金屬材料成形基礎課程體系的建設

徐曉峰 張萬紅 陳拂曉 張柯柯

河南科技大學 河南洛陽 471003

☆教學實踐與課程建設☆

金屬材料成形基礎課程體系的建設

徐曉峰 張萬紅 陳拂曉 張柯柯

河南科技大學 河南洛陽 471003

為培養(yǎng)學生的形象思維能力，提高學生的創(chuàng)新意識和設計能力，提高教學質量和教學效益，我們建立起了一套完整的適合于機械類、近機類專業(yè)學生學習的金屬材料成形基礎（金屬工藝學）課程教學體系，該體系包括精品課程網站、多媒體課件、網絡課程、實踐教學體系、課程考核體系等。

課程體系；多媒體課件；網絡課程；實踐教學；試題庫

隨著社會的發(fā)展和對人才要求的提高，厚基礎、寬口徑是人才培養(yǎng)的需要，人才培養(yǎng)的模式需要不斷變化才能適應當今社會對人才的需求。金屬材料成形基礎(金屬工藝學)是機械類和近機類各專業(yè)的一門主干技術基礎課，是學生在學習過程中由基礎課向專業(yè)課過渡的橋梁。該課程是一門理論與工程實際緊密結合的課程，在教學中，部分內容僅靠板書及語言很難表達清楚，而且由于新工藝、新方法不斷出現，使近年來本課程的教學內容不斷增多，而教學學時卻一再壓縮，從以前的70學時減少到現在的48學時，因此內容多和學時少的矛盾非常突出。為此，我們研制了該課程的多媒體CAI課件，將圖形、動畫、音像、文字有機地結合起來，通過大量設計實例，展示各種成形方法的應用，為學生創(chuàng)造一種輕松、活潑的學習環(huán)境，從而培養(yǎng)學生的形象思維能力，提高學生的創(chuàng)新意識和設計能力，提高教學質量和教學效益。同時建立起一套課程數據庫，如試題庫以完善考核系統(tǒng)；建設了課程網站，充分利用多媒體技術和網絡的普遍性、即時性和便利性在教學上的優(yōu)勢。

一、CAI多媒體課件的設計與制作

1．運行平臺

本課件使用的是Office中的PowerPoint軟件。PowerPoint的功能強大，操作極其簡便，具有各種配套模板，方便的插入Flash動畫、視頻動畫和超鏈接，使課件豐富多彩。同時便于修改，以滿足不同教師的教學特點和教學要求。本課件共制作了800余幅幻燈片。

2．動畫制作

本課件的動畫，全部用Flash MX制作，直接插入到PowerPoint中播放。在課件的每一章都插入了大量的動畫，將課程中很多不易理解的機構、機械、圖形、工藝過程等用動畫表示出來，再現了真實的運動情況，效果很好。

3．圖形制作

本課件繪制了大量的圖形，這些圖形一部分由制作人在PowerPoint軟件中直接繪制；一部分是利用CAXA軟件繪制；一部分零件圖是掃描圖；還有一部分是拍攝的圖片。

二、課程網站的建設

1．課程網站的構建

金屬材料成形基礎精品課程網站系統(tǒng)采用瀏覽器/服務器(Browser/Server)3層架構模式，客戶端運行環(huán)境為Windows95/98/2000／XP+IE5.5以上版本，服務器端采用Windows 2000 Server+IIS5.0+ASP框架,后臺數據庫采用SQL2000Server、Access 2000，遠程教學系統(tǒng)采用ASP開發(fā)。網站內容包括教學大綱、網絡課堂、電子教案、實踐教學、創(chuàng)新實踐、課程試卷、在線實習、在線答疑、在線測試、素材庫等模塊。

2．系統(tǒng)各主要模塊的開發(fā)與實現

(1)網絡教程的開發(fā)設計

網絡教程是金屬材料成形基礎精品課程網站系統(tǒng)的重要組成部分，其直接面對學生，是學生在網上學習的主要工具。所以網絡教程在開發(fā)理念上應注重體現一流教學內容、一流教學方法和教學過程的可視化。該網絡教程與其它流行的課件，如Windows Dreamreaver、Authoware等相比，最大的特色在于真正實現了網絡化，即教程的動態(tài)管理，根據教學要求,教師在后臺可隨時修正和添加教程內容，同時，更加注重教程的可視化，方便以學生為中心的自主學習。

