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鑄造專(zhuān)業(yè)課程設計論文
1鑄造工藝課程設計概述
鑄造工藝課程設計是學(xué)生綜合運用理論知識，根據鑄造零件的結構特點(diǎn)、技術(shù)要求、生產(chǎn)批量和生產(chǎn)條件等，確定鑄造方案和工藝參數，繪制鑄造工藝圖，編制工藝卡等技術(shù)文件的過(guò)程。通過(guò)鑄造工藝課程設計可以使學(xué)生完成鑄件工藝設計能力方面的基本訓練。鑄造工藝課程設計所涉及的課程知識包括鑄造工藝、造型材料、鑄造設備、工程制圖、AutoCAD、三維繪圖等知識，是一次綜合性工程設計實(shí)踐課。
2鑄造工藝課程設計存在的問(wèn)題
鑄造工藝課程設計目前在教學(xué)中存在以下主要問(wèn)題:
(1)學(xué)生學(xué)習興趣較低。由于傳統鑄造工藝課程設計通常采用試錯法進(jìn)行確定，設計者要憑借經(jīng)驗及理論知識確定較合理的方案、選用鑄造工藝參數，故往往需要反復選擇方可獲得滿(mǎn)意的結果。且傳統的設計模式不能直觀(guān)地通過(guò)改變設計參數進(jìn)行方案比較進(jìn)行設計性訓練，這造成了學(xué)生主動(dòng)獲取知識的興趣較低。
(2)鑄造工藝課程設計要求學(xué)生具有較強的識圖、繪圖能力。但由于目前工程制圖學(xué)時(shí)的縮減以及學(xué)生學(xué)習興趣的降低，致使學(xué)生在三周的課程設計時(shí)間里有一周的時(shí)間是用來(lái)識圖的，這嚴重影響了課程設計的進(jìn)度。
(3)鑄造工藝課程設計需要學(xué)生對型板、砂箱、芯盒等工裝進(jìn)行設計，學(xué)生對這些工裝的認識往往通過(guò)書(shū)本得來(lái)，即便學(xué)生在實(shí)習時(shí)見(jiàn)過(guò)部分工裝，但由于條件限制，這些工裝的結構、工作原理等均未搞清楚。而且課程設計工作量很大，學(xué)生學(xué)習的自主性差別很大，因此部分學(xué)生只是機械的照貓畫(huà)虎，從而無(wú)法訓練和提高學(xué)生分析和解決工程問(wèn)題的能力。
4)我校鑄造工藝課程設計一般集中安排在秋季學(xué)期第18～20周，由于此時(shí)學(xué)生面臨著(zhù)期末考試、考研等，加之師資不足，造成師生及時(shí)溝通存在困難，一般在教師集中將任務(wù)書(shū)發(fā)給學(xué)生后，有一部分學(xué)生就很少到設計室了，當課程設計快要結束時(shí)才開(kāi)始設計，其中不乏抄襲現象，使課程設計失去了原有的意義。
(5)傳統的鑄造工藝課程設計題目都已沿用了很多年，很少與現在的工廠(chǎng)有關(guān)，使課程設計與工程實(shí)踐脫離了銜接。
3鑄造工藝課程設計改革與實(shí)踐
針對課程設計目前存在的主要問(wèn)題，筆者對課程設計流程、內容、考核方式等進(jìn)行了改革與實(shí)踐，使鑄造工藝課程設計作為“三維一體”能力應用型人才培養計劃中重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節充分發(fā)揮作用。
(1)提高學(xué)生的學(xué)習興趣，改革課程設計的內容和流程，重點(diǎn)培養學(xué)生分析、解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。課程設計內容是課程設計的基礎，內容的好壞直接關(guān)系到教學(xué)目的能否實(shí)現。為了達到培養目的，一方面讓學(xué)生通過(guò)實(shí)習建立對工藝及裝備的感性認識，另一方面拋棄傳統的設計題目，選擇多個(gè)工廠(chǎng)里實(shí)際生產(chǎn)的典型零件作為課程設計的題目，實(shí)現課程設計與工程實(shí)踐的銜接。為了防止抄襲現象，學(xué)生4～5人一組做同樣的零件，但每個(gè)學(xué)生的設計參數不同。為了提高學(xué)生主動(dòng)獲取知識的興趣，對傳統的鑄造課程設計流程進(jìn)行了改革。新的課程設計流程中增加了AutoCAD、三維繪圖、計算機模擬等，通過(guò)改變設計參數進(jìn)行方案比較的設計性訓練能夠直觀(guān)地體現，這在很大程度上提高了學(xué)生的學(xué)習興趣。同時(shí)學(xué)生的識圖、繪圖能力得到了充分的鍛煉和提高，為以后參加工作奠定了堅實(shí)的基礎。圖2為大學(xué)生采用Pro/E軟件完成的鑄件三維設計。
