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      大學(xué)生參加“全國(guó)行業(yè)設(shè)計(jì)大賽”對(duì)實(shí)踐能力培養(yǎng)作用

      2016-05-30 14:33:57龍威王輝虎黃晉
      教育教學(xué)論壇 2016年33期
      關(guān)鍵詞:實(shí)踐能力

      龍威 王輝虎 黃晉

      摘要:本文以材料成型及控制工程專業(yè)大學(xué)生為例,介紹了材料成型及控制工程專業(yè)(鑄造方向)大學(xué)生的知識(shí)教育現(xiàn)狀,評(píng)述了鑄造專業(yè)學(xué)生參加“全國(guó)大學(xué)生鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽”對(duì)實(shí)踐能力培養(yǎng)的作用。

      關(guān)鍵詞:行業(yè)設(shè)計(jì)大賽;鑄造工藝;實(shí)踐能力;大學(xué)專業(yè)教育

      中圖分類號(hào):G646 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)33-0120-02

      1998年以來(lái),我國(guó)教育部基于“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重能力”的指導(dǎo)思想,頒布并實(shí)施了修訂后的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)設(shè)置規(guī)定》,工科高等學(xué)校的原鑄造、鍛壓、焊接等專業(yè)合并成“材料成型及控制工程”專業(yè)。新、舊專業(yè)對(duì)比發(fā)生了較大的變化。十多年的人才培養(yǎng)實(shí)踐結(jié)果表明:畢業(yè)生在數(shù)理知識(shí)、外語(yǔ)知識(shí)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識(shí)等方面有了較大的提高,工作適應(yīng)面也更寬,但在材料成形專業(yè)知識(shí)及實(shí)際工作能力方面有下降的趨勢(shì);一些用人單位或企業(yè)表現(xiàn)出“不愿接受本科畢業(yè)生就業(yè)”的想法。相反,我國(guó)少數(shù)仍然維持原專業(yè)(鑄造、鍛壓、焊接等)設(shè)置培養(yǎng)的工科高校的畢業(yè)生,更受用人單位和企業(yè)的歡迎,因?yàn)樗麄內(nèi)スぷ鲉挝缓推髽I(yè)后,適應(yīng)實(shí)際工作的時(shí)間更短。實(shí)踐表明,“材料成型及控制工程專業(yè)”的學(xué)生通過參加各類“行業(yè)大賽”可以全面地掌握各專業(yè)及其計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識(shí),較大地提高學(xué)生的動(dòng)手及實(shí)際工作能力。

      一、材料成形專業(yè)知識(shí)教育現(xiàn)狀

      一般來(lái)講,各個(gè)高校的材料成形(或相近)專業(yè)的本科教學(xué)的課程設(shè)置均包括:通識(shí)基礎(chǔ)課程、學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程、實(shí)踐教學(xué)等四類。

      通識(shí)基礎(chǔ)課程一般包括人文社科,外語(yǔ),大學(xué)數(shù)學(xué),大學(xué)物理,工程化學(xué),計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)等;學(xué)科基礎(chǔ)課程包括工程制圖,力學(xué),機(jī)械原理,機(jī)械制造,工程材料學(xué),檢測(cè)與控制工程基礎(chǔ),傳熱學(xué)等;專業(yè)課程包括材料成形原理,材料成形工藝,材料成形裝備及自動(dòng)化,模具技術(shù),快速成形,材料制備及組織性能等;實(shí)踐教學(xué)包括金工實(shí)習(xí),電工實(shí)習(xí),生產(chǎn)實(shí)習(xí),專業(yè)課程設(shè)計(jì),畢業(yè)設(shè)計(jì)等。

