金属材料成形基础课程体系的建设

徐晓峰 张万红 陈拂晓 张柯柯

河南科技大学 河南洛阳 471003

☆教学实践与课程建设☆

金属材料成形基础课程体系的建设

徐晓峰 张万红 陈拂晓 张柯柯

河南科技大学 河南洛阳 471003

为培养学生的形象思维能力，提高学生的创新意识和设计能力，提高教学质量和教学效益，我们建立起了一套完整的适合于机械类、近机类专业学生学习的金属材料成形基础（金属工艺学）课程教学体系，该体系包括精品课程网站、多媒体课件、网络课程、实践教学体系、课程考核体系等。

课程体系；多媒体课件；网络课程；实践教学；试题库

随着社会的发展和对人才要求的提高，厚基础、宽口径是人才培养的需要，人才培养的模式需要不断变化才能适应当今社会对人才的需求。金属材料成形基础(金属工艺学)是机械类和近机类各专业的一门主干技术基础课，是学生在学习过程中由基础课向专业课过渡的桥梁。该课程是一门理论与工程实际紧密结合的课程，在教学中，部分内容仅靠板书及语言很难表达清楚，而且由于新工艺、新方法不断出现，使近年来本课程的教学内容不断增多，而教学学时却一再压缩，从以前的70学时减少到现在的48学时，因此内容多和学时少的矛盾非常突出。为此，我们研制了该课程的多媒体CAI课件，将图形、动画、音像、文字有机地结合起来，通过大量设计实例，展示各种成形方法的应用，为学生创造一种轻松、活泼的学习环境，从而培养学生的形象思维能力，提高学生的创新意识和设计能力，提高教学质量和教学效益。同时建立起一套课程数据库，如试题库以完善考核系统；建设了课程网站，充分利用多媒体技术和网络的普遍性、即时性和便利性在教学上的优势。

一、CAI多媒体课件的设计与制作

1．运行平台

本课件使用的是Office中的PowerPoint软件。PowerPoint的功能强大，操作极其简便，具有各种配套模板，方便的插入Flash动画、视频动画和超链接，使课件丰富多彩。同时便于修改，以满足不同教师的教学特点和教学要求。本课件共制作了800余幅幻灯片。

2．动画制作

本课件的动画，全部用Flash MX制作，直接插入到PowerPoint中播放。在课件的每一章都插入了大量的动画，将课程中很多不易理解的机构、机械、图形、工艺过程等用动画表示出来，再现了真实的运动情况，效果很好。

3．图形制作

本课件绘制了大量的图形，这些图形一部分由制作人在PowerPoint软件中直接绘制；一部分是利用CAXA软件绘制；一部分零件图是扫描图；还有一部分是拍摄的图片。

二、课程网站的建设

1．课程网站的构建

金属材料成形基础精品课程网站系统采用浏览器/服务器(Browser/Server)3层架构模式，客户端运行环境为Windows95/98/2000／XP+IE5.5以上版本，服务器端采用Windows 2000 Server+IIS5.0+ASP框架,后台数据库采用SQL2000Server、Access 2000，远程教学系统采用ASP开发。网站内容包括教学大纲、网络课堂、电子教案、实践教学、创新实践、课程试卷、在线实习、在线答疑、在线测试、素材库等模块。

2．系统各主要模块的开发与实现

(1)网络教程的开发设计

网络教程是金属材料成形基础精品课程网站系统的重要组成部分，其直接面对学生，是学生在网上学习的主要工具。所以网络教程在开发理念上应注重体现一流教学内容、一流教学方法和教学过程的可视化。该网络教程与其它流行的课件，如Windows Dreamreaver、Authoware等相比，最大的特色在于真正实现了网络化，即教程的动态管理，根据教学要求,教师在后台可随时修正和添加教程内容，同时，更加注重教程的可视化，方便以学生为中心的自主学习。

