了金屬塑性成型各種成型技術(shù)的基本原理、特點(diǎn)、成型工藝和成型設(shè)備等知識。隨著近十幾年來我國鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展，材料成型領(lǐng)域新的理論、方法及工藝不斷出現(xiàn)，為適應(yīng)時(shí)代發(fā)展，提高教育教學(xué)水平，我們對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改革。

首先，進(jìn)一步修訂、完善了課程教學(xué)大綱，重點(diǎn)講授了材料塑性成型的力學(xué)和金屬學(xué)基礎(chǔ)、軋制成型方法特點(diǎn)、軋制成型的主要產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝及設(shè)備的內(nèi)容，同時(shí)也講授了其他的擠壓成型、拉拔成型、鍛造成型和沖壓成型方法原理、特點(diǎn)、成型工藝和成型設(shè)備。

其次，增加了與材料成型技術(shù)相關(guān)的新工藝、新技術(shù)、新進(jìn)展等內(nèi)容。如：近終形生產(chǎn)新技術(shù)、薄板坯連鑄連軋，連續(xù)化成型新技術(shù)，智能化軋制新技術(shù)等，當(dāng)前國內(nèi)外鋼鐵行業(yè)發(fā)展、市場及運(yùn)行情況，存在的主要矛盾和問題等，開拓了學(xué)生的視野，拓寬了學(xué)生的知識面，還可以使他們通過實(shí)際情況，真正體會到學(xué)習(xí)該課程的意義，更好地激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣[1]。

第三，由于材料類有部分學(xué)生今后學(xué)習(xí)無機(jī)非金屬材料，所以增加了陶瓷成型內(nèi)容，簡介了陶瓷材料的性能和分類，常用的工業(yè)陶瓷，陶瓷材料成型技術(shù)等知識。

2 教學(xué)方法的改革

教學(xué)方法在教學(xué)中起著重要作用，好的教學(xué)方法通常需要教學(xué)梯隊(duì)集體的智慧獲得。本課程主講教師由3人組成教學(xué)梯隊(duì)，具有軋制和模具兩個(gè)方向背景，在教研活動中相互交流教學(xué)方法及教學(xué)模式，并針對教學(xué)中存在的具體問題，提出不同看法和解決方案，經(jīng)過共同討論后確定最佳的教學(xué)方法[2]。

《材料成型概論》重要特點(diǎn)之一是內(nèi)容抽象、概念性強(qiáng)，學(xué)生第一次接觸本專業(yè)內(nèi)容，另一特點(diǎn)是課時(shí)少，只有32學(xué)時(shí)，而教學(xué)信息量很大。課程涉及了較多的成型方法及加工設(shè)備，如軋制、擠壓、拉拔、鍛造、沖壓等加工方法，以及與之配套的軋機(jī)、擠壓機(jī)、拉拔機(jī)、水壓機(jī)、沖床、四柱液壓機(jī)等設(shè)備，若采用傳統(tǒng)教學(xué)方法，學(xué)生難以憑空想象和理解，難以吸收消化，只能是囫圇吞棗，教學(xué)效果差。

現(xiàn)在采用多媒體輔助教學(xué)方法，通過相關(guān)的圖片、視頻及動畫等，可以使課堂授課形象生動，直觀且形象，讓學(xué)生在逼真的動畫或視頻中，清楚地了解各種塑性加工方法及其設(shè)備的工作原理[3]，提高教學(xué)品質(zhì)，增加教學(xué)的信息量。

例如在講到軋制成型工藝、設(shè)備及產(chǎn)品時(shí)，結(jié)合馬鋼、寶鋼等鋼鐵企業(yè)具體的生產(chǎn)工藝、設(shè)備裝備、生產(chǎn)的產(chǎn)品范圍等，播放生產(chǎn)線工藝視頻；講到鋼鐵材料的種類與編號時(shí)，播放中國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展與市場、鋼結(jié)構(gòu)建筑圖片等；講到擠壓、拉拔、鍛造、沖壓等成型方法時(shí)，播放相關(guān)的生產(chǎn)工藝過程或動畫演示等，使得授課更加形象，更有表現(xiàn)力，從而使學(xué)生對材料成型加工方法和工藝有實(shí)際的感性認(rèn)識，提升了學(xué)習(xí)的興趣。

