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4.课程描述

4-1本课程校内发展的主要历史沿革

    《材料成型技术基础》的前身是《金属工艺学》(热加工),在我校该课程有26年的建设与发展史。原陕西工学院自1978年建校以来就组建了金属工艺学教研室,教师来自西安交通大学、西北工业大学等高校,有的来自工矿企业。在教学条件相当落后的情况下,他们克服各种困难,积极投身到金属工艺学的课程建设和实验室建设中,为了建立金属成形工艺陈列示范室,他们从相关企业搜集了大量的铸造、焊接、锻造、冲压成形的零部件以及各种典型的机械加工方面的刀具及加工零件,自己设计、绘制了大量的成形工艺过程图片,制成了系列化的成形工艺方法及产品介绍展览室,各种成形工艺介绍图文并茂、简洁明了,为学校节省了大量的经费。与此同时,金属工艺学教研室全体教师始终坚持与校办工厂(工程实践教育中心)密切联系,将课程教学与工程实践训练紧密结合,对学生在校办工厂的工程训练实行全程跟踪与指导,及时发现和解决存在的问题。在学校教学之外,为了扩大学生的视野、培养和加深学生对工程实践的感性认识,配合校内的教学,安排学生到相关工厂的参观实习,熟悉实际生产过程。通过多年的努力,形成一套完整的材料成型技术基础教学与工程训练体系,取得了良好教学效果。1994年在全省金工课程评估中名列第4,1995年在全省金工实习评估中名列前茅,1997年被评为我校主要基础课。

    1998年《金属工艺学》(热加工)更名《材料成型技术基础》。

    近年来,根据学校定位和新的人才培养目标,我校《材料成型技术基础》较大幅度地拓宽了课程教学内容与知识范围。在原来以铸造、锻压、焊接及普通机械制造与加工方法为主的金属工艺学知识基础上,增加了粉末冶金成形工艺和高聚物的注射成型工艺,同时增加了电火花加工、数控加工技术及加工中心等先进模具加工方法等内容。课程负责人冯小明教授联合几所高校,共同编写了适合新的教学要求的《材料成型技术基础》教材,教学组教师自主开发了“材料成形技术基础CAI课件”和“材料成形技术基础试题库”大大提高了教学效率。

    20多年来,《材料成型技术基础》教学组在师资队伍建设方面主要采用了三种模式。一是送出去进修或攻读学位。胡礼木教授曾在1986.9~1988.8由国家公派赴瑞典皇家工学院焊接专业进修,合作研究微量元素对焊缝氢致裂纹的影响。1995.12~1997.2由国家公派再次赴瑞典皇家工学院访问,合作研究不锈钢焊接接头的抗点蚀性能,在学习国外先进的科学研究方法的同时,考察和学习了国外的教学方法与教学管理体系;黄斌副教授,于2002年赴大连理工大学作访问学者,专门考察和学习国内高校先进的教育教学方法。2004年选派徐峰助教前往西安理工大学进修学习。目前还有多人正在攻读硕士和博士学位。二是加强在职培训。材料成形技术基础课程教学组有三位中青年教师曾经参加我院研究生课程进修班,所有青年教师必须通过学院组织的教师岗前培训,并参加教育学方面相关课程的考试,合格后才能进入教学环节。三是对青年教师实行导师制。指导教师与学院签订培养责任书,明确培养任务与培养目标。培养过程中,要求青年教师一边听课,一边备课,一边试讲,一边参加教学工作辅导。合格后才能走上了讲台。对其他青年教师,教研室组织有经验的教师随机听课,并及时提出意见,以督促他们认真备课,不断提高的教学水平。在课程组教师的共同努力下,《材料成型技术基础》先后被评为校级重点课程、优秀课程和精品课程。



4-2 理论课和理论(含实践)课教学内容

4-2-1结合本校的办学定位、人才培养目标和生源情况,说明本课程在专业培养目标中的定位与课程目标

    该课程是机械工程类和近机械工程类专业学生必修的一门技术基础课,它是研究金属和非金属零件及其毛坯成形过程、原理及特点的一门技术基础课程,包括机械制造中铸造、压力加工、粉末冶金、焊接等成形方法,以及与金属、非金属材料成形有关的模具设计、加工、制造方面的专业知识。学习本课程以后要求学生能根据产品的形状、结构、尺寸以及生产实际选择合理的成形工艺过程。

    通过本课程的学习,为后续课程的学习及从事机械零件设计、制造及管理工作打下必要的技术基础。

4-2-2知识模块顺序及对应的学时

1.材料成型过程形态学模型及成形过程分类,2时;

2.液态金属铸造成形过程,6学时;

3.固态材料塑性成形过程,6学时;

4.固态材料的连接过程,4学时;

