工科高校材料成型控制工程的论文

　　一、设计性实验选题的“五个原则”

　　此外，设计性实验选题时，在把握综合性、创造性、应用性、自主性和灵活性这五个原则外，还要合理掌控学生专业知识结构、专业知识掌握程度及学生自主实验的可操作性等方面。

　　二、设计性实验选题的“四个方向”

　　材料成型与控制工程专业设计性实验选题在把握“五个原则”的前提下，通常可通过“四个方向”来进行选题设立，即验证性实验转化为设计性实验、科研项目转化为设计性实验、生产项目转化为设计性实验和学生兴趣转化为设计性实验。

　　（一）验证性实验转化为设计性实验

　　验证性实验是为促使学生掌握并加深对专业基本理论、知识的理解，而按照实验教材的要求，由学生进行实验操作，并从实验结果验证所学的理论知识。由于实验结果在理论授课时已经涉及，因此学生实验的兴趣不浓，热情不高。但不要因为这些就抹杀验证性实验验证理论知识，加深学生对基本理论知识理解的独特作用。完全可以通过合理安排，将一些验证性实验转换为设计性实验。这样就可以激发学生的实验兴趣，提高学生的实验学习主动性、自主性。例如，对长杆型坯料进行局部镦粗是模锻生产中经常采用的变形工序之一。因此，在《锻压工艺及模具设计》专业实验课中设立了“局部镦粗规则的验证”这项验证性实验。该实验通过对不同长度试件，使用局部镦粗模进行镦粗，验证局部镦粗规则的正确性，观察和分析由于局部镦粗长度与直径比值的影响而出现的正常和不正常现象。由于是验证性实验，学生兴趣不高，往往抱着看热闹的心态参加实验，不能达到良好的教学效果，但该实验涉及内容是比较典型且在生产中常用到的。怎样保留并将其转换为学生感兴趣的设计性实验呢？这就需要转换思路，可将该实验内容转换为首先要求学生根据给定尺寸的不同试件，进行局部镦粗积聚工步计算，并绘制镦粗模模具图。当然，由于实验经费及加工时间的限制，学生设计的镦粗模并不需要制作出来，因为给定尺寸的试件，其局部镦粗模主要模具尺寸及工步是唯一的，可以采用原有的局部镦粗模进行实验和鉴定学生设计结果的准确性，这些需要教师在实验过程中灵活掌握。这样，通过对原有实验内容转换为设计性实验，可使学生根据给定的实验目的，自行设计实验方案并予以实施，对实验结果进行分析论证，一方面有力地提升学生的实验热情，巩固所学理论知识，提高解决本专业有关加工工艺问题的能力；另一方面增加的镦粗模设计又锻炼了学生的工程制图能力。验证性实验转换为设计性实验，不但可以保留一些经过长期教学积淀总结的经典、原理性强的验证性实验内容，而且节约实验经费，还能提高学生的实验热情，达到良好的实验教学效果，有着“一举三得”的益处。当然，并不是所有验证性实验都能转换为设计性实验，对于这类实验项目，如果确实是经典、原理性强的验证实验项目，只要集思广益，通过合理安排，完全可以将验证性实验穿插在设计性实验项目中，以增加学生的.学习主动性。这些都需要在设计性实验选题中拓宽思路，灵活安排。

　　（二）科研项目转化为设计性实验

　　科研项目转化为设计性实验，就是将专业教师的科研课题或科研成果转化为设计性实验。随着科学技术的快速发展，新材料、新技术和新知识不断出现，而且高校材料成型与控制工程的教师学历较高，多为博士毕业，且积累了具有一定水平的科研成果。把科研课题或科研成果涉及的新技术和新知识转化为设计性实验，是培养学生创新意识、创新精神和创新能力的最佳途径。根据调查，学生大多数对专业课老师所从事的科研项目及内容具有极大的兴趣和关注，此举能够有力地提高学生实验学习的积极性和兴趣，利于实现加强学生专业素质与实践应用能力培养的教学目的。例如，教师科研项目涉及到的过共晶Al-Mg2Si合金在航空航天、军工、汽车等领域中应用前景广阔，已成为国内外十分重视研究开发的先进复合材料，但铸态过共晶Al-Mg2Si合金的力学性能较差。因此，可将该科研项目涉及内容转化为“原位自生Al-Mg2Si复合材料力学性能的改善”设计性实验，要求学生针对铸态原位自生过共晶Al-Mg2Si复合材料力学性能差的特点，设计并实施改善力学性能的方法，并撰写分析报告。该设计性实验所涉及的Al-Mg2Si在专业课中虽未能涉及，但铝硅合金熔炼等相关知识在理论课和实验课上已涉及并掌握，因此学生进行该项实验有一定的理论和实践基础。学生首先要查找相关资料，理解并掌握“原位自生过共晶Al-Mg2Si复合材料”的相关知识，在保证合金成分为过共晶Mg2Si的条件下，自主选择、计算合金成分配比。然后根据计算结果进行配料、熔炼、除气，并根据前期选择的不同方法对合金熔液或浇注试件进行处理，最后进行拉伸测试及金相观察，检验设计方案的正确性，并对结果进行理论分析。该设计性实验虽然由科研课题转化，但涉及材料成型与控制工程专业知识中应掌握的合金设计、合金配料、合金熔炼、合金处理及热处理工艺等，较好地将专业知识系统、综合地链接在一起，使学生能够接受系统的工程实训，不仅能够培养学生的创新能力，而且加深其对所学专业的认识和提高解决所学专业涉及工艺问题的能力，树立正确的思维方法及严谨的科学态度和工作方法等。科研项目转化为设计性实验时，不可盲目地将科研内容或部分内容一成不变地照搬过来，必须要考虑学生的所学专业知识和专业能力，如果研究内容过于狭窄、难度较大或实验内容过于生僻，不仅达不到提高学生实验兴趣和教学效果的目的，反而会使学生产生抵触情绪，这就从根本上违背了开展设计性实验的初衷。因此，采用科研项目转化为设计性实验时，一定要密切结合学生专业知识、实验能力等方面，保证学生能够以饱满的热情投入到设计性实验的工作中。