以學生為中心的塑性加工力學實踐教學平臺開發

羅曉東， 陽 輝， 戴慶偉， 陳永利， 王青峽

(重慶科技學院 冶金與材料工程學院，重慶 401331)

以學生為中心的塑性加工力學實踐教學平臺開發

羅曉東， 陽 輝， 戴慶偉， 陳永利， 王青峽

(重慶科技學院 冶金與材料工程學院，重慶 401331)

通過對塑性加工力學教學環境和現狀的分析, 建立了基于塑性加工力學實踐教學平臺。該實踐教學平臺，包括實驗教學和計算機仿真教學平臺，并細分為常規基礎系列、能力提升系列和拓展創新系列的實踐教學新模式。在教學改革實踐中采用以學生為中心的學習氛圍、基于項目管理的模塊設計、分析及學習效果考核方式的改革3種手段，有效確立了學生的主體地位，激發了學生的學習興趣, 培養了學生的創新能力和實踐能力，為應用型人才的培養打下了堅實的基礎。

以學生為中心； 塑性加工力學； 實踐教學平臺； 模塊教學

0 引 言

“塑性加工力學”是材料成形及控制工程專業的一門主干專業教育必修課。該課程[1-3]主要涉及應力平衡微分方程、屈服準則、小變形幾何方程、塑性加工時的應力應變關系、邊界條件、塑性加工力學問題求解理論幾個方面，通過該課程的學習使學生學會分析材料成形過程受力、應力與變形規律，掌握塑性加工時變形力的計算方法，學會運用理論分析材料加工性能及材料使用的安全性，并為后續專業課程的學習打下基礎。

該課程涉及大量的數學和物理內容，公式多而乏味，導致教師難教，學生難懂成為較普遍的現象[4-5]。因此，進行塑性加工力學教學改革，提高課程教學質量，不僅對相關專業產生積極影響[6-9]，對我校整體教學狀況改善也會起到一定的促進作用。

基于此，筆者在多年的教學過程中，通過不斷實踐建立起塑性加工力學的實踐教學平臺，增強學生的主體地位，加強學生在教學中的角色能力培養，為我校應用型人才培養的不斷深化打下堅實基礎。

1 塑性加工力學實踐教學體系的構建

塑性加工力學實踐教學平臺以培養和造就高素質、應用能力強，面向企業的應用型專業技術人才為基準，通過拓實的實驗和計算機仿真訓練[10-12]，為學生的能力提升打下堅實基礎。該實踐教學體系如圖1所示，實踐教學內容如表1所示。

圖1 塑形加工力學實踐教學體系的組成

表1 塑性加工力學實踐教學內容

2 塑性加工力學教學改革實踐

在明確培養模式和知識結構的前提下[13-15]，如何通過教師的引導充分發揮學生的主體作用，建立以學生為中心的教學模式，為學生知識的掌握和能力的提升打下堅實基礎。

(1) 營造以學生為中心的學習氛圍。為了調節課堂氛圍，在理論課學習時設置無主角自由討論，在課堂期間隨時都可以對所講內容提出自己的疑問，努力營造自主的學習氛圍，帶動學生的學習積極性和主動性。同時課堂采用實例的方式將理論知識介入具體的實例中講解，針對不同情況采用不同的公式及參數，并讓學生比較各種特點，分析不同受力情況下的應力應變。

(2) 基于項目管理的模塊設計及分析。在理論課講解的過程中突出實踐平臺在理論教學中的地位，每周均設置試驗項目和計算機仿真項目[7]，鞏固學習內容，所有學生均要求常規基礎系列和能力提升系列必做，擴展創新系列二選一的方法，從而使學生在學習過程中能夠理論聯系實踐，通過實踐掌握理論知識。

(3) 學習效果考核方式的改革。常規檢驗學習效果的考核方式為考試，而對能力和素質的考核較少，因此我們在教學過程中采用作業(10%)+實驗(30%)+計算機仿真(30%)+考試(30%)的方法，改進了原來的考核方式，該方法確立了學生的主體地位，使學生積極主動地投入到日常的學習中，成為學習的主體，真正將素質教育落實到教學實踐之中。

3 結 語

在以往的學習中，學生普遍感覺課程枯燥乏味，通過該實踐教學平臺的開發，讓學生利用實驗和仿真平臺，進行自主學習和模擬，從而使原來苦澀難懂的應力應變變得觸手可得。在此過程中學生不僅掌握了塑性加工力學的基礎知識，而且能夠運用這些基礎知識進行現場實例分析。學生在整個學習過程中，可以通過教師的引導自主設計實踐方案，并獨立完成各個實踐項目。

通過該實踐平臺的建設，使塑性加工力學從內容、形式和教學方法上都發生了很大改變，真正使塑性加工力學這門專業基礎課成為專業學習的著眼點，為培養學生的創新能力和實踐能力打下堅實的基礎。

[1] 張 韜. 關于材料成形原理的教學探討[J]. 考試周刊，2014(30):165-166.

