時間:2016年11月19日 分類:電子論文 次數:
這篇工藝工程師論文發表了沖壓工藝課程設計質量研究,沖壓工藝課程是一門重要的基礎課程,論文介紹了在沖壓工藝課程設計中的現狀以及存在的問題,并給出了提高課程設計質量的措施及效果,以適應當前的教學現狀。
摘要:為了解決近年來沖壓工藝課程設計中存在的問題,保證設計質量,近幾年在相關的專業課程內容、設計題目及內容、指導方法和考核體系建設等方面嘗試采取了一些調整措施,經實踐證明取得了良好的效果,對提高課程設計質量是有益的。
關鍵詞:工藝工程師論文,沖壓工藝,課程設計,教學質量
沖壓工藝課程設計是材料成型及控制工程專業重要的實踐性環節之一,是運用沖壓工藝及模具設計專業理論知識嘗試進行的工程設計,是培養學生綜合應用知識能力和提高創新意識的重要手段,是對專業課教學效果檢驗和評價的一種非常有效的形式[1]。通過對多年來尤其是近年高校擴招生源質量發生較大變化的形勢下指導的課程設計進行的總結,感覺在許多方面存在著一些亟待解決的問題,所以在近兩年的課程設計教學中嘗試采用了一些新的措施和方法,以達到提高課程設計質量的目的。
一、沖壓工藝課程設計現狀及存在的問題
遼寧工業大學(以下簡稱我校)于1983年成立鍛壓工藝及設備專業,1998年高校專業進行調整后與鑄造工藝及設備專業合并成立了材料成型及控制工程專業。目前該專業設置鑄造和沖壓兩個工藝課程設計,共四周。通過多年指導沖壓工藝課程設計,筆者感到存在一些問題。
(一)專業課內容
工藝課程設計須與專業理論課相關聯,學完后再通過課程設計進一步理解和鞏固,達到教學大綱的要求,例如沖壓工藝課程設計離不開沖壓工藝及模具設計課的內容,但是該課程內容有關連續模設計、汽車覆蓋件模具內容更少,與近年來沖壓實際生產情況和發展方向有些脫節,要拓展題目類型得不到課程內容的支撐,不利于題目與內容的改進與調整。為培養應用型人才,提高就業率,使學生切實具有融入到地方經濟發展的能力,必須對課程內容做出相應調整,使其更適應沖壓生產發展呈現出的新特點。
(二)課程設計的教學計劃安排問題
按照教學計劃,課程設計安排在與專業課同學期的期末進行,理論上沒有問題,但近幾年受到其他因素影響比較大,例如學時偏少,要完整地設計一套模具及工藝,兩周時間對于學生有一定的困難,尤其是較復雜的模具更難保證質量,應適當增加課時;另一個影響因素是課程設計時間段與研究生考試日期重疊或臨近,每年考研人數比例都較高,多數學生不能全心投入專業課學習和課程設計,導致設計質量總體嚴重下降,有些學生不能保質保量按時完成設計,影響和沖擊正常教學進度。
(三)學生自身條件和學習態度問題
近年來高等教育已實現了由精英化向大眾化的轉變[2],學生生源質量參差不齊,少數專心刻苦學習,多數學習態度一般,極少數較差或疲于應付重修課等遺留問題,無心專業課學習和課程設計。要正常完成課程設計必須掌握相關的專業基礎課和專業課知識,與沖壓工藝課程設計關系最密切的專業課程有多門,其中對機械制圖知識的掌握程度如何直接影響繪圖質量,繪圖前要求學生復習相關內容,但大多數學生不認真按要求做,繪圖中出現一些不應有的錯誤,完全依靠教師指出后改正,不能主動自檢,態度不認真,這方面消耗了很多時間,擠掉大量的本應用于指導結構和工藝設計的時間。
(四)課程設計題目、內容與指導等教學問題
