基于模具現代成形方法研究生課堂教學實踐與效果

0 引 言

隨著社會加速發展，不同行業更高層次人才的需求快速增加，研究生招生每年遞增，所以研究生培養質量在當代教育事業中越來越被關注。研究生相比本科生，經過了本科培養過程的綜合訓練，具有更加扎實的理論知識及專業知識，較好的創新意識及邏輯思維，討論問題時具有一定的深度和廣度，同時具有較好的團隊意識及較強的表述能力，具備實踐開放式課堂教學模式的基本要求。由于研究生是按專業選課，人數相比專業基礎課更少，從而有足夠的教學課時完成開放式教學，有助于每位學生參與其中，培養自主學習意識與創造性思維，為后續科研及工作產生長遠影響。

墨西哥竹子的利用可追溯到數千年前，其資源豐富且易于收獲。在墨西哥溫暖潮濕的氣候條件下，竹屋或竹制庇護所方便建造且能夠提供良好的居住環境，在整體特性上優于木屋(圖7)。然而，在15世紀隨著西班牙人的到來，新的建筑施工技術隨之而來，殖民地建筑不僅在墨西哥而且在所有美洲國家大量使用。盡管竹子已經使用了數千年，但歐洲征服者認為竹材是次要材料或窮人的材料，而是采用其他建筑材料建設殖民地的基礎設施。但是，土著居民仍然保持著利用竹子的傳統。墨西哥竹利用發展的停滯與過去500年來歐洲人對土著居民的社會壓制直接相關。

1 基于《材料現代成形方法》課程改革的研究生調研與反饋

為了充分探索高質量研究生的培養模式，就《材料現代成形方法》課程教學改革實踐，針對攻讀材料科學與工程的研究生進行了四屆在校生（見表1）及三屆畢業生調研（見表2），調研結果顯示，大多數學生認同改革后的課程形式，提高學生參與度、體現學生主體、活躍課堂教學氛圍、學生能夠積極討論課堂相關內容問題，學生既可以從他人的講解中學到新知識、提升專業素養，又可以通過自己的講解提高口頭表達能力及自信心，培養自主學習意識。

從委員會的架構可以看出，赫爾辛基委員會的組織架構非常成熟，委員會自上而下內部分工科學、明晰，與外部的整合、拓展和跨界合作也已經得到很好的機制化。波羅的海海洋環保合作重視決策科學性的特色、多元主體的參與的特色、跨界合作的特色等都通過制度化設計的方式得以固定下來。赫爾辛基委員會的良好運行，使得公約和波羅的海行動項目的各項規定和措施得以有效的落實。同時，委員會在海洋環保合作實踐過程中不斷積累經驗、發現問題、積極調整和整合新的政策領域，使得委員會成為一個組織完整性、包容性程度很高的不斷成熟的組織。

由表1可知，學生希望有相關領域的企業工程師加入課堂，所以該課程在2020屆研究生授課過程中，邀請企業工程師結合課程培養目標講解4個學時，獲得了良好的教學效果。

2 基于模具現代成形方法課堂改革

2.1 充分了解學生本科專業與方向

教師授課內容主要有課程的教學目標、教學內容、課程要求和材料現代部分章節，使學生對該課程教學任務及目標有清晰的認識，在后續開放式講授及PPT制作中能圍繞課程目標及任務。為給學生留下充足的時間去準備所負責的授課內容，開始幾節課由教師講授，對課程的體系和框架進行講解。授課計劃在課程第一次課做好布置，初步確定每位學生負責講授和討論的內容，明確課堂授課的要求和評價標準。通過該課程的學習，學生可獲得常用工程材料及材料成形工藝的知識，培養其工藝分析的能力，了解現代材料成形的先進工藝、技術和發展趨勢。

2.2 課堂設計

2.2.1 教師授課目標與內容及課程要求

根據授課對象及《材料現代成形方法》課程大綱選擇教學內容。首先教師對選課學生本科專業背景及對基礎課程掌握程度差異進行了解，有助于授課過程中能兼顧、發揮不同專業背景的優勢，做到知識點互補，同時有利于教師對課程內容及環節的布置。在突出現代成形方法、原理、工藝、設備、特點、應用等基礎上，不僅在教學內容中結合相關領域發展研究動態，而且補充工程實例，培養研究生探索科學的興趣及分析、解決問題的方法。