另外，通過重視第一堂課，提高學(xué)生對該門課程的學(xué)習(xí)興趣；講好重點(diǎn)難點(diǎn)課及最后一堂課，因?yàn)槠浜w了該門課程的精髓，總結(jié)了該門課程的知識點(diǎn)、重新梳理了課程內(nèi)容前后間的聯(lián)系。通過課后布置思考題及作業(yè)，在下次講課前進(jìn)行復(fù)習(xí)和提問，調(diào)動了學(xué)生能動性，增加與學(xué)生的互動，以及習(xí)題的講評，課上學(xué)習(xí)取得了較好效果。

3 考試模式的改革

考試可以了解學(xué)生掌握知識的情況。以前《材料成型概論》的考核方式單一，主要是通過試卷和平時(shí)成績來評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，學(xué)生在獲取知識能力培養(yǎng)方面，存在著很大的被動性、機(jī)械性，未能充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性及創(chuàng)造性。

通過改革考試模式，降低了期末考試成績在整個(gè)課程成績中所占的比例，增加了課后習(xí)題、課堂討論等部分的比重，有助于督促學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握與鞏固，以及多方面能力的培養(yǎng)。采取開卷考試方法，通過名詞解釋、選擇填空題、簡答題和論述題，對考試內(nèi)容和比例分配進(jìn)行合理安排，這樣更有利于調(diào)動學(xué)生的積極性，更有利于學(xué)生消化和掌握知識，克服學(xué)生期末考試前死記硬背、突擊過關(guān)的弊端。

4 進(jìn)一步改革的思路

首先，先認(rèn)識實(shí)習(xí)后開課。目前在二年級下學(xué)期開設(shè)《材料成型概論》，學(xué)生還沒有到工廠、車間實(shí)地進(jìn)行參觀和認(rèn)識實(shí)習(xí)，因此對真正的材料成型加工生產(chǎn)沒有具體和直觀的感受。如果以后能先認(rèn)識實(shí)習(xí)后開課，則會提高學(xué)習(xí)效果。

其次，采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，擴(kuò)大教與學(xué)的途徑。網(wǎng)絡(luò)資源豐富，學(xué)生可以從中國期刊網(wǎng)，超星圖書數(shù)據(jù)庫，外國期刊網(wǎng)等校園網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行查閱相關(guān)資料，教師可以將《材料成型概論》課件、習(xí)題和測試題傳到網(wǎng)上，供學(xué)生學(xué)習(xí)和參考；學(xué)生可以將問題提交到網(wǎng)上，老師可以在網(wǎng)上對學(xué)生答疑，為老師和學(xué)生溝通提供更多機(jī)會，大大提高教師的工作效率及學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

第三，加強(qiáng)學(xué)生課后自學(xué)能力。對于課程內(nèi)容比較簡單的章節(jié)或與先修課程內(nèi)容相似的章節(jié)，可采用學(xué)生課后自學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生通過自學(xué)獲取新知識的能力。

5 結(jié)束語

通過對《材料成型概論》本科課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考試考核體系等方面的探索改革，使課程的內(nèi)容和體系更適合新世紀(jì)專業(yè)的要求。在實(shí)施教學(xué)改革過程中，能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使教學(xué)效果和學(xué)生的綜合能力都能得到較大的提高。

在今后的教學(xué)實(shí)踐中，還應(yīng)當(dāng)不斷探索，進(jìn)一步優(yōu)化和補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，充實(shí)和完善多媒體課件，加強(qiáng)諸如認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)與《材料成型概論》課程理論教學(xué)的聯(lián)系，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)習(xí)和實(shí)踐運(yùn)用的結(jié)合，努力培養(yǎng)更多具有創(chuàng)新精神的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

[1]戴曉元，寇麗麗，華熳煜，等.材料成型及控制專業(yè)《工程材料》課程教學(xué)改革探索[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010，（12）：173-174.

[2]梁維中，王振玲，黨振乾，等.材料成形原理課程改革探索[J].鑄造設(shè)備與工藝，2009，（6）：36-37.

[3]張 健，龍春光，華熳煜，等.《金屬塑性成型原理與工藝》課程教學(xué)改革初探[J].裝備制造技術(shù)，2010，（10）：198.