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摘 要：按照应用型本科院校教育的基本要求，以培养“宽口径、厚基础、重实践、强能力、高素质”的实用型人才为目标，本着“宽基础、高效率”为学生传授综合知识的目的，从教学方法、教学内容、教学改革和考核体系等方面对材料成形工艺基础课程进行了教学改革，提高了课堂教学效果和教学效率。
关键词：课程改革；能力培养；材料成形工艺基础
Exploration and practice research on the curriculum reform of fundamentals of material forming technology for applied undergraduate colleges
Wang Xiaoxi， Liu Yi， He Min， Zhang Ning， Yang Feng
Xuzhou Institute of Technology， Xuzhou， 221111， China
Abstract： According to the basic principles of education in application-oriented colleges， to train students with “a wide range of knowledge， reliable foundation， good practical ability， high quality”， curriculum teaching reform of “fundamentals of material forming technology” was explored and discussed from the aspects of teaching methods， teaching contents， teaching and assessment system. This teaching reform is to impart knowledge to students comprehensively and efficiently. After a period of practice， it was shown that both the teaching effect and teaching efficiency were greatly improved.
Key words： curriculum reform； ability training； fundamentals of material forming technology
1 课程目标与定位
材料成形工艺基础是工科院校材料成形及控制工程专业的一门必修课。该课程的教学目标是学生通过学习，了解金属材料成形工艺的基本理论知识、工艺规程制订以及模具设计的原则和方法，掌握典型的液态成形、塑性成形及金属连接成形方法，能够正确分析零件结构、合理选择零件成形工序，并能够掌握有关设计手册和参考资料的能力。该课程在整个专业知识结构体系中具有承上启下的重要作用，它是应用型本科院校培养学生合理选择材料加工方法，正确制定生产工艺规程，分析解决生产实际问题的关键环节，为学生后续有关专业课程的学习和未来从事材料设计及加工制造方面的工作奠定必要的工艺基础。
2 课程内容与特点
我校开设的材料成形工艺基础课程共计56学时（含8学时的实验），学分为3.5分。教材采用清华大学严绍华教授主编的《材料成形工艺基础（第2版）》，内容涉及材料成形理论基础、铸造成形、塑性成形、材料连接成形、粉末冶金成形、非金属制品成形、现代材料成形技术、材料成形工艺自动化等[1]。由于该课程知识体系庞杂，名词、术语、概念较多，微观原理抽象难懂，工艺方法实践性和应用性较强，对于缺乏实践经验和工艺知识感性认识的学生而言，课程乏味、枯燥、难学。
为此，笔者按照学校本科教育的基本要求，以培养“宽口径、厚基础、重实践、强能力、高素质”的实用型人才为目标，本着“宽基础、高效率”为学生传授综合知识的原则，从多个方面对课程进行了教学改革，取得了较好的效果。
3 教学改革与实践
3.1 改进教学方法
教学方法是师生为完成教学任务，传授与学习教学内容所运用的手段和途径，包括教师教的方法和学生学的方法两个方面。在教学目标和教学内容确定之后，教学方法使用得当，对后续的教学效果起着至关重要的作用[2]。