      材料成型及控制工程專業(yè)專業(yè)的知識(shí)學(xué)習(xí),相對(duì)于原鑄造、鍛壓、焊接等專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)時(shí)間較少而知識(shí)要求范圍較寬。表現(xiàn)為材料成型及控制工程專業(yè)專業(yè)的畢業(yè)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握及應(yīng)用能力偏弱,而少數(shù)仍然維持原專業(yè)(鑄造、鍛壓、焊接等)設(shè)置培養(yǎng)的工科高校的畢業(yè)生更受用人單位的歡迎。

      為了彌補(bǔ)材料成型及控制工程專業(yè)專業(yè)的大學(xué)生在專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)及訓(xùn)練方面的不足,鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)參加各種專業(yè)方向的工藝設(shè)計(jì)大賽等,對(duì)提高學(xué)生的實(shí)際工作能力和專業(yè)知識(shí)掌握具有重要作用。下面以“永冠杯全國(guó)大學(xué)生鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽”為例,談?wù)勊鼘?duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)鑄造行業(yè)知識(shí)和掌握鑄造實(shí)際工作能力的作用。

      二、鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽的目的

      近年來(lái)隨著我國(guó)作為制造大國(guó)的去崛起,我國(guó)的鑄造行業(yè)得到了蓬勃發(fā)展,2010年的鑄件產(chǎn)量近4000萬(wàn)噸,是名符其實(shí)的第1鑄造大國(guó)。但我國(guó)的高端鑄件產(chǎn)量少、優(yōu)秀的鑄造工作者缺泛,尤其是缺少新一代年青的鑄造工作者。為了盡快解決這一迫切問題,中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鑄造分會(huì)、國(guó)家鑄造行業(yè)生產(chǎn)力促進(jìn)中心、中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)等單位于2009年起共同發(fā)起了“永冠杯”中國(guó)大學(xué)生鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽。該賽事由中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鑄造分會(huì)、教育部高等學(xué)校機(jī)械學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)、中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)、鑄造行業(yè)生產(chǎn)力促進(jìn)中心等單位主辦,由臺(tái)灣永冠能源科技集團(tuán)提供贊助,每年舉辦一屆,今年已經(jīng)是第七屆。

      “中國(guó)大學(xué)生鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽”的主要目的是鼓勵(lì)我國(guó)在校相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生(含碩士研究生)學(xué)習(xí)鑄造知識(shí),培養(yǎng)在校大學(xué)生對(duì)鑄造工藝設(shè)計(jì)的興趣和愛好,提高大學(xué)生將所學(xué)的鑄造工藝設(shè)計(jì)理論及相關(guān)的知識(shí)與鑄造工藝設(shè)計(jì)實(shí)際相結(jié)合的能力,促進(jìn)我國(guó)鑄造行業(yè)優(yōu)秀人才的培養(yǎng),也為在校大學(xué)生參加社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)提供一個(gè)良好的平臺(tái)并為大學(xué)生就業(yè)創(chuàng)造有利條件和機(jī)會(huì)。

      三、參加鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽所需知識(shí)

      全國(guó)鑄造工藝大賽的基本要求,是根據(jù)主辦單位提供的“鑄件名稱、圖紙、用途、材質(zhì)、要求說(shuō)明”等,選擇鑄造工藝方法和工藝參數(shù)、繪制工藝圖紙、提出優(yōu)化的鑄造工藝方案等。鑄造工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括:鑄造工藝方法、澆注位置、分型面、加工基準(zhǔn)、鑄造工藝設(shè)計(jì)主要參數(shù)的選擇,澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì),冒口、冷鐵的設(shè)計(jì),鑄造工藝優(yōu)化,鑄件圖與鑄型圖的繪制,工藝文件的編寫、工藝卡的編寫等。

      現(xiàn)代鑄造工藝設(shè)計(jì),通常采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與分析技術(shù)(即CAD/CAE),可有效的縮短鑄造工藝設(shè)計(jì)時(shí)間,通過對(duì)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性、減少鑄件試制及工藝修改過程,同時(shí)給工藝設(shè)計(jì)人員帶來(lái)極大的方便,提高了工作效率。

