《材料成型機械設備》課程的教學改革

劉紅

【摘 要】本文結合學生專業培養目標，對《材料成型機械設備》課程的教學內容進行調整，增加先進材料成型設備介紹和實踐教學環節，改進教學方法和手段，增加課堂知識容量，采用多種教學方法相結合，激發學生的學習熱情，提高課程的教學質量。

【關鍵詞】材料成型機械設備；教學內容；教學方法

0 引言

《材料成型機械設備》課程是本校材料科學與工程學院材料成型及控制工程專業學生的學位課。通過本課程的學習，使學生掌握各種成型設備的工作原理與特點、組成結構、設備性能、主要技術參數及設備選用原則，熟悉各種設備的適用工藝范圍，并能夠根據不同材料的生產工藝要求正確合理地選擇與使用設備，處理好工藝與設備之間的協調關系。

在最初設定本課程的教學計劃時，課程的教學內容基本沿用以前鑄造、鍛壓、焊接各個專業獨立時的教學模式，教學方法陳舊，教學內容與工廠實際嚴重脫節。而且，近年來隨著材料成型技術的不斷發展，新技術、新設備不斷涌現，對材料成型機械設備課程的教學提出了更高的要求。因此，必須整合課程的教學內容，改進課程教學方法與手段，緊密結合企業生產現狀，培養應用型、復合型的高級專業人才。

1 教學內容的調整

1.1 調整課堂教學內容，達到厚基礎重應用的教學目的

本課程的教學目的主要是使學生在掌握成型設備的工作原理和性能特點之后如何選用設備和使用設備，并能夠在以后的生產過程中發現現有設備的不足之處，提出改進措施，以滿足生產工藝對設備的要求。甚至還可以做到根據產品生產工藝的需要，提出新的成型原理，為后續設備的研發設計提供依據。

課堂教學內容多而學時少，不能面面俱到。因此，本課程的主要教學內容放在液態金屬成型設備、金屬塑性成型設備和連接成型設備。課程的重點教學內容為各類成型設備的工作原理、主要參數、性能特點、適用范圍與設備的選用方法。而關于設備的組成、零件的結構設計與強度校核等方面的知識作為概括了解，能夠輔助學生理解設備原理，有助于設備的合理選型即可。這樣，在較少的學時內既突出重點滿足專業學習，又能拓寬知識面保證學生有發展后勁。

1.2 增加先進材料成型設備內容

為適應制造業產品與工藝發展的需要，材料成形技術將向精密化、柔性化、智能化、集成化等方向發展。當前先進成形技術的主要內容包括無余量精密成形技術、大件成形加工的細微化等內容。因此，本課程在講授過程中增加了材料加工成型領域的最新研究與應用成果，在鑄造方法與設備方面增加了特種鑄造方法與設備的學時數，教學內容增加了半固態金屬成型工藝與設備、快速成型、快速制模工藝與設備的內容；在材料塑性成形方法與設備方面增加了精密鍛造成型技術與設備；在焊接方法與設備方面介紹了激光焊接方法與設備、等離子弧焊接方法與設備等現代化先進材料成型加工方法與裝備的內容。

1.3 增加實踐教學環節，提高專業教學質量

材料成型設備是一門實踐性較強的課程。學生平時與各類成型設備接觸較少，缺乏感性認識，這使該課程的學習面臨很大困難，通過實踐教學，有利于學生對知識點的掌握，調動了學生的積極性。根據本課程的特點及教學計劃安排，實踐教學主要有實習與實驗兩個環節。實驗課主要在校內進行，組織學生觀察和操作實驗室的成型設備，了解設備的工作原理和工藝過程，感性地認識設備組成和結構特點。專業生產實習在校外的相關企業進行，通過現場參觀材料成型機械設備的生產過程，使學生能夠更好地將材料的加工方法與成型設備有機結合地考慮，使學生對材料成型設備的適用范圍和規格參數有更深入的理解，同時對現有的材料成型行業的發展方向有一定了解。通過以上實踐教學，鞏固學生對理論知識的掌握和運用，使教學質量得到加強。

2 教學方法與手段的改進

2.1 全部采用多媒體教學方式，增加課堂知識容量

材料成型機械設備的樣式變得越來越多，而課程的學時數卻越來越少。這就要求教師在有限的時間內，盡可能地利用多媒體課件等教學手段來豐富課堂教學內容。

對于設備的組成及結構較復雜的教學內容，盡量多地通過分解圖片展示，增強學生的感性認識，加深學生的理解。對于主要成型設備的工作原理及工藝過程采用仿真動畫或錄像的教學方法演示，直觀生動，易于理解。可以獲得其他方法無法取得的效果。

2.2 多種教學方法相結合，提高教學效果

在講授一種新設備之初采用引導式、啟發式教學方法激發學生的興趣。以學生熟悉的知識為切入點，列舉出材料及其加工的產品，引導學生結合材料的晶體結構、合金相圖等基礎知識分析材料特點，據此思考能夠采用何種成型方法進行生產，從而引導到這種成型方法使用的設備，以層層遞進的方式，逐層揭示問題的答案，激發學生繼續探討下去的興趣。

在進入到設備相關知識點的講授過程中，可以采用討論式、互動式教學方法。教師在講授過程中能不斷拋出問題，吸引學生的注意力，提高學習熱情，并愿意動腦筋思考問題。教師要鼓勵學生敢于將自己的想法表達出來。相應章節的內容，例如設備的應用，可以采用討論式教學方法，將學生分成幾個小組，讓學生自己收集資料，然后在課堂上開辟出一定的時間段供學生討論，最終匯總出學生的結論，與教師的課件教案相對照，提高學生的成就感和自豪感。

3 結束語

材料成型機械設備教學內容的調整，以及課程教學方法與手段的改革是為了更好地適應現代化建設的發展對多層次多規格人才的需求，拓寬學生的知識面，培養學生的綜合素質，使學生在有限的學時內更全面地了解材料成型設備的基礎知識和新技術、新設備，更好地與社會接軌，與時代俱進。然而，課程的教學改革是系統工程，需要不斷地在教學過程中積累經驗和反思總結，時刻保持清晰的思路，不斷探索新的教學方法和手段，因材施教，努力提高學生的綜合素質和創新能力，達到培養專業人才的目的。

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[責任編輯：張濤]