传统的教学方法主要为应试型教育，通常以“教师—黑板—教材”为中心，在这种“填鸭式”的讲授方法下，学生的学习主动性和积极性不高，学习效果也较差。随着现代科学技术的发展，大量教学方法被广泛应用，如启发式、导入式、问答式、案例式、讨论式等。这些教学方法的应用，使学生带着问题去听课、去思考，不仅让教学有的放矢，避免了教学的盲目性和被动性，还可以活跃课堂气氛，提高学生自主学习的积极性，锻炼其分析、解决问题的能力。因此，对于教师而言，必须改变传统单一的讲授式教学方法，熟练掌握并灵活运用各种教学方法，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，在现有条件和有限时间内取得更好的教学效果。
例如：在讲述材料成形工艺基础课程板料冲压时，可采用启发式和讨论式教学方法，以日常生活中常用的不锈钢餐盘、保温水杯、奶锅等为例导入新课，让学生利用所学专业知识，充分发挥想象力，积极思考并分小组讨论餐盘、水杯、奶锅的制作方法。在此基础上，引出板料冲压的两种基本工序，即分离工序和成形工序，并从基本原理、变形过程等方面重点、详细地介绍拉深成形工艺，最后总结出拉深工艺的特点以及常见缺陷。采用这种教学方式，不仅增大了教学过程中知识信息的传递量，而且加深了学生对拉深工艺的认识和理解，大大提高了课堂教学效果。 3.2 优化教学内容
在传统教学观念中，由于过分强调课程理论的系统性和完整性，教师若不加选择地按教材讲解，常常使教学如蜻蜓点水一般。同时，由于课程教学内容多而繁杂、理论抽象枯燥，因此课程重点很难突出。在现代化信息需求量不断增大的当今社会，为了让学生在有限的时间内获得更多的专业知识，教师讲授时应根据学生知识结构的需要和应用型本科教学的特点，尽可能结合工程实际，在注重加强与拓宽专业基础知识面的前提下，进行“去粗取精、画龙点睛”式教学[3]。在材料成形工艺基础课程的教学内容改革上，笔者根据材料成形及控制工程专业特点和专业方向的需求，在充分体现教学目的和教学任务的前提下，在讲授内容方面采取了删减、增加和侧重并举的措施。
鉴于材料成形工艺基础这门课程综合性和实践性很强的特点，笔者在讲授铸造、锻压和焊接三大传统工艺的基础上，增加了新工艺、新技术等先进知识的介绍，如非金属制品的成形、快速成形技术、材料成形复合工艺、材料成形过程中的计算机模拟等。此外，还增加国内外相关先进技术与工艺对比的内容介绍，让学生充分了解我国装备制造业的发展现状、自身竞争优势和目前存在的问题，培养学生良好的科研与创新意识，鼓励学生拓宽思维，积极参与实践活动，撰写学术论文。
例如：目前有限元模拟仿真技术在金属塑性成形中得到了广泛应用，是金属成形工艺预测、优化和定量控制的有效方法。利用有限元技术，可以研究成形过程中金属的流动规律以及组织性能的变化过程，而且还可以获得成形件的瞬时位移场、瞬时速度场、瞬时温度场以及瞬时应力场等热力学参数，从而可以模拟金属材料的整个变形过程。在讲述材料成形工艺基础课程材料成形工艺自动化时，应补充这方面的知识，让学生通过了解有限元的思想、有限元建模的基本步骤以及有限元软件的使用方法，加深对金属塑性成形工艺变形过程本质的理解和掌握，从而使专业知识形象化和具体化，便于理论与实践相结合。总之，教师教学应该“突出重点、解决难点、联系实际、提取精髓”，学生在自学等其他环节应注重“辅助课堂、拓宽知识、发散思维、培养能力”，从而实现“以学强学”的最终目的。
3.3 丰富教学手段
材料成形工艺基础课程的教学过程，始终贯穿着机械产品生产工艺方法、零部件结构设计、材料成形设备工具的操作等实践性较强的内容，存在较大的教学难度。因此，在教学手段改革过程中，应摒弃单一的教学方式，采用实物模型、教学动画、录像视频、多媒体课件等现代化教学手段和板书共用的教学方法，让学生在较短的时间内较为感性地直观、清楚、正确地了解零件的各种成形方法及工艺设计过程。然后，进一步讲解各种成形工艺的基本原理、工艺过程、特点和适用范围等内容，从而使课程教学内容具体化、形象化，概念和规律简单化，在一定程度上弥补学生工艺知识学习和专业实践环节锻炼不足的问题，提高教学效率和教学效果。
例如：在讲述材料成形工艺基础特种铸造时，通过在多媒体课件中引入教学动画、语音视频等手段，生动形象地展示熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造等先进的材料成形工艺与方法，使课堂教学由单纯的听觉刺激转变为视听同步的动画模拟演示，增加学生感性认识，扩大课堂的信息量。
除此之外，随着现代网络和信息技术的发展，网络远程教学方法日益完善，使课堂教学超越了学校围墙的限制，逐渐利用社会的公共资源[4]。在教学过程中，可以尝试将网络教学与课堂教学有机结合，建立教学和辅导平台，便于师生互动。通过将课程教学大纲、教学进度表、教案、多媒体课件等电子教学文件上传到校园网课程建设平台，供学生随时学习和查阅答疑之用；在学校网络或电子邮件、QQ会话中与学生进行及时的交流互动，增强学生学习的积极性和自主性。
