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浅析材料成型工艺基础课程教学改革

研究与实践论文

浅析材料成型工艺基础课程教学改革研究与实践论文

“材料成型工艺基础”课程是机械设计制造及其自动化专业的一门专业基

础课，在应用型本科人才的培养过程中具有重要的地位和作用，主要内容包括：铸

造、锻压、焊接粘接和非金属材料成型等，教学内容多、涉及面广、实践性强，而

教学学时又比较少(30学时)，加上大三的学生之前只进行过四周的金工实习和学

习过机械工程材料课程，工业背景知识缺乏，工程意识和实践能力相对较差，因此

以板书为主、挂图为辅、黑板上画相图、粉笔头上出概念的教学模式，难以体现材

料成型的微观过程、结构变化、多样性及机械制造业恢弘的生产现场，教学难度

大，学生普遍感觉该课程抽象、枯燥、杂乱、难学，学习热情不高，学习效果不理

想，甚至产生厌学情绪，导致学生在后续一些专业课程实训和毕业设计、制造环节

中存在设计工艺性差、不会选择材料成型方法或选择时错误较多等问题。因此，针

对”“材料成型工艺基础”课程所处的这种教学现状，进行了教学改革研究与实

践。

一.教学内容的改进

针对教学内容多，各种成型方法学时平均，重点不突出，导致学生学不

精、学不透，实用性不强的现象，结合教学大纲，取舍、改进了教学内容。

第一，在总学时一定的条件下，重新分配各章节学时。根据机械工程材料

中金属材料所占比重大(约90%)的情况，重点讲授制造业中应用较多的铸造、锻

压、焊接等最典型的成型工艺，如铸造部分重点介绍砂型铸造、冲压部分重点介绍

用量最大的冲裁工序、焊接部分重点介绍电弧焊，至于铸造、冲压、焊接的其它成

型方法及非金属材料的成型工艺只作简单介绍，新工艺、新技术部分让学生利用课

外时间自学了解，做到重点解剖一个“麻雀“、触类旁通。

第二，每种成型方法只讲最基础的理论知识，不进行过多的理论性探讨，

真正实现基础理论够用，专业知识适用，行业技能管用。

第三，精选实例丰富教学内容。针对课程实践性强、各种成型方法相对独

立的特点，搜集、精选一些实际生产中材料成型工艺的典型案例，贯穿每种成型方

法的各个知识点，既从应用中理解知识重点和消化难点、学以致用，又培养了学生

的工程技术应用能力。

通过以上教学内容的组织和安排，使学生对该课程有一个全面、系统的了

解，既见树木，又见森林，使这门课程在内容上得到整体优化，突出了教学重点与

教学内容的实用性，增强了学生的工程实践能力。

二.运用现代化的教学手段

“材料成型工艺基础”课程涉及成型方法多，实践性要求高，有很多动态

的内容，传统的实物展示、黑板板书，学生不易理解，又很难展示，这就给了现代

多媒体教学更大的用武之地。

1动画模拟成型工艺过程

搜集、精选了大量的材料成型方面的图片、动画，制作了该课程的多媒体

课件。动画内容清楚描述了材料成型的微观、动态变化过程，如注射成型用动画模

拟了塑料原颗粒在注射机料斗中流入料桶、利用料桶外加热装置渐变为熔融状态、

在液压缸驱动的螺杆推压下向前运动、由注射机喷嘴注入模具浇注系统、充满模具

整个型腔、冷却固化、在注射机开合模机构作用下实现模具分型、由注射机推出机

构带动模具推出系统将成型零件从模具内推出的整个生产过程[1]。通过动画模拟

使机床、模具内看不见摸不着的微观过程可视化，形象生动、直观、感染力强，变

单纯的听觉语言为视听同步的动画模拟，理解轻松，难点化解，学习由难变易，降

低了学生学习的枯燥感，提高了教学效率和教学效果。

2录像演示具体生产过程

将搜集、制作的压力铸造及熔模铸造生产录像短片穿插于特种铸造成形工

艺与设备中，将模锻生产录像短片穿插于锻造成形工艺与设备中，将点焊缝焊生产

录像短片穿插于焊接成形工艺与设备中，这种录像演示生产过程的教学模式将无形

变为有形、不可见转变为可见、无声转变为有声，激发了学生的学习兴趣，增强了

学生的感性认识和好奇心，展示了实际工业生产中的恢宏、壮观，弥补了学生工艺

和专业知识的缺乏，拓宽了学生的知识面，调动了学生的积极性，提高了教学效

果。

三.探索、实践新型教学方法

1.结合工程实例的案例式教学

根据各种成型方法相对独立的特点，利用授课教师大都属于“双师型”、

具有实际工程背景的优势，收集各种典型的工程案例，用