“鍛造工藝及模具設(shè)計”課程的教學改革探索

王麗娟?魯素玲

摘要：針對“鍛造工藝及模具設(shè)計”課程的教學現(xiàn)狀，改革了課程的教學方法和考核方式。提出了以任務(wù)驅(qū)動式教學法為主、以多媒體教學為輔的教學思路，使理論和實踐有機地結(jié)合在一起，提高了學生的學習興趣，增強了實踐能力的培養(yǎng)。建立了多種形式的考核方式并貫穿整個教學過程，促進了學生主動學習的熱情。

關(guān)鍵詞：任務(wù)驅(qū)動式教學；教學改革；考核方式；多媒體教學

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）11-0139-02

“鍛造工藝及模具設(shè)計”是模具學生的重要專業(yè)課，課程要求學生掌握常用鍛造方法，能夠正確設(shè)計一般的鍛造模具，具有初步分析產(chǎn)品缺陷、解決鍛件質(zhì)量問題的能力。與生產(chǎn)實踐有著十分緊密的聯(lián)系，是直接服務(wù)于生產(chǎn)的一門學問。[1]隨著教育部專業(yè)目錄的調(diào)整，各院校的教學計劃也隨之進行了相應(yīng)的改變，河北科技大學“鍛造工藝及模具設(shè)計”課程由于學時壓縮改為選修課程，并取消了課程設(shè)計，給教學帶來了一系列新問題，尤其是實踐能力的培養(yǎng)大打折扣。因此筆者在河北科技大學教研項目支持下，對“鍛造工藝及模具設(shè)計”課程的教學方法和考核形式進行了改革，以提高學生興趣，加強實踐能力的培養(yǎng)，為應(yīng)用型本科院校同類專業(yè)選修課提供可供借鑒的教學經(jīng)驗。

一、“鍛造工藝及模具設(shè)計”課程教學現(xiàn)狀分析

“鍛造工藝及模具設(shè)計”課程目前的現(xiàn)狀是：

第一，作為專業(yè)選修課的“鍛造工藝及模具設(shè)計”沒有了課程設(shè)計，既降低了課程的重要性，又弱化了實踐能力的訓練，課程基本上是純理論授課變成了名副其實的“紙上談兵”。

第二，課程壓縮至32學時，在教學內(nèi)容變化不大的情況下，學時的減少使得一些設(shè)計計算內(nèi)容不得不刪除，加之缺乏實踐環(huán)節(jié)的支撐，定義、概念及原則學了不少，但卻不知學有何用、怎樣用，慢慢就喪失了學習的興趣。

第三，授課對象由模具轉(zhuǎn)為成型專業(yè)（鑄造、模具、焊接），受眾面增加，但學生對選修課重視不夠，許多同學認為畢業(yè)后不會從事鍛造相關(guān)工作，混學分現(xiàn)象比較嚴重。雖然教師將平時考勤計入總成績加以約束，但留住人留不住心，課堂效果不佳。

基于此，本課程的改革思路是：以任務(wù)驅(qū)動式教學為主線，通過任務(wù)的完成，將理論知識和實踐訓練相結(jié)合，讓學生所學知所用，提高實踐能力；以多媒體教學為手段，增強課程的趣味性，提高學生的學習興趣，牢牢抓住學生的心；改革課程考核方式，重視過程考核，調(diào)動學生參與學習的熱情，避免“一考定成敗”。經(jīng)過教學應(yīng)用與實踐取得了一定的效果。

二、利用多媒體教學，全面提高學生的學習興趣

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和普及，多媒體作為先進的教學手段已廣泛運用于各學科的課堂教學中，它具有傳統(tǒng)的教學方法無法比擬的優(yōu)勢。通過圖片、模型、仿真動畫及視頻等向?qū)W生展示平時無法看到金屬流動規(guī)律、設(shè)備、模具及專業(yè)發(fā)展的前沿信息，開闊學生視野，激發(fā)學生的興趣和積極性。在有限的時間內(nèi)增加教學信息量，提高教學效率，[2]尤其適用于像“鍛造工藝及模具設(shè)計”這樣的專業(yè)選修課的理論教學。

