【摘要】 壓加工藝及設(shè)備課程是廣西大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)必修課。針對廣西鋁資源豐富的優(yōu)勢和廣西將出現(xiàn)的鋼鐵大生產(chǎn)的專業(yè)背景,本文探討了壓加工藝及設(shè)備課程所面臨的挑戰(zhàn),并提出教學(xué)重點。

【關(guān)鍵詞】 壓加工藝及設(shè)備教學(xué)重點

材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)知識主要包括傳統(tǒng)的冶金、材料加工(熔鑄、壓力加工、熱處理、焊接等)和材料的應(yīng)用(材料性能等)三大塊內(nèi)容。壓加工藝及設(shè)備作為材料加工的一門工藝類核心課程,培養(yǎng)學(xué)生具備什么樣的知識結(jié)構(gòu)和能力素質(zhì),使學(xué)生具有生產(chǎn)第一線應(yīng)用型人才所需的能力,從而使學(xué)生適應(yīng)21世紀冶金工業(yè)和地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的需要,已成為本門課程教學(xué)探討的重要內(nèi)容。本文以廣西大學(xué)壓加工藝及設(shè)備課程為例作初步探討。

一、新形勢下壓加工藝及設(shè)備課程面臨的挑戰(zhàn)

我國的鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),是實現(xiàn)工業(yè)化的支撐產(chǎn)業(yè),其發(fā)展?fàn)顩r直接影響到我國經(jīng)濟發(fā)展的進程。廣西地處中國—東盟自由貿(mào)易區(qū)中心位置,泛北部灣區(qū)域經(jīng)濟合作與發(fā)展極大促進了廣西大型鋼鐵項目的建設(shè)。廣西的鋼鐵企業(yè)要在國際國內(nèi)市場競爭中生存和發(fā)展,必須加快工藝和設(shè)備的現(xiàn)代化改造,加強產(chǎn)品質(zhì)量的提高,加速市場所需要的新品種開發(fā),這給鋼鐵企業(yè)人才的知識能力提出了更高的要求。

目前我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展中存在的不足有:自主創(chuàng)新能力弱、高端產(chǎn)品依賴進口、資源短缺、能耗過高、環(huán)境污染嚴重等。要彌補這些不足,人才是關(guān)鍵所在。向廣西的鋼鐵企業(yè)輸送大量的高素質(zhì)人才,作為廣西的地方院校來說是責(zé)無旁貸的;特別是廣西大學(xué)作為國家“ 211 工程”重點建設(shè)學(xué)校,本科教育更要體現(xiàn)“基礎(chǔ)和面向未來”的基本屬性,不僅要考慮到廣西鋁資源豐富的優(yōu)勢,更要面對廣西將出現(xiàn)的鋼鐵大生產(chǎn)的專業(yè)背景,讓學(xué)生在課程內(nèi)容的選擇上有更大的張力和自由度,既要具備扎實的專業(yè)基本功,又要有廣泛的專業(yè)知識背景,這就給金屬壓加工藝及設(shè)備這門課提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。

二、新形勢下壓加工藝及設(shè)備課程的教學(xué)探討

第一,抓住主要思路,突出重點。廣西大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)為本科生開設(shè)的壓加工藝及設(shè)備課程主要指金屬的固態(tài)成型,其成型方法很多,常用的有擠壓、拉拔、鍛壓、沖壓、沖裁、彎曲、軋制等,每種壓力加工的方法都涉及到金屬的流動規(guī)律、變形原理、制品的組織性能控制、力能參數(shù)計算及產(chǎn)品的質(zhì)量控制等內(nèi)容。因此在有限的課堂時間內(nèi)不可能每種加工方法、每方面的內(nèi)容面面俱到,必須要抓住金屬與合金的化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)、組織與性能之間的內(nèi)在聯(lián)系,以及在各種條件下的變化規(guī)律這一主思路,突出重點。課程內(nèi)容的選取上要緊密聯(lián)系廣西的資源優(yōu)勢,既應(yīng)注重以鋁為重點的有色金屬的成形,又應(yīng)注重鋼鐵的成形與加工;既研究材料成形的宏觀流動規(guī)律,又強調(diào)材料微觀組織演變規(guī)律的控制;教學(xué)以軋制成形工藝為主要載體,鋼鐵軋制為主,有色金屬軋制和部分金屬壓力加工設(shè)備穿插在工藝教學(xué)之中,并在課程中適當(dāng)增加擠壓、沖壓、鍛造和拉拔原理的內(nèi)容;選擇型材、板材、管材三類典型軋制生產(chǎn)為金屬壓力加工工藝教學(xué)內(nèi)容,通過在學(xué)校進行生產(chǎn)工藝設(shè)計,再到先進的冶金企業(yè)進行生產(chǎn)實習(xí),加深對成形工藝和設(shè)備工作原理理論知識的理解,體現(xiàn)基礎(chǔ)理論與實際應(yīng)用緊密、有機結(jié)合的特點。

