铸造工艺课程设计课程教学改革研究

铸造工艺课程设计课程教学改革研究 结合铸造工艺课程设计实践教学的实际教学中存在的问题，采取及时更新工艺设计题目、增设工艺设计方案验证环节、引入任务驱动型自主学习模式、强化教师实践教学能力以及改善考核方法等一系列措施，从而有效提高学生的工程实践能力和自主学习能力，以适应铸造行业对人才的需求。铸造工艺课程设计作为材料成型及控制工程专业的重要实践教学环节，其教学目标是能够运用所学铸造理论及工艺设计知识比较系统地学习掌握铸造工艺及工装设计方法，使学生能够制定出比较合理的铸造工艺，并设计出结构合理的工装模具；同时通过课程设计，也使学生进一步提高设计绘图能力、查阅工艺设计资料的基本技能以及分析解决铸造工程实际问题的能力，以满足铸造行业用人需求。然而在铸造工艺课程设计实践教学过程中还存在一些不足之处。（1）课程设计题目陈旧且数量较少现有题目陈旧，缺乏时效性，与铸造生产实际脱节，致使学生的专业素质很难达到铸造行业的需求。图纸数量较少，难以满足1人1题，甚至需要多人共用1题或每年重复使用，这就导致存在学生之间相互抄袭或抄袭往届学生作品的现象，不利于培养学生具备独立自主从事铸造工艺设计工作的能力。（2）缺乏工艺验证环节课程设计通常只包括工艺设计、工装设计以及设计说明书的撰写等内容，而不进行实际生产验证，这就导致学生无法判断工艺设计方案的合理性及可行性。（3）教师指导不足通常1名老师指导1个班级的课程设计工作，人数在40人左右，这就导致指导教师无法详细指导每位学生。（4）考核评价机制不够全面课程考核更侧重于图纸质量以及设计说明书的规范性，而忽略了对设计过程中学生的自主性、创新性及工程实践应用能力的考核与评价。鉴于此，以铸造工艺课程设计核心课程建设为契机，本文归纳总结了铸造工艺课程设计实践教学中所采取的的改革与实践方法。1.及时更新工艺设计题目铸造工艺课程设计题目要做到推陈出新，以激发学生的设计热情。为此建立了以企业实际在生产零件为主的课程设计零件图纸库，且图纸数量要多于专业人数，且要保证每年有10%以上的题目更新，以保证课程设计与企业生产实际接轨。图纸库的建立与更新由教研室每年定期审核通过，以保证图纸的规范性及零件结构复杂程度适中。课程设计分配设计任务时，保证1人1题，且指导教师要综合考虑所带学生的设计基础差异问题，题目的选择与分配要有难度区分，并在课程设计任务分配时给出明确说明及评分标准。2.增设工艺设计方案验证环节本课程增设了工艺设计方案验证环节，有两种不同方式可供学生自主选择。第一种验证方法是引入Procast及AnyCasting等铸造模拟软件对铸件充型、铸造温度场以及铸造缺陷出现的位置和数量等进行模拟分析，进而优化工艺设计方案。模拟仿真环节的引入有利于学生发现和解决工艺设计中存在的问题，使铸造工艺设计更符合铸造生产实际，同时也提高了学生学习与应用软件的能力。第二种验证方法则是按照其工艺设计方案进行实际铸造生产，铸造生产可直接在校内铸造生产实训中心进行，该中心不仅有砂型铸造所需设备及原材料，且拥有一套熔模铸造生产流水线。采用实际生产验证工艺设计方案的合理性与可行性，更能使学生真正置身于企业生产环境中，熟悉生产设备与生产工艺流程，有利于提高学生综合职业素质。3.引入任务驱动型自主学习模式结合中国大学生铸造工艺设计大赛，引入任务驱动型自主学习模式，培养学生自主学习及分析解决实际问题的能力。铸造大赛命题均来自企业实际在生产零件，零件结构较为复杂，对识图绘图能力要求较高，且铸造工艺设计难度较高，需要学生对铸造理论、工艺及工装设计知识等加以综合应用，着重强化学生分析解决复杂工程实际问题的能1。学院鼓励更多专业学生报名组队参加校内铸造大赛和全国大赛，并以参赛作品作为其课程设计考核依据。全国铸造大赛于每年9月底发布大赛题目，而我院大四学生已外出实习无法参赛，而大三学生正在开设铸造工艺学课程，而铸造合金及其熔炼课程还未开设，且铸造大赛参赛作品大多需要通过铸造模拟软件对设计方案进行优化分析，这就建立了参赛学生以铸造大赛设计任务为导向的任务驱动型自主学习模式，既能使学生深入到专业课程理论学习中去，也有利于培养其工程实践及自主学习能力。4.引入导师制为了更好地展开铸造工艺设计与指导工作，引入导师负责制，每名指导教师负责一组学生的课程设计指导工作。学生可根据人数、学生综合素质以及师资情况进行分组，每组学生人数在810名为宜。教师可通过微信、QQ及邮件等对学生进行线上指导，以便了解各学生的学习态度、设计进度及引导学生解决设计中出现的问题，同时也有利于指导教师就共性问题、典型问题集中讲解，节省了大量时间。此外，指导教师在指导过程中应就各学生的学习态度、设计创新性等记录并存档，作为过程考核的依据。5.强化指导教师实践教学能力铸造工艺课程设计是是材料成型及控制工程专业重要的实践教学环节，是连接铸造理论与工程实践的纽带，这就对指导老师的工程素质提出了较高的要求。为了强化指导教师的工程实践能力，学院通过培养及引进等措施逐步建立一支具有较高工程实践能力的师资队伍：（1）不定期邀请工程技术人员来校就典型零件的铸造工艺设计、生产新工艺、新材料以及生产管理模式等内容开设专题讲座，加强青年教师与技术人员间的交流，同时也创造了学生与企业在职人员面对面交流的机会；（2）加大引进双师型;教师的力度，有计划的聘用具有58年以上工程实践经历的技术或管理人员兼任教师2；（3）加强对青年教师的培养，一方面有计划地定期选派青年教师到铸造生产一线参加生产实践，了解先进技术与工艺，提高工程实践能力；另一方面则可联合校企合作单位对青年教师进行专业技术培训与指导，以拓宽知识结构及强化工程实践能力。6.完善考核方法在原有平时成绩（20%）+设计说明书格式规范性及图纸质量（50%）+答辩成绩（30%）的考核评价机制基础上，加大对专业职业素养的考核力度。即平时成绩（占15%）侧重对出勤率及学习态度的考核，工艺设计质量（占40%）重点考核工艺设计的设计思路、工艺方案合理性与可行性以及图纸绘制的规范性等，设计说明书（占30%）则重点考核其文字表达能力、格式规范性等，而答辩成绩（占15%）则重点关注学生对设计方案的理解及交流与沟通能力。7.结束语通过不断对铸造工艺课程设计课程的教学模式与方法的改革与实施，以工程实践能力培养为导向的铸造工艺课程设计课程教学效果已显著提高。但仍需铸造专业相关教育工作者不断积极探索与革新教学模式与方法，以培养适应铸造行业发展的工程技术人才。