1.利用多媒體上好第一課

興趣是最好的老師，而興趣往往來源于第一課。本課緒論的內(nèi)容之一是介紹鍛造的發(fā)展歷史和發(fā)展現(xiàn)狀。通過計算機網(wǎng)絡(luò)、新聞報道、圖書資料等多種途徑收集素材，以多媒體形式讓學生了解中國古代鍛造的悠久歷史及現(xiàn)代的重大成就。從商代中期的“鐵刃銅鉞”到隋代趙州橋的“鐵拉桿”，[3]從第一臺萬噸水壓機的誕生到大型船用曲軸的國產(chǎn)化，都見證了古人的智慧和現(xiàn)代的成就。同樣，在每個知識單元的第一課將相關(guān)的新技術(shù)、新裝備等學科前沿信息及探索性專題的視頻資料剪輯后放給學生觀看，例如：中央電視臺新聞報道“36000噸黑色金屬巨型垂直擠壓機誕生記”、探索與發(fā)現(xiàn)欄目的“百兵之神-龍泉劍”等，增加了課程的趣味性，提高了學生學習的興趣，同時開闊了學生的視野，拓展了學生的知識面。

2.利用多媒體了解典型鍛件的應(yīng)用背景

鍛造工藝是為零件提供機加工毛坯的，鍛件與最終零件僅形狀就有很大的差別，無法一目了然。由于鍛件是機器設(shè)備內(nèi)部的重要零件，日常生活難見真容，例如大型鍛件水輪發(fā)電機主軸，汽車發(fā)動機曲軸、連桿、凸輪軸等模鍛件。因此課前通過多媒體展示水輪發(fā)電機組或汽車發(fā)動機的結(jié)構(gòu)、原理等內(nèi)容，讓學生了解相關(guān)鍛件的工作環(huán)境、所處位置及作用，則有助于提高相關(guān)知識學習的針對性，從而加深印象，提高教學效果。

3.利用多媒體將生產(chǎn)實景引入課堂

鍛造很重要的教學內(nèi)容是鍛造工序及其操作方法、典型鍛件的鍛造工藝過程，完全的口頭講解及圖片展示，枯燥而缺乏真實感。利用工廠的真實生產(chǎn)錄像加以展示，例如汽車前橋熱模鍛壓機鍛造生產(chǎn)自動線、汽車連桿熱模鍛壓機鍛造等，學生會有身臨其境的感覺，加深對理論知識的理解，提高教學質(zhì)量。

三、采用任務(wù)驅(qū)動式教學法，理論聯(lián)系實踐，增強實踐能力

任務(wù)驅(qū)動式教學法是以具體的、實用的“任務(wù)”為學習動力，以完成“任務(wù)”的過程為學習過程，在學中做，在做中學；以“任務(wù)”為主線，以教師為主導，以學生為主體的一種科學而合理的教學方法。在整個教學過程中，教師將傳統(tǒng)課程中的知識內(nèi)容轉(zhuǎn)化為若干個“任務(wù)”，并圍繞具體的“任務(wù)”展開教學，學生直接參與“任務(wù)”的全過程，在完成指定“任務(wù)”的同時也完成了新知識的學習，在實踐操作中培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。[4，5]

“任務(wù)”的設(shè)計是任務(wù)驅(qū)動教學法成敗的關(guān)鍵。教師應(yīng)根據(jù)學生具體情況及教學大綱要求制訂“任務(wù)”，要具有難度適中、較強的可操作性和實用性、涉及知識的全面性等特點，讓學生通過努力既能順利完成又能提高綜合能力。筆者最終選擇長軸類鍛件的自由鍛造生產(chǎn)工藝、錘上模鍛生產(chǎn)工藝及鍛模設(shè)計作為本課程的“任務(wù)”（如表1所示），通過設(shè)置不同材質(zhì)、不同形狀、不同尺寸的鍛件來避免“任務(wù)”的雷同。