5.粉末压制和常用复合材料成形过程,2学时;

6.非金属材料的成形过程,2学时;

7.模具,2学时;

8.材料成型方案拟定及品质控制、再制造技术,2学时。

4-2-3课程的重点、难点及解决办法

    本课程的重点是:液态金属铸造成型过程,固态材料塑性成型过程,固态材料的连接成型过程的原理、工艺及应用。

    难点是:各种成型过程的原理、方法,各种成型过程的可能性和局限性的准确评价以及制造某种零件最适宜的成型方法的选择。

    采用大量框图、简图、流程图、原理图、动画、图表对各种过程进行系统性、原理性、综合性讲解,对各种过程作横向综合分析比较,使学生对各种过程的可能性和局限性做出准确评价,以及制造某种零件最适宜的成形方法的选择。以实验教学、金工实习和参观等实践教学环节作为有机补充,加深对各种成型工艺过程的理解和掌握。

4-2-4实践教学的设计思想与效果(不含实践教学内容的课程不填)

    培养应用型高级工程技术人才是我校办学指导思想中提出的对工科类各专业学生的培养目标。《材料成型技术基础》课程是培养学生工程技术能力的关键课程之一。该课程的教学内容决定了它具有极强的工程实际应用性质,因此,必须具有扎实的实践性教学过程。

    首先,重视课程实验环节,将试验内容分为三个层次,第一个层次是理论验证过程,第二个层次是工程基本技能训练试验;第三个层次是综合性设计性实验。在各种工艺方法的学习与实践中,要求学生自己动手完成工艺过程、测试工艺数据、分析工艺参数和工艺方案,并能通过分析与研究,设计出新的工艺路线。其次,严密安排金工实习。我校多年以来坚持在学习《材料成形技术基础》课程以后,配合该课程的教学,安排为期4周的金工实习。通过工程训练,达到能用所学过的工艺方法,在规定的时间内,完成规定的零件毛坯制作和精确加工过程;同时鼓励学生自主设计富有个性化的零件,并在老师和工厂师傅的指导下,通过适当的工艺方法加工成型。第三,认识实习是该课程学习以后的又一个重要的工程学习与训练环节,通过为期一周的认识实习,能够使学生在对实际工程生产环节的观摩中,认识到学习专业知识的意义,从而激发学生学习后续课程的积极性与主动性。

    实践证明,通过以上实践教学环节的训练与学习,有效提高了学生工程实际动手能力及创新能力,满足了培养高级工程技术人才的要求。


4-2 实践(验)课教学内容

4-2-1课程设计的思想、效果以及课程目标

    为了加强学生工程实践能力和创新能力的培养,将实验按三个层次进行设计,并逐步加大了综合性、设计性试验教学的比例,强化工程训练能力。以液态成形、塑性成形和连接成形等主要成形方法为主题,将某一成形件的工艺设计与生产制作相结合,让学生全面掌握成形一种工件从设计到加工生产的全过程。

    通过近几年的实践,学生综合能力得到了提高,学生普遍认识到该课程对获得材料成型知识,培养分析问题和解决问题的能力是非常重要的,是受学生普遍欢迎的课程。

4-2-2课程内容(详细列出实验或实践项目名称和学时)

铸造性能测试,2+2学时;

最小阻力定律验证及镦粗实验,2学时;

焊接接头金相组织观察,2学时

消失模铸造工艺设计(综合实验)8学时(分散进行,不占课内学时)

等通道挤压工艺(综合实验)8学时(分散进行,不占课内学时)

 


4-2-3课程组织形式与教师指导方法

    铸造性能测试实验,2学时;最小阻力定律验证及镦粗实验,2学时;焊接接头金相组织观察,2学时,这三个实验分组进行,教师参与实验的指导工作;其中,组织观察采用单人单机,其余5-6人一组。

    消失模铸造工艺综合实验,要求针对板状铸件,进行消失模铸造工艺设计,画出铸造工艺图;根据所制定的铸造工艺,设计消失模模样、浇注系统及确定消失模铸造工艺参数;进行ZL102的配料计算,确定该合金的熔炼工艺;实际生产铸件,并进行铸件缺陷分析。该实验采用分散进行的方式,学生自愿组合,5-6人一组,实验室全天开放,学生可随时进行实验。教师在学生制定铸造工艺的过程、模样制作及熔炼工艺方面进行指导。

    等通道挤压工艺综合实验,采用学生的设计实验方案,经指导教师同意后方可实施,同样采用分散方式进行。

 


4-2-4考核内容与方法

    考核的内容是:学生预习实验的情况;实验过程的积极性和表现;对实验结果的记录、数据处理及分析情况;完成实验报告情况等内容进行考核。

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