近年指導學生數較多,在確定題目時會遇到相互矛盾的問題。首先,如果選題比較單一即只給一個班指定幾個較難的題目,再通過給定不同的工件材料等條件區別開學生的任務,這樣供學生自選的題目較少,影響學生的整體學習興趣和創新設計的產生,不能適應學生個人學習興趣、學習基礎等方面個體差異的需求,最大問題是相同或相似題目一定程度上易造成懶惰不努力學生抄襲現象。另外給每個人完全不同的題目,主要指工件形狀、模具類型不同,能適應學生個體差異的需求,對于主動性強的學生有利,但對于多數基礎一般、獨立工作能力較差的學生不利;ハ鄬W習探討問題的基礎沒有了,也不利于培養相互協作精神。教學內容方面,多年一直進行簡單沖裁模設計,獨立完成一套模具和工藝設計并編寫設計計算說明書,繪出全部圖紙,二周時間比較緊張,只能按設計步驟進行最基本的設計,不能太深入,例如最佳工藝方案確定時不能比較多種方案,只能計算單個步距的材料利用率,確定原料規格時不能通過橫裁、縱裁和復合裁利用率的比較進行選擇。另外,設計內容很少涉及復合模和連續模等,彎曲、拉深等成形模也極少,學生總體得不到較全面的鍛煉。指導方面也需要適應當前大眾化高等教育。過去精英化教育階段不擔心學生學習態度、水平差異等問題,教師可將主要精力放在設計內容本身,學生都很努力,不需面面俱到和反復強調,其他如內容安排、考勤及考核等不需耗費很多精力也可取得較好的設計質量。但近年來情況有很大變化,隨著招生規模擴大,生源質量的變化,指導設計的方式方法也不得不變化,必須強化各環節管理,尤其是紀律方面,必須經常督促,指導更細化。
二、提高課程設計質量的措施及效果
針對存在問題,近幾年嘗試采取了一些措施,以適應當前教學狀況,具體措施及效果如下。
(一)調整課程內容,強化復習制圖知識
為將復合模、連續模、汽車覆蓋件模具增加到題目中,授課中增加了連續模和汽車覆蓋件模具的設計步驟、要點及與其他模具設計的區別等內容,對選擇此類題目的學生非常有利,這幾年的實踐證明效果不錯,討論可直接切入關鍵問題,不需再先講基礎再解決設計問題。為提高繪圖質量,有必要督促甚至直接帶學生復習繪圖知識,如線型、繪圖比例、粗糙度標注、尺寸標注尤其是形位公差標注等。這些方面出現錯誤較多,一是反映學生態度是否認真,也反映基礎知識掌握程度,直接影響圖紙質量。不論是手工還是計算機繪圖都是必要的,圖紙表達方面出現的錯誤顯著減少,粗略統計近兩年情況,圖紙上初次出現此類錯誤的人數比例可減少32%左右,錯誤處數減少40%左右,減少了教師檢查圖紙和學生改圖時間,更多的時間用于工藝及結構設計方面,設計質量有顯著提高。
(二)合理設計課程設計題目和內容
根據教學大綱的要求和學校對題目設置方面的相關規定,近幾年在題目設計方面進行了研究,遵循綜合性強、難度適中、緊密結合工程實際的原則,按照三十人班型準備了至少三十個獨立題目,涉及的模具種類有簡單模、復合模和連續模,工件類型主要以沖裁件為主,包括9類外形即方形、梯形、三角形、圓及多邊形、半圓及山字形、橢圓及盤形、十字形、丁字形和角尺形,每一類又包括幾種形狀,也可以根據需要改變工件形狀即加入彎曲、翻邊等經成形工序完成的形狀。按照因材施教的原則將題目設計成不同難度即模具類型、工件復雜程度、需計算尺寸的數量、工藝計算內容、模具結構設計等方面,工作量不同,但工件的材料和料厚等參數變化不大,利于學生相對獨立地完成設計,也利于共同討論制定設計方案,也適應不同基礎和學習主動性存在差異的學生,給不同興趣類型的學生選題提供了空間。為配合大學生創新創業性能力的培養,更好地培養學生綜合應用能力和創新意識[3],也考慮添加了幾個汽車覆蓋件模具設計題目,激發學生對沖壓前沿領域進一步探索的熱情。例如轎車側圍、翼子板等工件的模具設計等,此類工件包含分離和成形工序,模具設計相對較難,可將此類題目分配給基礎好的學生。在安排課程設計內容方面,主要考慮規定時間內能完成哪些任務,要合理安排內容,既要滿足教學目的又要給學生充分的時間使其設計是經過了至少兩套工藝方案比較、必要的工藝計算和結構設計計算等步驟完成的。每名學生的任務既有相似的部分如壓力中心計算,又有不同的部分如毛坯展開尺寸計算、沖壓力計算、模具結構設計等,保證在設計過程中,既培養團結協作精神,又充分發揮其創新能力,有效避免互相抄襲現象。一般要求手工繪制圖紙,雖然方法老舊,但是學生可以得到更好的鍛煉。用計算機繪圖也是學生應該掌握的,但不是課程設計必須要求的,對于精力充沛、基礎好、獨立工作能力強的學生可自選繪圖方式,也可以二者兼備,基于保證學生獨立完成任務方面考慮,全部采用計算機繪圖弊大利小,復制、替繪圖現象難以避免,很難控制。圖紙數量要求每個學生必須完成一張模具總裝圖及兩個主要零件圖,有能力也可多繪。要求編寫一份設計計算說明書,內容必須完整,具體格式按照學校要求執行。
