《材料成型机械设备》课程的教学改革

刘红

【摘 要】本文结合学生专业培养目标，对《材料成型机械设备》课程的教学内容进行调整，增加先进材料成型设备介绍和实践教学环节，改进教学方法和手段，增加课堂知识容量，采用多种教学方法相结合，激发学生的学习热情，提高课程的教学质量。

【关键词】材料成型机械设备；教学内容；教学方法

0 引言

《材料成型机械设备》课程是本校材料科学与工程学院材料成型及控制工程专业学生的学位课。通过本课程的学习，使学生掌握各种成型设备的工作原理与特点、组成结构、设备性能、主要技术参数及设备选用原则，熟悉各种设备的适用工艺范围，并能够根据不同材料的生产工艺要求正确合理地选择与使用设备，处理好工艺与设备之间的协调关系。

在最初设定本课程的教学计划时，课程的教学内容基本沿用以前铸造、锻压、焊接各个专业独立时的教学模式，教学方法陈旧，教学内容与工厂实际严重脱节。而且，近年来随着材料成型技术的不断发展，新技术、新设备不断涌现，对材料成型机械设备课程的教学提出了更高的要求。因此，必须整合课程的教学内容，改进课程教学方法与手段，紧密结合企业生产现状，培养应用型、复合型的高级专业人才。

1 教学内容的调整

1.1 调整课堂教学内容，达到厚基础重应用的教学目的

本课程的教学目的主要是使学生在掌握成型设备的工作原理和性能特点之后如何选用设备和使用设备，并能够在以后的生产过程中发现现有设备的不足之处，提出改进措施，以满足生产工艺对设备的要求。甚至还可以做到根据产品生产工艺的需要，提出新的成型原理，为后续设备的研发设计提供依据。

课堂教学内容多而学时少，不能面面俱到。因此，本课程的主要教学内容放在液态金属成型设备、金属塑性成型设备和连接成型设备。课程的重点教学内容为各类成型设备的工作原理、主要参数、性能特点、适用范围与设备的选用方法。而关于设备的组成、零件的结构设计与强度校核等方面的知识作为概括了解，能够辅助学生理解设备原理，有助于设备的合理选型即可。这样，在较少的学时内既突出重点满足专业学习，又能拓宽知识面保证学生有发展后劲。

1.2 增加先进材料成型设备内容

为适应制造业产品与工艺发展的需要，材料成形技术将向精密化、柔性化、智能化、集成化等方向发展。当前先进成形技术的主要内容包括无余量精密成形技术、大件成形加工的细微化等内容。因此，本课程在讲授过程中增加了材料加工成型领域的最新研究与应用成果，在铸造方法与设备方面增加了特种铸造方法与设备的学时数，教学内容增加了半固态金属成型工艺与设备、快速成型、快速制模工艺与设备的内容；在材料塑性成形方法与设备方面增加了精密锻造成型技术与设备；在焊接方法与设备方面介绍了激光焊接方法与设备、等离子弧焊接方法与设备等现代化先进材料成型加工方法与装备的内容。

1.3 增加实践教学环节，提高专业教学质量

材料成型设备是一门实践性较强的课程。学生平时与各类成型设备接触较少，缺乏感性认识，这使该课程的学习面临很大困难，通过实践教学，有利于学生对知识点的掌握，调动了学生的积极性。根据本课程的特点及教学计划安排，实践教学主要有实习与实验两个环节。实验课主要在校内进行，组织学生观察和操作实验室的成型设备，了解设备的工作原理和工艺过程，感性地认识设备组成和结构特点。专业生产实习在校外的相关企业进行，通过现场参观材料成型机械设备的生产过程，使学生能够更好地将材料的加工方法与成型设备有机结合地考虑，使学生对材料成型设备的适用范围和规格参数有更深入的理解，同时对现有的材料成型行业的发展方向有一定了解。通过以上实践教学，巩固学生对理论知识的掌握和运用，使教学质量得到加强。

2 教学方法与手段的改进

2.1 全部采用多媒体教学方式，增加课堂知识容量

材料成型机械设备的样式变得越来越多，而课程的学时数却越来越少。这就要求教师在有限的时间内，尽可能地利用多媒体课件等教学手段来丰富课堂教学内容。

对于设备的组成及结构较复杂的教学内容，尽量多地通过分解图片展示，增强学生的感性认识，加深学生的理解。对于主要成型设备的工作原理及工艺过程采用仿真动画或录像的教学方法演示，直观生动，易于理解。可以获得其他方法无法取得的效果。

2.2 多种教学方法相结合，提高教学效果

在讲授一种新设备之初采用引导式、启发式教学方法激发学生的兴趣。以学生熟悉的知识为切入点，列举出材料及其加工的产品，引导学生结合材料的晶体结构、合金相图等基础知识分析材料特点，据此思考能够采用何种成型方法进行生产，从而引导到这种成型方法使用的设备，以层层递进的方式，逐层揭示问题的答案，激发学生继续探讨下去的兴趣。

在进入到设备相关知识点的讲授过程中，可以采用讨论式、互动式教学方法。教师在讲授过程中能不断抛出问题，吸引学生的注意力，提高学习热情，并愿意动脑筋思考问题。教师要鼓励学生敢于将自己的想法表达出来。相应章节的内容，例如设备的应用，可以采用讨论式教学方法，将学生分成几个小组，让学生自己收集资料，然后在课堂上开辟出一定的时间段供学生讨论，最终汇总出学生的结论，与教师的课件教案相对照，提高学生的成就感和自豪感。

3 结束语

材料成型机械设备教学内容的调整，以及课程教学方法与手段的改革是为了更好地适应现代化建设的发展对多层次多规格人才的需求，拓宽学生的知识面，培养学生的综合素质，使学生在有限的学时内更全面地了解材料成型设备的基础知识和新技术、新设备，更好地与社会接轨，与时代俱进。然而，课程的教学改革是系统工程，需要不断地在教学过程中积累经验和反思总结，时刻保持清晰的思路，不断探索新的教学方法和手段，因材施教，努力提高学生的综合素质和创新能力，达到培养专业人才的目的。

【参考文献】

[1]常云龙，袁晓光，李荣德等.材料成型及控制工程特色专业建设的研究与实践[J].高等教育研究，2009，26（1）：75-78.

[2]冒国兵，张光胜，刘琪.材料成型及控制工程专业实验教学环节的改革探索[J].实验技术与管理，2010，27（6）：140-142.

[3]吴志方.材料成型及控制工程专业创新型人才培养[J].中国冶金教育，2013（2）：14-16.

[4]李建英，刘阳春.启发式教学方法中教师的角色和作用[J].中山大学学报论丛， 2006， 26（5）：136-139.

[责任编辑：张涛]