表1 中小型階梯軸鍛件鍛造工藝設(shè)計和鍛模設(shè)計的任務(wù)分解

任務(wù)編號 任務(wù)名稱 相關(guān)理論知識 提交成果

任務(wù)1 自由鍛件圖繪制 自由鍛件的分類，自由鍛造工序及其分析，自由鍛件圖的繪制方法 自由鍛件圖

任務(wù)2 自由鍛造工藝卡片繪制（協(xié)作完成） 中小型自由鍛的生產(chǎn)工藝流程（下料、加熱、鍛造工序、熱處理），鍛造設(shè)備及選擇，自由鍛工藝規(guī)程的制訂內(nèi)容 自由鍛造工藝卡片

任務(wù)3 錘上模鍛冷鍛件圖繪制 模鍛件分類，模鍛工藝類型，冷鍛件圖的作用及繪制方法 冷鍛件圖

任務(wù)4 計算毛坯圖的繪制，制坯模膛的設(shè)計 模鍛工步的分類，計算毛坯圖的計算與繪制，制坯工步的選擇，制坯模膛的結(jié)構(gòu)、組成、作用及尺寸設(shè)計 計算毛坯圖，制坯模膛截面圖

任務(wù)5 熱鍛件圖的繪制，終鍛模膛的設(shè)計 冷熱鍛件圖的區(qū)別，熱鍛件圖的作用及繪制，終鍛模膛的結(jié)構(gòu)、組成、作用及尺寸設(shè)計，模鍛工藝方案及切斷模膛的設(shè)計 熱鍛件圖，終鍛模膛截面圖

任務(wù)6 錘鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計 錘鍛模結(jié)構(gòu)要素，模膛排布方式，錯移力平衡及鎖扣設(shè)計，模塊設(shè)計要點 鍛模結(jié)構(gòu)及模膛排布圖

任務(wù)7 錘上模鍛工藝卡片繪制（協(xié)作完成） 毛坯計算，鍛前加熱，鍛造后續(xù)工序，鍛造設(shè)備的選擇 錘上模鍛工藝卡片

組織和實施是任務(wù)驅(qū)動教學法順利進行的保證?！叭蝿?wù)”應(yīng)在第一課布置給學生，以便學生能夠以“任務(wù)”為中心，有的放矢地進行后面相關(guān)知識的學習。學生4～5人組成任務(wù)小組，可自愿組隊，實行組長制，組長負責全組分工協(xié)作。分組應(yīng)本著“組內(nèi)互補、組間平衡”的原則以有利于學生相互協(xié)作、優(yōu)勢互補。在教師的主導下，任務(wù)小組通過借閱資料、查閱手冊，學習相關(guān)知識要點并完成各項任務(wù)，提交各項任務(wù)的圖紙、工藝卡片等成果。任務(wù)驅(qū)動教學法給了學生一個由表及里、由淺入深、循序漸進的學習途徑，有利于充分調(diào)動學生積極性，培養(yǎng)自主學習及獨立分析問題和解決問題的能力。

任何一個“任務(wù)”都不可能涵蓋所有的課程知識點。首先教師應(yīng)根據(jù)“任務(wù)”的進程，打破傳統(tǒng)的以教材為中心、以章節(jié)為順序的授課方式，應(yīng)以“任務(wù)”為主線，通過課堂講授、師生討論、輔導答疑等方式完成相關(guān)的理論知識學習，實現(xiàn)邊干邊學，邊學邊干。其次“任務(wù)”未直接涉及到的知識點則利用多媒體穿插講解，形式多樣，例如緒論、鍛造設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理等內(nèi)容用多媒體教學；大鍛件自由鍛、其他壓力機模鍛等內(nèi)容采用講座式教學并以小論文方式結(jié)題；鍛造加熱和熱處理方法及缺陷、部分后續(xù)鍛造工序等內(nèi)容采用自學方式以緩解學時緊張的狀況。受課時限制，“任務(wù)”會擠占學生課下時間，因此輔導答疑必不可少；階段性檢查、監(jiān)督進度是確?！叭蝿?wù)”保質(zhì)保量完成的法寶。