      為此,鑄造工藝設(shè)計(jì)人員需要掌握如下知識(shí):(1)鑄造工藝過程原理及工藝設(shè)計(jì)方法與步驟;(2)鑄造工藝方法特點(diǎn)及材料的選用;(3)鑄件的計(jì)算機(jī)輔助二維、三維設(shè)計(jì)制圖;(4)金屬鑄件凝固過程模擬方法及軟件的使用;(5)鑄造生產(chǎn)工業(yè)過程知識(shí);(6)鑄造模具、模型設(shè)計(jì);等等。因此,參加鑄造工藝大賽對(duì)學(xué)生的知識(shí)面及其應(yīng)用能力提出了廣泛的要求。

      四、對(duì)“學(xué)生實(shí)際工作能力”培養(yǎng)之作用

      從我校材料成型及控制工程專業(yè)的課程體系來(lái)看,專業(yè)課程教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)較少,加之專業(yè)知識(shí)范圍很多,專業(yè)課程的學(xué)習(xí)就很難深入,教師只能面面俱到地介紹,學(xué)生較難適應(yīng)未來(lái)從事行業(yè)工作的知識(shí)及能力要求。如果大學(xué)生能在現(xiàn)有較寬的理論知識(shí)基礎(chǔ)上,結(jié)合自己未來(lái)的工作志向參加某一行業(yè)大賽,可以較全面地深入學(xué)習(xí)掌握行業(yè)知識(shí)、較好地培養(yǎng)學(xué)生從事各行業(yè)的實(shí)際工作能力。下面以學(xué)生參加“永冠杯中國(guó)大學(xué)生鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽”為例,介紹參加大賽對(duì)培養(yǎng)學(xué)生鑄造行業(yè)專門知識(shí)及實(shí)際工作能力的作用。

      (一)鑄造工藝過程原理及工藝設(shè)計(jì)方法與步驟

      這是參加大賽必須的深入學(xué)習(xí)和掌握的知識(shí),也是鑄造工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。它主要包括鑄造工藝過程及理論基礎(chǔ),鑄造工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容與步驟、主要設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算方法等。學(xué)習(xí)和掌握“鑄造工藝過程原理及工藝設(shè)計(jì)方法與步驟”是未來(lái)從事鑄造行業(yè)工作的基本條件。

      (二)鑄造工藝方法特點(diǎn)及材料的選用

      鑄造工藝方法很多(如,砂型鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造、熔模精密鑄造等,砂型鑄造又分粘土砂、水玻璃砂、樹脂砂等),不同材料(鋼、鐵、鋁、鎂、銅、鋅等)的鑄件、不同尺寸大小和不同精度的要求,需要采用不同的鑄造方法。深入學(xué)習(xí)掌握這些鑄造工藝方法的特點(diǎn),以及各種材料對(duì)鑄造方法的適應(yīng)性,對(duì)合理選用鑄造工藝、低成本高質(zhì)量生產(chǎn)鑄件具有重要意義。

      (三)鑄件及鑄造工藝的計(jì)算機(jī)輔助二維、三維設(shè)計(jì)制圖

      隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制圖技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制圖已被廣泛用于鑄件及鑄造工藝的設(shè)計(jì)中。鑄造工藝設(shè)計(jì)的基本過程是:首先,將零件圖通過數(shù)字化儀或其他圖形輸入設(shè)備輸入計(jì)算機(jī)內(nèi);然后,根據(jù)要求標(biāo)出澆注位置和分型面的位置,進(jìn)一步繪出加工余量及不鑄孔、槽的符號(hào),以及撥模斜度,并標(biāo)出尺寸,形成鑄件圖;以此為依據(jù),進(jìn)行鑄件模數(shù)和重量計(jì)算、進(jìn)行補(bǔ)縮系統(tǒng)和澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì);將設(shè)計(jì)計(jì)算的結(jié)果以圖形方式加到鑄件圖上,再繪出砂芯形狀,算出芯頭間隙、芯頭壓緊環(huán)、防壓環(huán)、積砂槽和芯頭分塊線及尺寸等,從而形成一個(gè)完整的工藝圖;最后,繪制出鑄造工藝卡片。熟練掌握鑄件及鑄造工藝的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法,對(duì)大學(xué)生從事實(shí)際工作具有重要作用。