在進行營養咨詢的過程中，經常發現有的寶寶總是生病低燒，或者厭食、厭奶。有經驗的家長會說：“我的寶寶又積食了?！?/p>

研究生在學習過程中主動分主題討論、分重點分析，能了解模具零件材料、加工、成形、應用等的發展歷程，同時進一步結合模具制造、修復等工程實例進行分享，使課本上的理論與實際應用案例相結合，提高學生學習興趣與參與度，充分展示研究生課堂教學方式的獨特之處。

2.2.2 學生參與講授課程的實施及效果

現主要列舉《材料現代成形方法》課程中模具現代成形章節的改革，模具現代成形要突出“精密”、“優質”、“快速”、“復合”、“綠色”和“信息化”等6個主題。學生需圍繞主題擬定6個報告題目，課后查閱資料，準備材料與案例，同時教師提出各主題應涵蓋的內容（見表3）。雖然實施過程中“一節一課題”的課題是學生根據要求擬定，但是在教學的過程中要有明確的目標，有嚴格的時間觀念，例如設定鬧鐘提示。

2.3 參觀相關模具企業與行業實踐的效果

通過開放式課堂教學，激發了研究生對模具相關領域的深入學習與研究的熱情，使其在校期間結合工程應用背景，繼續開展模具課題研究，為其在模具領域的就業奠定了理論及實際操作基礎。以下列舉課堂模式改革后的2個研究生的研究成果。

2.4 模具企業專家參與課堂實踐及效果

經過本科培養的綜合訓練，研究生思考問題更趨于成熟，追求目標更加明確。為了進一步培養研究生獨立解決問題能力，更好地了解行業發展動態，在教學課時中分配4個學時，邀請企業專家或工程師參與。例如針對2020屆研究生，結合課程培養目標，2次邀請企業工程師為學生講授了模具三坐標測量及汽車內飾設計要求、模具敏捷制造工程和逆向工程，分享了國內外模具發展歷程和現狀，介紹了模具開發過程中需要掌握的設計及分析軟件，探討了模具行業就業規劃等。這激發了研究生的學習興趣與工程探索未來模具行業工作的熱情，培養自己終身學習能力。

3 教學改革效果實例

課程開始前教師負責與模具相關企業溝通，為企業提供培養目標與課程要求，合理安排學生課余時間與企業接待參觀時間，參觀內容包括：模具材料性能測試工序、模具制造工序、模具表面強化工序、模具生產產品工序等。研究生結合其在本科期間的基礎理論知識，可以與現場工程師良好互動。學生參觀后反饋收獲豐富，達到了預期的實踐效果。

3.1 模具激光表面淬火強化的工業發展

學生甲課堂講解討論主題為汽車模具激光表面淬火強化的工業發展，將GGG70L模具鋼表面進行不同激光功率、不同激光掃描速度的激光表面淬火，如圖1和圖2所示，淬火后加工試樣，進行摩擦磨損試驗。結合圖1和圖2的試驗結果，綜合考慮實際生產成本、效率、產品使用性能、質量標準等因素，GGG70L模具鋼激光表面強化選取的最佳工藝參數為：激光功率

=1 900 W、激光掃描速度

=6 mm/s。

3.2 熱鍛模自動化電弧增材再制造工藝

針對研究生培養特色，為提高培養質量，以《材料現代成形方法》課程中模具現代成形章節為例，通過課堂教學模式改革達到以下效果。

將待修復模具模型導入離線編程軟件中，把標準模具模型作為待修復毛坯，獲得偏置環形的銑削刀具路徑，如圖5所示。將銑削刀具路徑的軌跡信息轉化為熔絲電弧增材再制造路徑，同時把數控代碼輸入機器，根據前期試驗選取工藝參數，開展單層和多層增材制造修復，鍛模環形路徑堆焊修復如圖6所示。

4 結束語

學生乙課堂討論主題為熱鍛模自動化電弧增材再制造工藝，針對失效5CrNiMo鍛模鋼進行增材制造修復，首先制定了完善的自動化電弧增材再制造操作流程，規劃了填充軌跡，開發與機器人指令轉化接口、方法。將待修復鍛模進行掃描獲取點云數據模型，如圖3（a）所示，然后把點云數據模型轉化為三角化模型，如圖3（b）所示，最后將待修復鍛模和原鍛模的三角化模型進行模型實體化，如圖3（c）所示。將通過掃描所獲得鍛模缺損部位實體化模型與目標缺損量模型進行偏差對比，檢驗后發現在誤差允許范圍（見圖4）。