四、改革課程考核形式，摒棄“一考定成敗”

課程考核是教學過程中的一個重要環(huán)節(jié)，它是評價學生學習效果的主要手段，也是教師獲取反饋信息，檢查自身教學效果的重要方法和途徑，對教學過程起著重要的引導和監(jiān)控作用。[6，7]隨著課程教學方式的改革，傳統(tǒng)的期末閉卷考核方式難以達到全面評價學生的目的，因此課程的考核方式也將隨之改變。變知識型閉卷考試為貫穿始終的過程考核；將單一考核變成平?？己恕⑵谥行≌撐?、“任務(wù)”考核、知識小結(jié)、抽簽答辯等多種形式相結(jié)合（如表2所示），全面考核學生在整個學習過程中對知識的理解、掌握和完成“任務(wù)”的能力，激發(fā)學生的學習熱情，調(diào)動學生的積極性。

表2 課程考核任務(wù)一覽表

考核任務(wù) 分數(shù)所占比例 考核內(nèi)容

平時成績 10% 出勤、課堂問答等

“任務(wù)”完成 50% 工作態(tài)度、學習能力、任務(wù)貢獻、團隊協(xié)作、成果質(zhì)量

期中小論文 15% 針對大鍛件自由鍛造方向

知識小結(jié) 5% 其他壓力機上模鍛

抽簽答辯 20% 針對“任務(wù)”成果及理論知識

課程考核中占比最大的是“任務(wù)”完成一項，這是由于“任務(wù)”完成需要課程絕大部分理論知識的支撐，要做到在學中做，在做中學，過程的參與至關(guān)重要。學生完成“任務(wù)”過程中的態(tài)度、能力、貢獻、協(xié)作及質(zhì)量都是考核的內(nèi)容，力求考核客觀、公正和全面。最后學生需攜帶“任務(wù)”成果及抽簽題卡參加答辯，教師針對“任務(wù)”及題卡上的理論知識面詢，對學生知識的掌握及“任務(wù)”完成中的水分進一步過濾和把關(guān)，體現(xiàn)考核的公平性和合理性。

五、結(jié)束語

經(jīng)過教學實踐證明，任務(wù)驅(qū)動教學法和多媒體輔助教學對于專業(yè)選修課“鍛造工藝及模具設(shè)計”是可行的，它將理論和實踐很好地結(jié)合在一起，所學知所用，充分調(diào)動了學生主動學習的積極性和運用理論知識解決問題的實踐能力；貫穿始終的多種形式的考核方式，避免了“一考定成敗”，對于促進學生參與“任務(wù)”主動學習起到了重要的作用。

參考文獻：

[1]魯素玲，王麗娟，韓鵬彪.鍛造工藝及模具設(shè)計的案例教學方法[J].科技信息，2010，（12）：257-258.

[2]于琳華，殷秋菊，周超梅.多媒體技術(shù)在模具專業(yè)課教學中的應(yīng)用[J].遼寧高職學校，2009，（4）：50-51.

[3]王德?lián)?，王麗?追溯中國古代的鍛造[J].塑性工程學報，2006，

13（3）：115-117.

[4]林紅旗，楊樣.任務(wù)驅(qū)動教學法在模具設(shè)計課程實施中存在的問題與解決對策[J].教學研究，2013，（5）：94-95.

[5]傅寶根.項目教學法在沖壓模具設(shè)計課程教學中的問題與對策[J].職業(yè)教育研究，2011，（1）：110-111.

[6]陳胡蘭，陳海紅，黃珍，等.《有機化學》課程考核方式改革的探索[J].成都中醫(yī)藥大學學報（教育科學版），2012，15（1）：46-47.

[7]李江昊，常丹華，張寶榮.議“隨堂考”的公平性與效果性[J].教學研究，2013，（4）：108-110.

（責任編輯：王意琴）