      (四)鑄件凝固過程模擬方法及軟件的使用

      隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展和鑄造工作者對(duì)鑄造工藝?yán)碚撗芯康纳罨?,鑄件凝固過程的計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)日趨成熟,利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)鑄造工藝進(jìn)行科學(xué)分析,已經(jīng)成為優(yōu)化鑄造工藝、提高鑄件質(zhì)量、縮短產(chǎn)品試制周期的極為重要的手段,對(duì)工藝設(shè)計(jì)的指導(dǎo)作用也得到了越來(lái)越多企業(yè)的認(rèn)可。

      目前大學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用及操作水平普遍較高,他們學(xué)習(xí)掌握鑄件凝固過程模擬軟件及其使用方法,對(duì)未來(lái)從事實(shí)際工作和提高所在企業(yè)的技術(shù)水平都有促進(jìn)作用,也深受用人單位的歡迎。

      (五)鑄造生產(chǎn)工業(yè)過程知識(shí)

      參加鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽,需要了解從金屬鑄造材料(鐵、鋼、鋁等)、非金屬造型材料(粘土砂、水玻璃砂、樹脂砂、涂料等)、工藝方法(砂型鑄造、金屬型鑄造、低壓鑄造等)、生產(chǎn)組成(熔化澆注、造型制芯、落砂清理、設(shè)備維護(hù)、技術(shù)保障、后勤服務(wù)等)等鑄造生產(chǎn)全過程,認(rèn)識(shí)各種材料與工藝方法的區(qū)別及特點(diǎn),了解各生產(chǎn)組成工部的職責(zé)作用,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)鑄造工藝及過程的認(rèn)識(shí)。

      (六)鑄造模具、模型設(shè)計(jì)

      參加鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽,需要完成典型鑄件的整套鑄造工藝模具、模型的設(shè)計(jì)圖紙,達(dá)到實(shí)施制造的水平。這對(duì)參賽學(xué)生學(xué)習(xí)掌握鑄造成形模具設(shè)計(jì)的方法、步驟都是很好的鍛煉,對(duì)學(xué)生了解掌握其他材料成形模具(塑料模具、鍛壓模具、沖壓模具等)的設(shè)計(jì)與方法具有很好的借鑒作用。

      五、結(jié)束語(yǔ)

      1998年工科專業(yè)合并調(diào)整后,工科大學(xué)在數(shù)理知識(shí)、外語(yǔ)知識(shí)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識(shí)等方面有了較大的提高,工作適應(yīng)面也有較大的拓展,但由于涉及的行業(yè)較多、知識(shí)面更寬,專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的深度下降,畢業(yè)后直接從事專業(yè)工作的能力下降。為了彌補(bǔ)這一缺點(diǎn),增加學(xué)生對(duì)企業(yè)的吸引力,在大學(xué)期間鼓勵(lì)或要求學(xué)生參加各種形式的行業(yè)知識(shí)競(jìng)賽,對(duì)培養(yǎng)和提升學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的思維能力和解決實(shí)際問題的工作能力具有重要作用。以參加“鑄造工藝設(shè)計(jì)大賽”為例,大學(xué)生不但可以學(xué)到鑄造工藝設(shè)計(jì)的具體方法與步驟、計(jì)算機(jī)制圖與計(jì)算機(jī)模擬知識(shí),還可以學(xué)到模具設(shè)計(jì)與生產(chǎn)管理方面的知識(shí),對(duì)學(xué)生從事鑄造行業(yè)的技術(shù)工作具有實(shí)質(zhì)的幫助。

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