第二,緊密聯(lián)系專業(yè)基礎(chǔ)知識,溫故而知新。壓加工藝及設(shè)備課程需以材料科學(xué)基礎(chǔ)、金屬塑性加工原理等課程為基礎(chǔ),要學(xué)好這門課必須要有扎實的材料學(xué)的基礎(chǔ)功。因此在授課的時候,要不斷的聯(lián)系學(xué)過的基礎(chǔ)知識及相關(guān)的內(nèi)容,把相關(guān)的內(nèi)容融入到新的課程里面,讓知識融會貫通。以6063鋁合金的擠壓成型為例,首先,應(yīng)弄清楚6063鋁合金的成分,它的主要強化相是什么,這就要緊密聯(lián)系金屬的強韌化理論。其次,應(yīng)弄清楚擠壓的方法,通過力能參數(shù)計算來選擇擠壓機的噸位,確定鑄棒的規(guī)格。再次,擠壓時的變形溫度、變形速度及變形程度如何控制,才能達到想要的力學(xué)性能,這其中要“揉入”晶體缺陷、組織性能控制等知識,才能使學(xué)生對6063鋁合金的擠壓工藝有較為完整的認識,達到溫故而知新。

第三,將科研溶入到課堂教學(xué)中。在課堂教學(xué)中借助多媒體技術(shù),應(yīng)用大量的照片、圖片、錄像等將工藝過程以形象、直觀、學(xué)生易于接受的形式展現(xiàn)在學(xué)生面前,從而彌補了在工廠現(xiàn)場參觀少、參觀不足的缺陷。此外,任課教師將科研成果作為理論解決實際問題的案例編成課件,擴充教學(xué)資源。利用“看得見、摸得著”的案例使學(xué)生加深對基本原理的理解、體會理論結(jié)合實際的樂趣,從而發(fā)掘出被教育者的潛力,提高教學(xué)效率。在擴充資料部分,將不便在正文中介紹的學(xué)科最新的研究情況、學(xué)術(shù)界尚存爭議的問題、研究背景等介紹給學(xué)生,這樣既豐富了學(xué)生的知識面,又有利于激勵學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,有效地提高了課堂教學(xué)效果,也為學(xué)生課外自學(xué)提供了基本條件和良好基礎(chǔ)。

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第四,通過實踐環(huán)節(jié)加深對課程內(nèi)容的“吸收”。通過課程設(shè)計和生產(chǎn)實習(xí)的環(huán)節(jié),進行理論聯(lián)系實際教學(xué):鼓勵學(xué)生根據(jù)工廠的現(xiàn)場生產(chǎn)選擇典型產(chǎn)品組織工藝制訂、生產(chǎn)管理、設(shè)備結(jié)構(gòu)分析、經(jīng)濟指標(biāo)核算相結(jié)合的綜合教學(xué),并由此舉一反三,引導(dǎo)學(xué)生掌握其他產(chǎn)品的工藝知識;為學(xué)生安排實驗課,讓學(xué)生獨立完成;鼓勵有興趣的學(xué)生開展科技創(chuàng)新活動,針對某一小課題成立研究小組,引導(dǎo)學(xué)生參加科研實踐,讓學(xué)生感受到理論學(xué)習(xí)的重要性和運用知識的樂趣。在本門課程設(shè)計的選題上,盡量來源于生產(chǎn)實際的產(chǎn)品開發(fā),車間設(shè)計和車間改造,盡量按學(xué)生就業(yè)的可能去向,確定設(shè)計題目,做到有的放矢,在走上工作崗位后能盡快熟悉業(yè)務(wù),承擔(dān)起所在車間類型的工藝工作。

第五,在經(jīng)典內(nèi)容的基礎(chǔ)上,適當(dāng)補充新技術(shù)新工藝的知識。金屬材料是現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防及科學(xué)技術(shù)的重要物質(zhì)基礎(chǔ),正在迅猛發(fā)展,在金屬學(xué)領(lǐng)域不斷出現(xiàn)新材料、新理論和新工藝,教科書上并未完全反映出來,應(yīng)適當(dāng)充實當(dāng)前壓力加工領(lǐng)域的最新研究成果,使學(xué)生及時了解材料科學(xué)的最新研究和發(fā)展動態(tài)。比如材料的智能制備與成形加工技術(shù),發(fā)展計算機數(shù)值模擬、仿真模擬及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),構(gòu)筑完善的材料數(shù)據(jù)庫等。

【參考文獻】

[1]魏立群,柳謀淵.以培養(yǎng)工程能力為主線構(gòu)建《金屬壓力加工專業(yè)》教學(xué)體系[J]. 上海冶金高等?？茖W(xué)校學(xué)報,1999(1)

[2]胡彬,肖大志,張鵬等.面向21 世紀金屬壓力加工專業(yè)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革研究[J]. 重慶工業(yè)高等專科學(xué)校學(xué)報,2000(4)

【作者簡介】 趙艷君(1971-),女,遼寧葫蘆島人,廣西大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院講師,碩士,研究方向:鋼鐵和有色金屬新材料。

(責(zé)編盧海)