(2)在線實習的開發(fā)設計

金屬材料成形基礎是一門實踐性很強的技術基礎課，必須要有大量的實習內容支撐，才能使學生更好地掌握教學內容。為達到此目的，該模塊應用大量的現場生產錄像和學生實習現場錄像，如鑄造生產有砂型鑄造(手工造型、自動化造型生產線)、熔模鑄造、壓力鑄造等，壓力加工有自由鍛造、模型鍛造、板料沖壓等，焊接生產有手工電弧焊、埋弧自動焊、等離子弧焊等，切削加工有車、銑、刨、磨、齒輪加工、電火花加工等。學生通過在網上觀看這些工藝方法的生產過程，使其更加易于理解和掌握學習內容。

(3)多媒體課件的開發(fā)設計

多媒體課件即電子教案，是課程網站的重要組成部分，作者綜合使用了PowerPoint、Flash、Photoshop、Fireworks4種軟件，其中PowerPoint用于制作電子教案，Flash用于模擬工藝方法和加工、生產過程，Photoshop和Fireworks用于處理圖片資料。這樣制作出的課件更加形象、生動，更具備可視化教學的特點。

(4)在線測試的開發(fā)設計

為使學生隨時了解自己對教學內容的掌握情況，我們開發(fā)了在線測試模塊。該模塊采用ASP開發(fā)，數據庫采用SQL2000 Server。主要實現客觀題(選擇題和判斷題)自動隨機的出題和閱卷，并按教學進度和內容編寫。該模塊同樣實現了動態(tài)管理，在后臺教師可以隨時對考題進行添加和修改。

(5)在線答疑的開發(fā)設計

為使學生隨時解決學習過程中的疑問和問題，我們開發(fā)了在線答疑模塊。該模塊是教師和學生交流的重要平臺，模塊采用ASP開發(fā)，數據庫采用SQL2000 Server，同樣實現了動態(tài)管理，學生隨時可以將學習中碰到的問題提出，教師回復后在頁面中顯示。

(6)素材庫的開發(fā)設計

為了便于管理素材，同時也便于和其他院校同行之間的交流，本網站特意建立了精品課程素材庫，該模塊同樣采用ASP開發(fā)，數據庫采用SQL2000 Server。其素材包括各章節(jié)的圖片和動畫。

三、課程試題庫的開發(fā)與建設

1．試題庫的運行與架構

試題庫采用Delphi程序語言編寫，Delphi是一個運行在Windows環(huán)境下的可視化編程工具軟件，可以用來創(chuàng)建各種各樣的Windows應用程序。我們自行編寫的試題庫覆蓋面大，占用空間小、應用靈活、操作極其簡便。同時具有方便地更改題型的功能，便于各個學校根據自己的實際情況隨意更改。

2．試題庫的建立

(1)程序UI設計

程序用戶界面(UI)的優(yōu)秀與否直接關系到軟件的友好度；而本軟件從第一版到第二版最大的改進也是在UI上。本軟件目前的UI設計風格為窗口+菜單+工具欄式。程序主界面中展示了程序最主要的功能,即：瀏覽／增／刪／改題目等。至于其它的功能,如查詢／題型管理／自動出卷／手動出卷／輸出到Word等，集成到了一個個彈出窗口模塊中。而這些彈出窗口模塊，均可從界面頂部的菜單欄或工具欄中調出。

主界面的設計上，采用左右二列式，左列列出了系統(tǒng)中的所有題型，用戶可點擊選擇；右邊上半頁則列出了本題型中所有題目的列表，下半頁則顯示了目前選中的題目的內容。

(2)功能的實現

由于采用了ADO連接數據庫，本軟件在開發(fā)中使用了ADODataSet與ADOCommand組合，大部分的功能都可由操作這兩個控件實現。例如增加題目，其核心實現為以下一句：

ADODataSet1.Insert;

相應的修改為：

ADODataSet1.Post;