(2)課程設計與大學(xué)生競賽相結合，促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)改革。大學(xué)實(shí)踐教學(xué)的根本真諦在于它能夠培養學(xué)生未來(lái)從事研究、探索活動(dòng)的一種思維品質(zhì)和習慣［3－4］。學(xué)科競賽可以鍛煉學(xué)生提出問(wèn)題、設計方案、探索解決問(wèn)題方法的能力。整個(gè)競賽從組織隊員開(kāi)始，就是學(xué)生的主動(dòng)思維、發(fā)散思維、直覺(jué)思維、批判性思維，甚至是“夢(mèng)想”的過(guò)程，是學(xué)生利用多年學(xué)習的知識進(jìn)行分析、組合與判斷的過(guò)程，也是培養學(xué)生創(chuàng )新思維和應用實(shí)驗基本技能、發(fā)揮創(chuàng )造性的過(guò)程。通過(guò)學(xué)科競賽使學(xué)生的創(chuàng )新活動(dòng)成為了學(xué)業(yè)的一部分。蘭州理工大學(xué)在實(shí)踐中出臺了一系列相關(guān)配套政策，例如創(chuàng )新學(xué)分實(shí)施辦法中規定每位學(xué)生必須獲得1個(gè)創(chuàng )新學(xué)分;參加校級及以上學(xué)科競賽的同學(xué)可以獲得創(chuàng )新學(xué)分，競賽作品可以替代課程設計等。在一系列制度的支持下，大學(xué)生踴躍報名參加，利用寒暑假時(shí)間參加競賽，通過(guò)校內競賽選拔推薦參加國家級競賽的人員。通過(guò)參加鑄造工藝大賽，學(xué)生成為了學(xué)習過(guò)程的主體，激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習的積極性。從2009－2014年，我校學(xué)生連續六年參加了“永冠杯”全國大學(xué)生鑄造工藝大賽，獲一等獎3項，二等獎2項，三等獎18項。同時(shí)通過(guò)競賽，提高了學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，培養了學(xué)生科學(xué)研究的基本素質(zhì)、動(dòng)手能力和勇于創(chuàng )新的精神。雖然參加全國鑄造工藝大賽的是學(xué)生，但同時(shí)比的是創(chuàng )意以及學(xué)校的教學(xué)方法和教學(xué)手段。許多企業(yè)工程師、研究人員作為競賽評委，這些都增加了高校教師的壓力，促使教師對實(shí)踐教學(xué)方法和手段進(jìn)行改革，有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
(3)規范化管理模式，改革考核方式，將過(guò)程考核和能力考核相結合。在課程管理方面，我們通過(guò)任務(wù)書(shū)明確了以下時(shí)間點(diǎn):開(kāi)題，中期檢查，課程設計答辯，提交設計報告。通過(guò)規范化的管理，學(xué)生可以清楚地知道各個(gè)階段的內容，并能合理安排時(shí)間。開(kāi)題時(shí)要讓學(xué)生知道課程設計的目的、內容及意義。這個(gè)階段要求學(xué)生充分利用圖書(shū)館紙質(zhì)及電子資源，積累大量的原始資料，并充分了解鑄件的結構特點(diǎn);中期檢查主要解決設計中出現的問(wèn)題;課程設計答辯環(huán)節是對整個(gè)鑄造工藝設計進(jìn)行的總結。通過(guò)答辯環(huán)節可以提高學(xué)生口頭表達能力以及臨場(chǎng)應變能力。根據課程設計的流程，在開(kāi)題、中期檢查以及課程設計答辯三個(gè)環(huán)節分別進(jìn)行考核。開(kāi)題占整個(gè)課程設計考核的10%;中期檢查占70%，包括以下內容:合理選定鑄造工藝參數，占15%;澆冒口等的設計，占25%;工藝圖、型板圖、合箱圖的繪制，占30%;課程設計答辯占20%。
4結語(yǔ)
基于培養學(xué)生“三維一體”能力的鑄造工藝課程設計模式，使學(xué)生受到了必要的工程意識、工程思維和工程方法的訓練，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，實(shí)現了本科生培養與社會(huì )需求的接軌。我�；凇叭S一體”能力培養的鑄造專(zhuān)業(yè)課程設計堅持數年，形成了特色教學(xué)，受到了學(xué)生歡迎，可在工科高等院校中借鑒推廣。
作者:李亞敏 劉洪軍 單位:蘭州理工大學(xué)材料工程國家級實(shí)驗教學(xué)示范中心