3.4 完善考核体系
课程考核是检查与评价教学效果的重要手段，在促进学生学习、改进教师教学、提高教学质量等方面有着重要的意义。在传统教学过程中，对学生的考核往往单纯地以卷面分数评定成绩，从而导致大多数学生高分低能，平时不注重专业知识的理解和积累，考前死记硬背，考试及格万岁，考后知识基本忘光。这种应试教育的方法既不能真正检验学生的实际能力水平，也不能客观评价教师的课堂教学效果[5]。因此，在教学改革的探索与实践活动中，必须建立一种长期、有效、客观的考核方式。
对材料成形工艺基础课程的考核，笔者采用“总成绩=平时成绩（30%）+考试卷面成绩（60%）+实验成绩（10%）”的考核方式。其中，平时成绩的考核不仅局限于学生旷课、迟到、早退、缺席等表面情况，更注重学生平时课堂回答、参与程度、课堂讨论、综合作业等方面的表现，从而较为客观和全面地考核学生平时的学习情况和接受能力。此外，在期末考题的出题方式上，笔者进一步加大其灵活性。如适量增加多选题、综合题等以考核学生对知识掌握的程度和实际运用能力。事实证明，考核方式的改革和完善，在大大调动学生学习积极性和主动性的同时，也提高了学生的实践创新能力和专业知识的综合运用能力。
4 结束语
通过对材料成形工艺基础课程开展教学改革与实践活动，教师的课程教学水平和教学效果有很大提高，学生普遍反映专业知识和工程实践能力的掌握得到了明显改善。然而，随着材料成形新技术、新工艺的不断涌现和迅速发展，该课程的教学改革仍需不断探索，需要我们在教学过程中不断摸索、更新和完善。只有这样，才能从根本上提高应用型本科院校的课堂教学质量，培养大批合格专业技术人才，服务于工程领域的各行各业，促进我国经济建设和发展。
参考文献
[1] 严绍华.材料成形工艺基础[M].第2版.北京：清华大学出版社，2008.
[2] 周川.高等教育学[M].南京：河海大学出版社，2009.
[3] 夏巨谌，王新云，张祥林.“材料加工工程”课程改革思路、作法及效果[J].理工高教研究，2011（5）：135-138.
[4] 李志扬，张福豹，倪红军.材料成形技术基础课教学改革实践与探索[J].中国现代教育装备，2013（15）：34-36.
[5] 吴从兵.应用型本科教学模式下关于教学改革的思考[J].科技信息，2012（35）：662-663.
关键词：课程改革；能力培养；材料成形工艺基础
Exploration and practice research on the curriculum reform of fundamentals of material forming technology for applied undergraduate colleges
Wang Xiaoxi， Liu Yi， He Min， Zhang Ning， Yang Feng
Xuzhou Institute of Technology， Xuzhou， 221111， China
Abstract： According to the basic principles of education in application-oriented colleges， to train students with “a wide range of knowledge， reliable foundation， good practical ability， high quality”， curriculum teaching reform of “fundamentals of material forming technology” was explored and discussed from the aspects of teaching methods， teaching contents， teaching and assessment system. This teaching reform is to impart knowledge to students comprehensively and efficiently. After a period of practice， it was shown that both the teaching effect and teaching efficiency were greatly improved.