這兩個功能之所以不采用SQL實現，是因為程序主界面中采用了DBGrid等交互性控件。

至于查詢功能，可通過精心構造特殊的SQL中的Select查詢語句實現。

試題庫的功能有：題目瀏覽與增/刪/改功能；題型管理；手動和自動配卷；試卷輸出與方案再編輯；Word輸出等。

四、課程實踐教學

1．建立了完整的金工實習實踐教學體系

我校工程訓練中心作為實習教學基地，經過長時間發(fā)展，目前已有建筑面積為10000多平米的教學實習場所，有實習設備200多臺套，總價值400余萬元，已設置有包括車工、銑工、鉗工、鑄造、焊接、鍛造、熱處理、特種加工、數控加工等在內的多個實習工種，可以同時容納1000余人進行實習。中心每年接納我校本科學生實習多達2400余人，完成實習教學工作量超過5.2萬人·天，涉及專業(yè)為機設、機電、機制、車輛、交通、熱動、材成、金材、非金材、冶金、工設、包裝、工業(yè)、測儀、食科、環(huán)設、化工、環(huán)境、制藥等。

2．組織金工實習創(chuàng)新制作比賽從2005年至今，連續(xù)3年組織實施了金工實習創(chuàng)新制作比賽。工程訓練中心利用金工實習的時間，克服缺乏場地、設備、人員等困難，2005年組織車動學院和機電學院的48名學生進行了首屆金工實習創(chuàng)新制作比賽，賽后共評出一等獎2名,二等獎4名,此后每年組織40～60名學生進行金工實習創(chuàng)新制作比賽,每次賽后評出一等獎3名,二等獎6名，三等獎9名。金工實習創(chuàng)新制作比賽得到了校教務處、學生處、團委及各學院的大力支持，并獲得了有關部門和專家的好評。

五、結束語

通過幾年的探索，金屬材料成形基礎課程形成了以下特色：

1.建立了一套完整的適合于機械類、近機類專業(yè)學生學習的金屬材料成形基礎課程教學體系，該體系包括精品課程網站、多媒體課件、網絡課程、實踐教學體系、課程考核體系等。

2.在教學手段上利用了先進的多媒體和網絡技術，在教學內容上進行了進一步優(yōu)化，在注重傳統(tǒng)基礎知識和常規(guī)教學方法和手段的同時，充分利用先進的多媒體和網絡技術等教學手段進行教學，并且增加各種工藝方法的新工藝新技術，如快速成形技術、沖壓新技術、數控加工等，提高了教學效果。

3.建立了課程配套的網絡課程。

4.已建成簡便靈活、功能強大的課程試題庫。

5.建立了完整的金工實習實踐教學體系。

[1]徐曉峰，成國煌，張柯柯.金屬材料成形基礎精品課程網站的開發(fā)[J].中國現代教育裝備，2008，4：74～75

[2]徐曉峰，成國煌，張萬紅.“金屬材料成形基礎”試題庫的開發(fā)與應用[J].中國現代教育裝備，2008，7：74～75

[3]成國煌，徐曉峰.機械制造基礎(金屬工藝學)課程改革與實踐[J].河南科技大學學報(社會科學版)，2007(增刊)：36～37

[4]陳波，張卓，高秀娥.題庫管理系統(tǒng)的研究與實現[J].大連大學學報，2006，27(2)：68～71

[5]徐曉峰，成國煌.引入多媒體手段提高金工課程教學質量的教學改革與實踐[J].科技資訊，2008，7：143～144

Course system development and practice on forming fundamentals of metallic materials

Xu Xiaofeng, Zhang Wanhong, Chen Fuxiao, Zhang Keke
Henan university of science and technology, Luoyang, 471003, China

The course “forming fundamentals of metallic materials” i s a basic technical foundation fo r the specialty of mechanical engineering or related to mechanical engineering, the course acts as a transition from foundation course to major curriculum. In order to improve teaching quality and efficiency, then for the enhancement of the students’ innovation consciousness and design ability, a series of course systems for “forming fundamentals of metallic materials” are established, which includes course websites, multimedia courseware, webbased class, practice teaching, and examination question database, etc.

course system; multimedia courseware; web-based class; practice teaching; examination question database

2009-12-14

徐曉峰，本科，教授。