[2] 李 強,于寶義,李潤霞,等. “金屬塑性成形原理”課程教學方法改革與實踐[J]. 中國電力教育，2010(25):59-61.

[3] 周志明,黃偉九,張 馳,等. “材料成形原理”模塊化教學改革探索[J]. 中國冶金教育，2011(2):13-15.

[4] 張 健, 龍春光,華熳煜.《金屬塑性成形原理與工藝》課程教學改革初探[J].裝備制造技術，2010(10):198-199，208.

[5] 程禹霖,張麗娜.《金屬塑性成形原理》課程在應用技術型大學中的教學改革初探[J]. 黑龍江科技信息，2016(3):118.

[6] 吳志方. 材料成型及控制工程專業創新型人才培養[J]. 中國冶金教育，2013(2):14-16.

[7] 趙東旭,孫立權,楊建梅,等. 工科類綜合型專業實驗教學設計的新模式[J].實驗室研究與探索，2016,35(7):214-217.

[8] 劉德波,張保豐. 材料成形及控制工程專業實踐教學體系研究[J].實驗科學與技術，2012,9(2):131-132，180.

[9] 冒國兵,張光勝,劉 琪.材料成型及控制工程專業實驗教學環節的改革探索[J].實驗技術與管理，2010,27(6): 140-142.

[10] 包 立,梅瑞斌,齊西偉,等. 數值模擬在塑性加工原理教學中的應用與實踐[J]. 科教導報(上旬刊)，2013(12):212-213.

[11] 包俊成,劉德寶,呂桂才,等.在材料成形與控制工程專業開展虛擬實驗教學的探討[J].實驗室科學，2012,15(1):51-54.

[12] 王華君,湯 玄,朱春東,等. 數值模擬技術在材料塑性成形教學實踐中的應用[J]. 裝備制造技術，2013(6):211-213.

[13] 張永彬,汪金花. 測繪實踐課程教學的探討[J]. 測繪科學，2009,34(4):239-240.

[14] 肖偉才.理論教學與實踐教學一體化教學模式的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2011,30(4):81-84.

[15] 劉 永,李紅鏑,秦 旻. 基于教學科研平臺的實驗項目設計與實踐[J].實驗室研究與探索，2015,34(3): 202-205，294.

The Development of Plastic Processing Mechanics Practical Teaching Platform with Student-centered Viewpoint

LUOXiaodong,YANGHui,DAIQingwei,CHENYongli,WANGQingxia

(College of Metallurgical and Materials Engineering,Chongqing University of Science and Technology, Chongqing 401331，China)

By analyzing the teaching environment and present situation of plastic processing mechanics, we build a practical teaching platform based on the theory teaching. According to the construction of this system, two practical modules i.e., experimental teaching platform and computer simulation platform are established respectively, and the teaching is subdivided into regular basis series, skill improvement series and expand innovation series. In the practice of the teaching reform, we create student-centered learning environment, design teaching contents by the project management module, reform the evaluation mode of learning. Through the three effective means, the students' principal status is effectively established, students' interest of learning is promoted, the students' innovative ability and practical ability are enhanced, These lay a solid foundation for the cultivation of applied talents.

student-centered; plastic processing mechanics; practical teaching platform; module teaching method

2016-05-23

2014年國家級虛擬仿真實驗教學中心(鋼鐵制造虛擬仿真實驗教學中心，教高司函〔2013〕94號)；2014年重慶市本科高校“三特行動計劃”特色專業群(渝教研〔2014〕7號)；2014重慶科技學院特色專業(201402)；2014重慶科技學院精品資源共享課(201408)；2016重慶科技學院教改項目(2016025)

羅曉東(1981-)，男，河南許昌人，博士，副教授，主要從事塑性加工相關教學和科研工作。

Tel.：13637992925；E-mail：lxd336@163.com

TB 31; TG 33

A

1006-7167(2017)06-0213-03