Key words： curriculum reform； ability training； fundamentals of material forming technology
1 课程目标与定位
材料成形工艺基础是工科院校材料成形及控制工程专业的一门必修课。该课程的教学目标是学生通过学习，了解金属材料成形工艺的基本理论知识、工艺规程制订以及模具设计的原则和方法，掌握典型的液态成形、塑性成形及金属连接成形方法，能够正确分析零件结构、合理选择零件成形工序，并能够掌握有关设计手册和参考资料的能力。该课程在整个专业知识结构体系中具有承上启下的重要作用，它是应用型本科院校培养学生合理选择材料加工方法，正确制定生产工艺规程，分析解决生产实际问题的关键环节，为学生后续有关专业课程的学习和未来从事材料设计及加工制造方面的工作奠定必要的工艺基础。
2 课程内容与特点
我校开设的材料成形工艺基础课程共计56学时（含8学时的实验），学分为3.5分。教材采用清华大学严绍华教授主编的《材料成形工艺基础（第2版）》，内容涉及材料成形理论基础、铸造成形、塑性成形、材料连接成形、粉末冶金成形、非金属制品成形、现代材料成形技术、材料成形工艺自动化等[1]。由于该课程知识体系庞杂，名词、术语、概念较多，微观原理抽象难懂，工艺方法实践性和应用性较强，对于缺乏实践经验和工艺知识感性认识的学生而言，课程乏味、枯燥、难学。
为此，笔者按照学校本科教育的基本要求，以培养“宽口径、厚基础、重实践、强能力、高素质”的实用型人才为目标，本着“宽基础、高效率”为学生传授综合知识的原则，从多个方面对课程进行了教学改革，取得了较好的效果。
3 教学改革与实践
3.1 改进教学方法
教学方法是师生为完成教学任务，传授与学习教学内容所运用的手段和途径，包括教师教的方法和学生学的方法两个方面。在教学目标和教学内容确定之后，教学方法使用得当，对后续的教学效果起着至关重要的作用[2]。
传统的教学方法主要为应试型教育，通常以“教师—黑板—教材”为中心，在这种“填鸭式”的讲授方法下，学生的学习主动性和积极性不高，学习效果也较差。随着现代科学技术的发展，大量教学方法被广泛应用，如启发式、导入式、问答式、案例式、讨论式等。这些教学方法的应用，使学生带着问题去听课、去思考，不仅让教学有的放矢，避免了教学的盲目性和被动性，还可以活跃课堂气氛，提高学生自主学习的积极性，锻炼其分析、解决问题的能力。因此，对于教师而言，必须改变传统单一的讲授式教学方法，熟练掌握并灵活运用各种教学方法，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，在现有条件和有限时间内取得更好的教学效果。
例如：在讲述材料成形工艺基础课程板料冲压时，可采用启发式和讨论式教学方法，以日常生活中常用的不锈钢餐盘、保温水杯、奶锅等为例导入新课，让学生利用所学专业知识，充分发挥想象力，积极思考并分小组讨论餐盘、水杯、奶锅的制作方法。在此基础上，引出板料冲压的两种基本工序，即分离工序和成形工序，并从基本原理、变形过程等方面重点、详细地介绍拉深成形工艺，最后总结出拉深工艺的特点以及常见缺陷。采用这种教学方式，不仅增大了教学过程中知识信息的传递量，而且加深了学生对拉深工艺的认识和理解，大大提高了课堂教学效果。 3.2 优化教学内容
在传统教学观念中，由于过分强调课程理论的系统性和完整性，教师若不加选择地按教材讲解，常常使教学如蜻蜓点水一般。同时，由于课程教学内容多而繁杂、理论抽象枯燥，因此课程重点很难突出。在现代化信息需求量不断增大的当今社会，为了让学生在有限的时间内获得更多的专业知识，教师讲授时应根据学生知识结构的需要和应用型本科教学的特点，尽可能结合工程实际，在注重加强与拓宽专业基础知识面的前提下，进行“去粗取精、画龙点睛”式教学[3]。在材料成形工艺基础课程的教学内容改革上，笔者根据材料成形及控制工程专业特点和专业方向的需求，在充分体现教学目的和教学任务的前提下，在讲授内容方面采取了删减、增加和侧重并举的措施。
鉴于材料成形工艺基础这门课程综合性和实践性很强的特点，笔者在讲授铸造、锻压和焊接三大传统工艺的基础上，增加了新工艺、新技术等先进知识的介绍，如非金属制品的成形、快速成形技术、材料成形复合工艺、材料成形过程中的计算机模拟等。此外，还增加国内外相关先进技术与工艺对比的内容介绍，让学生充分了解我国装备制造业的发展现状、自身竞争优势和目前存在的问题，培养学生良好的科研与创新意识，鼓励学生拓宽思维，积极参与实践活动，撰写学术论文。
