基于卓越計劃背景下《金屬液態(tài)精密成形技術》課程模塊化改革研究

蘆剛　盧百平　嚴青松　萬紅　張守銀

摘? ?要：為適應卓越計劃，《金屬液態(tài)精密成形技術》課程針對鑄造企業(yè)技術需求和學生就業(yè)要求，將該課程分成三個模塊，結合我校畢業(yè)學生就業(yè)特點，重點突出航空特色，結合實驗室實驗教學、案例討論和企業(yè)導師參與等相結合方法，完成課程授課內容，提高學生學習積極性，為學生步入企業(yè)實習奠定基礎，保證課程教學質量。

關鍵詞：卓工計劃? 金屬液態(tài)精密成形技術? 企業(yè)導師? 模塊化

中圖分類號：G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）02（a）-0197-02

“卓越計劃”是國家教育部貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項目，旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經濟社會發(fā)展需要的高質量各類型工程技術人才。1906年辛辛那提大學工學院院長赫爾曼·施奈德（Her-manSchneider）首次提出了產學合作教育，培養(yǎng)雇主需要的人才，使畢業(yè)生在人才市場上具有更大的競爭優(yōu)勢，能直接進入工作市場。迄今為止，美國實行產學合作教育的高校已有900多所，約占全美高校的1/3，近百年來的實踐證明，產學合作教育方式具有強大的生命力。

“卓越計劃”實施以來，全國已有200多所高校參與其中，圍繞工程人才培養(yǎng)展開探索與實踐?！督饘僖簯B(tài)精密成形技術》課程是南昌航空大學鑄造工程系大三學生一門專業(yè)方向必修課，課程內容知識面非常廣，包含了熔模鑄造、金屬型鑄造、低壓鑄造、壓力鑄造和離心鑄造等多種鑄造成形方法和原理，學生普遍感到難理解和難掌握，“卓工計劃”學生進入企業(yè)學習，大多面向的內容都是本課程所講述的特種鑄造技術。采用“滿堂灌”、“填鴨式”等傳統(tǒng)的教學方法，不但理論與實際分離較為嚴重，更不能訓練學生解決實際問題和靈活運用知識方面能力，阻礙了學生工程素質和創(chuàng)新能力的提高，嚴重限制了學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，必須針對學生企業(yè)學習需求和學生就業(yè)要求，對《金屬液態(tài)精密成形技術》課程進行教學改革和實踐，著重培養(yǎng)學生對金屬液態(tài)精密成形工藝和理論的認識，提高學生創(chuàng)新意識，幫助學生樹立正確的就業(yè)觀與創(chuàng)業(yè)觀，提高學生就業(yè)和創(chuàng)業(yè)的成功率。結合《金屬液態(tài)精密成形技術》授課內容和授課方法，將課程分解成三個模塊，具體包括鑄型材料、充型加壓方式、先進的金屬液態(tài)精密成形技術三個模塊。

1? 鑄型材料模塊

改變鑄型材料的金屬液態(tài)精密成形技術，該部分內容主要包括熔模精密鑄造技術、石膏型熔模精密鑄造技術、陶瓷型鑄造成形和消失模鑄造成形等相關內容，涉及到多種模料、耐火材料和粘結劑等，每種金屬液態(tài)精密成形技術有各自的工藝流程和特點，學生在學習過程中普遍感覺知識點太多，難以掌握。南昌航空大學鑄造工程系學生卓工計劃實習單位以航空企業(yè)為主，闡明金屬液態(tài)精密成形技術應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，培養(yǎng)學生創(chuàng)業(yè)意識。將最具航空特色的熔模鑄造成形技術作為授課重點，結合鑄造工程系現(xiàn)有葉片熔模精密鑄造實驗室，采用現(xiàn)場教學法和實驗教學法，在實驗室觀察航空零件熔模精密鑄造成形過程，將課程內的教學內容展示在實驗室中，直接觀察和接觸專用鑄造設備，以獲得新知識或鞏固已有知識，為理論知識教學提供感性認識基礎;學生進入實驗室直接接觸各種模料、耐火材料和粘結劑，提高了學生學習積極性。增加典型航空發(fā)動機葉片金屬液態(tài)精密成形考核環(huán)節(jié)，通過實驗過程中的親手操作，在傳授知識的同時注意發(fā)展學生的能力，加強學習方法與研究方法的指導，提高學生實踐能力和創(chuàng)新能力;最后，邀請企業(yè)導師跟學生講學，并對所學知識討論，改進工科人才培養(yǎng)方式，提高工程教育的內涵質量。這種基于知行合一的教學方法，可以有效的提高學生學習效率和效果，特別是對于學習困難的學生，為后續(xù)章節(jié)的學習奠定良好的基礎。

2? 充型加壓方式模塊

案例教學法指將學校教學資源與生產實踐經過典型化處理，形成具有多元表征的潛在價值的案例，引導學生進入科學探索和反思的學習過程。改變充型加壓方式的金屬液態(tài)精密成形技術，主要包括金屬型鑄造、壓鑄、反重力鑄造和擠壓鑄造等相關技術，這些工藝對設備依賴度較高，采用案例法來學習各種工藝原理和流程，可以有效提高學生對該技術的理解。在授課過程中，將生產實踐結合課堂內容，形成具有多元素表征的潛在價值案例，引導學生進入科學探索和反思的學習過程，培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。重點講授最具航空特色的液態(tài)金屬精密成形技術——反重力鑄造成形技術，以復雜航空發(fā)動機機匣體零件反重力鑄造成形為案例，針對成形原理和工藝設計討論環(huán)節(jié)，在討論過程中讓學生了解反重力鑄造工藝原理和航空企業(yè)實際產品生產流程，掌握中等復雜零件金屬液態(tài)精密成形工藝方案和參數(shù)的選擇，為卓工計劃學生進入企業(yè)學習奠定理論基礎，大大提高企業(yè)學習效果。

3? 先進金屬液態(tài)精密成形技術模塊

先進的金屬液態(tài)精密成形技術，包括半固態(tài)鑄造成形、噴射成形和快速鑄造技術等，著重將科研成果引入授課，例如增加3D打印金屬材料直接生產發(fā)動機葉片技術的研究現(xiàn)狀及其應用，采用3D打印技術燒結鑄型在航空航天領域的應用現(xiàn)狀等內容，課堂對書本知識進行簡單的介紹，要求學生課后通過學校圖書館網絡查閱相關知識，擴大學生視野，在課堂上留有一定的時間，讓學生自由發(fā)揮，進行討論，可以對各種金屬液態(tài)精密成形工藝的相互結合的優(yōu)缺點進行闡述，鍛煉學生解決問題和應變能力。

4? 結語

考核是檢查和評價教學效果的重要手段，課程設置具有探索研究性綜合性大作業(yè)，根據(jù)課程所看、所學和討論的內容，在實驗室利用現(xiàn)有的模具和各種耐火材料完成典型航空發(fā)動機葉片金屬液態(tài)精密成形，具體包括了金屬液態(tài)精密成形技術工藝設計、計算機數(shù)值模擬驗證、金屬液態(tài)精密成形技術工藝優(yōu)化等環(huán)節(jié)。這種考核方式將大大調動學生學習的積極性，也將提高了學生的應用創(chuàng)新能力和知識綜合運用能力，極大的提高學習效果。

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