興趣是最好的老師。小學生學習興趣是提升學習品質的重要因素，小學道德與法治是一門綜合性較強的學科，它不僅要對學生進行思想教育，促使學生樹立正確的人生觀、價值觀，還要對學生認知進行改造和優化，培養他們積極樂觀的生活態度，幫助學生參與社會、學習做人。教學實踐中，教師要注意采用多元化教學方式，激發學生學習興趣，進而促使學生主動學習相關知識。激趣方式眾多，情境創設、故事講述、觀看視頻、做實驗、做游戲都比較常用。具體如何選擇，教師要根據現實需要進行設計。

（1）教師課堂提供條件，鼓勵研究生積極思考，更加注重互動學習，聆聽他人建議，課堂上學生與教師配合默契。

（2）有助于培養研究生主動應用已有知識提出問題、討論和解決問題，使研究生成為學習主體。

在課程設置上，現有的會計學本科生課程偏重財務會計專業基礎知識的學習，對管理會計教學重視不足。學生學習時往往把大量精力放在基礎會計、中級財務會計等課程上，只著眼于各類科目規定、計量方式、會計分錄、記賬對賬等基礎核算內容，而這些恰巧是在以后實際工作中容易被人工智能替代的內容。相反，作為以后會計發展大方向的管理會計、模塊設計有關內容卻沒有得到應有的重視。

（3）針對工科院校研究生教育發展定位，結合企業參觀及企業專家參與課堂，拓展了學生的眼界，開闊了思路，激發了對相關領域繼續學習、研究和就業的熱情。

可是青瓷沒有等到那一天。王金貴是條披著羊皮的狼，他騙了她，他不是單身，有家有室，而且養了好幾個情人……

（4）完成了教學任務并實現了教學目標，幫助學生進一步樹立自信、提高語言表達能力，為其未來科研、工作奠定基礎。

[1]閆廣芬,高云霞.研究生課堂教學模式的誤區[J].高校教育管理,2013,7(3):90-94.

[2]施 莉.研究生課堂討論教學法初探[J].當代教育科學,2008(11):21-23.

[3]程中華,高 崎,田 燕,等.積極創新課堂教學方法,不斷提升研究生教學質量[J].中國電力教育,2012(1):52-54.

[4]應敬偉,李美漩.研討式教學在研究生“預應力混凝土結構”課程教學中的運用研究[J].蘭州教育學院學報,2018,34(6):92-94.

[5]趙定國,王書桓,崔小杰,等.研究生“冶金熔體”課程開題式教學改革與實踐[J].河北聯合大學學報(社會科學版),2013,13(3):63-66.

[6]李云濤,呂貴才,王志華,等.提高材料成型及控制工程本科生能力培養的實踐與效果[J].模具工業,2021,47(9):84-88.

[7]魏志剛.分組討論式研究生課堂教學的實踐[J].安徽工業大學學報(社會科學版),2015,32(5):77-78.

[8]萬春芬.基于成果導向的模具設計與制造專業人才培養的多元化評價模式研究[J].模具工業,2018,44(7):74-77.

[9]趙 新,金 杰,姚建銓.激光表面改性技術的研究與發展[J].光電子·激光,2000(3):324-328.

[10]尹 博.GGG70L激光表面淬火工藝參數及淬火層性能研究[D].天津:天津理工大學,2012:12-46.

[11]郝國峰.基于逆向工程與熔絲堆焊增材制造技術修復鍛模工藝及數值模擬研究[D].天津:天津理工大學,2019:18-49.

[12]李 權,王福德,王國慶,等.航空航天輕質金屬材料電弧熔絲增材制造技術[J].航空制造技術,2018,61(3):74-82.

[13]朱江峰.基于逆向工程和快速原型技術的快速模具制造技術研究[D].南昌:南昌大學,2015:16-45.

[14]謝小紅,余麗華.高校研究生課堂教學質量問題研究[J].新課程研究,2013(2):75-77.

[15]余 虓.論碩士研究生課堂教學的特性[J].課程教學,2013(46):56-59.

[16]佟光霽.我國研究生課堂教學存在的問題與改進措施[J].黑龍江高教研究,2013(4):162-164.