例如：目前有限元模拟仿真技术在金属塑性成形中得到了广泛应用，是金属成形工艺预测、优化和定量控制的有效方法。利用有限元技术，可以研究成形过程中金属的流动规律以及组织性能的变化过程，而且还可以获得成形件的瞬时位移场、瞬时速度场、瞬时温度场以及瞬时应力场等热力学参数，从而可以模拟金属材料的整个变形过程。在讲述材料成形工艺基础课程材料成形工艺自动化时，应补充这方面的知识，让学生通过了解有限元的思想、有限元建模的基本步骤以及有限元软件的使用方法，加深对金属塑性成形工艺变形过程本质的理解和掌握，从而使专业知识形象化和具体化，便于理论与实践相结合。总之，教师教学应该“突出重点、解决难点、联系实际、提取精髓”，学生在自学等其他环节应注重“辅助课堂、拓宽知识、发散思维、培养能力”，从而实现“以学强学”的最终目的。
3.3 丰富教学手段
材料成形工艺基础课程的教学过程，始终贯穿着机械产品生产工艺方法、零部件结构设计、材料成形设备工具的操作等实践性较强的内容，存在较大的教学难度。因此，在教学手段改革过程中，应摒弃单一的教学方式，采用实物模型、教学动画、录像视频、多媒体课件等现代化教学手段和板书共用的教学方法，让学生在较短的时间内较为感性地直观、清楚、正确地了解零件的各种成形方法及工艺设计过程。然后，进一步讲解各种成形工艺的基本原理、工艺过程、特点和适用范围等内容，从而使课程教学内容具体化、形象化，概念和规律简单化，在一定程度上弥补学生工艺知识学习和专业实践环节锻炼不足的问题，提高教学效率和教学效果。
例如：在讲述材料成形工艺基础特种铸造时，通过在多媒体课件中引入教学动画、语音视频等手段，生动形象地展示熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造等先进的材料成形工艺与方法，使课堂教学由单纯的听觉刺激转变为视听同步的动画模拟演示，增加学生感性认识，扩大课堂的信息量。
除此之外，随着现代网络和信息技术的发展，网络远程教学方法日益完善，使课堂教学超越了学校围墙的限制，逐渐利用社会的公共资源[4]。在教学过程中，可以尝试将网络教学与课堂教学有机结合，建立教学和辅导平台，便于师生互动。通过将课程教学大纲、教学进度表、教案、多媒体课件等电子教学文件上传到校园网课程建设平台，供学生随时学习和查阅答疑之用；在学校网络或电子邮件、QQ会话中与学生进行及时的交流互动，增强学生学习的积极性和自主性。
3.4 完善考核体系
课程考核是检查与评价教学效果的重要手段，在促进学生学习、改进教师教学、提高教学质量等方面有着重要的意义。在传统教学过程中，对学生的考核往往单纯地以卷面分数评定成绩，从而导致大多数学生高分低能，平时不注重专业知识的理解和积累，考前死记硬背，考试及格万岁，考后知识基本忘光。这种应试教育的方法既不能真正检验学生的实际能力水平，也不能客观评价教师的课堂教学效果[5]。因此，在教学改革的探索与实践活动中，必须建立一种长期、有效、客观的考核方式。
对材料成形工艺基础课程的考核，笔者采用“总成绩=平时成绩（30%）+考试卷面成绩（60%）+实验成绩（10%）”的考核方式。其中，平时成绩的考核不仅局限于学生旷课、迟到、早退、缺席等表面情况，更注重学生平时课堂回答、参与程度、课堂讨论、综合作业等方面的表现，从而较为客观和全面地考核学生平时的学习情况和接受能力。此外，在期末考题的出题方式上，笔者进一步加大其灵活性。如适量增加多选题、综合题等以考核学生对知识掌握的程度和实际运用能力。事实证明，考核方式的改革和完善，在大大调动学生学习积极性和主动性的同时，也提高了学生的实践创新能力和专业知识的综合运用能力。
4 结束语
通过对材料成形工艺基础课程开展教学改革与实践活动，教师的课程教学水平和教学效果有很大提高，学生普遍反映专业知识和工程实践能力的掌握得到了明显改善。然而，随着材料成形新技术、新工艺的不断涌现和迅速发展，该课程的教学改革仍需不断探索，需要我们在教学过程中不断摸索、更新和完善。只有这样，才能从根本上提高应用型本科院校的课堂教学质量，培养大批合格专业技术人才，服务于工程领域的各行各业，促进我国经济建设和发展。
参考文献
[1] 严绍华.材料成形工艺基础[M].第2版.北京：清华大学出版社，2008.
[2] 周川.高等教育学[M].南京：河海大学出版社，2009.
[3] 夏巨谌，王新云，张祥林.“材料加工工程”课程改革思路、作法及效果[J].理工高教研究，2011（5）：135-138.
[4] 李志扬，张福豹，倪红军.材料成形技术基础课教学改革实践与探索[J].中国现代教育装备，2013（15）：34-36.
[5] 吴从兵.应用型本科教学模式下关于教学改革的思考[J].科技信息，2012（35）：662-663.