(三)改變指導方式方法,加強考核體系建設
采取什么樣的指導方式方法直接取決于學生狀況。就近兩年學生專業課學習情況和基礎知識水平情況,按照學校要求每天必須保證兩小時指導時間已經遠不能滿足保證設計質量所必須的時間要求。如果學生基礎好,主動學習能力強,學習態度端正,指導時可以注重具體設計問題等環節,管理可以少占用一些時間,但目前多數學生不是這種情況,所以現在是全天指導并貫穿于整個設計階段。指導時遵循因材施教的原則進行分類指導,對于基礎較差的學生,采取正面直接幫扶反復指導,也鼓勵與其他同學討論問題;對于基礎較好的學生,采用啟發引導式的方法,鼓勵創新設計;對于基礎中等的學生,則兩種方法結合使用,既保證提高綜合應用能力,也給學生產生創新意識實現創新設計創造良好環境[1];對于大部分學生面臨的共性問題,主要采用當日集中講解和討論的方法解決。不論采取什么指導方式方法,都需要學生的積極配合,積極主動學習,提高自學能力非常重要。采用提前布置任務的新措施,把課程設計的教學大綱、指導書、任務書和題目表等資料在專業課授課之初下發,讓學生盡早了解課程設計的目的、意義、方法和要求,預讀資料產生的疑問可在專業課學習中解決。按照模具設計流程布置有關內容的作業,完成設計中工藝計算內容,也可以和老師提前討論課程設計中可能出現的問題,實踐證明效果不錯?梢源龠M和激發學習態度不端正或基礎不好的學生的積極轉變和學習興趣,對于提高課程設計質量起到了十分有益的促進作用。成績考核主要是針對各階段進行評價,起到督促學習的作用?己藘热葜厝齻方面:一是完成設計情況和設計資料的完整性及質量,模具總裝圖、零件圖的結構表達是否合理準確,如結構錯誤、無法漏料、模架不能運動、模具零件不能加工、標注是否齊全、繪圖規范性等,設計說明書中圖表及數據是否正確、有無重大或明顯錯誤、是否缺少主要內容、格式規范性等。二是專業知識的掌握情況,可通過平時指導質疑與考核、設計修改情況、圖紙與說明書批閱和答辯各環節了解這方面情況。三是出勤與紀律方面,主要考查曠課、病事假、是否獨立完成設計、有無抄襲或代做設計情況等。評出各階段成績,綜合給出最終成績。
三、結束語
應用上述措施對提高課程設計質量起到了積極的作用,效果比較顯著,但從培養應用型人才目標方面考慮仍有一定的缺失。應嘗試采用更積極的措施,設立一些與生產實際結合緊密的題目,從企業中請從事沖壓工藝設計的技術人員參與部分指導并對設計結果進行考核,即能提高學生實際設計能力也利于增加學生對所設計結果負責任的態度。對于不負責任、隨意設計的學生實施一票否決的考核制度,相信對提高設計質量會有更積極的作用。
參考文獻:
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[2]金昌浩.簡析中國大學課程設計[J].學園,2014(16):25.
[3]唐志偉,米倡華.關于提高高校課程設計質量的探討[J].中國校外教育,2015(3):128.
作者:趙志忠 伍復發 孟力凱 單位:遼寧工業大學 材料科學與工程學院
推薦期刊:《福建建材》(月刊)創刊于1982年,由福建省建筑材料工業科學研究所主辦。是了解福建和臺灣建材工業最新動態的窗口,每期有“臺灣建材”專欄。