(2)在线实习的开发设计

金属材料成形基础是一门实践性很强的技术基础课，必须要有大量的实习内容支撑，才能使学生更好地掌握教学内容。为达到此目的，该模块应用大量的现场生产录像和学生实习现场录像，如铸造生产有砂型铸造(手工造型、自动化造型生产线)、熔模铸造、压力铸造等，压力加工有自由锻造、模型锻造、板料冲压等，焊接生产有手工电弧焊、埋弧自动焊、等离子弧焊等，切削加工有车、铣、刨、磨、齿轮加工、电火花加工等。学生通过在网上观看这些工艺方法的生产过程，使其更加易于理解和掌握学习内容。

(3)多媒体课件的开发设计

多媒体课件即电子教案，是课程网站的重要组成部分，作者综合使用了PowerPoint、Flash、Photoshop、Fireworks4种软件，其中PowerPoint用于制作电子教案，Flash用于模拟工艺方法和加工、生产过程，Photoshop和Fireworks用于处理图片资料。这样制作出的课件更加形象、生动，更具备可视化教学的特点。

(4)在线测试的开发设计

为使学生随时了解自己对教学内容的掌握情况，我们开发了在线测试模块。该模块采用ASP开发，数据库采用SQL2000 Server。主要实现客观题(选择题和判断题)自动随机的出题和阅卷，并按教学进度和内容编写。该模块同样实现了动态管理，在后台教师可以随时对考题进行添加和修改。

(5)在线答疑的开发设计

为使学生随时解决学习过程中的疑问和问题，我们开发了在线答疑模块。该模块是教师和学生交流的重要平台，模块采用ASP开发，数据库采用SQL2000 Server，同样实现了动态管理，学生随时可以将学习中碰到的问题提出，教师回复后在页面中显示。

(6)素材库的开发设计

为了便于管理素材，同时也便于和其他院校同行之间的交流，本网站特意建立了精品课程素材库，该模块同样采用ASP开发，数据库采用SQL2000 Server。其素材包括各章节的图片和动画。

三、课程试题库的开发与建设

1．试题库的运行与架构

试题库采用Delphi程序语言编写，Delphi是一个运行在Windows环境下的可视化编程工具软件，可以用来创建各种各样的Windows应用程序。我们自行编写的试题库覆盖面大，占用空间小、应用灵活、操作极其简便。同时具有方便地更改题型的功能，便于各个学校根据自己的实际情况随意更改。

2．试题库的建立

(1)程序UI设计

程序用户界面(UI)的优秀与否直接关系到软件的友好度；而本软件从第一版到第二版最大的改进也是在UI上。本软件目前的UI设计风格为窗口+菜单+工具栏式。程序主界面中展示了程序最主要的功能,即：浏览／增／删／改题目等。至于其它的功能,如查询／题型管理／自动出卷／手动出卷／输出到Word等，集成到了一个个弹出窗口模块中。而这些弹出窗口模块，均可从界面顶部的菜单栏或工具栏中调出。

主界面的设计上，采用左右二列式，左列列出了系统中的所有题型，用户可点击选择；右边上半页则列出了本题型中所有题目的列表，下半页则显示了目前选中的题目的内容。

(2)功能的实现

由于采用了ADO连接数据库，本软件在开发中使用了ADODataSet与ADOCommand组合，大部分的功能都可由操作这两个控件实现。例如增加题目，其核心实现为以下一句：

ADODataSet1.Insert;

相应的修改为：

ADODataSet1.Post;

这两个功能之所以不采用SQL实现，是因为程序主界面中采用了DBGrid等交互性控件。

至于查询功能，可通过精心构造特殊的SQL中的Select查询语句实现。

试题库的功能有：题目浏览与增/删/改功能；题型管理；手动和自动配卷；试卷输出与方案再编辑；Word输出等。

四、课程实践教学

1．建立了完整的金工实习实践教学体系

我校工程训练中心作为实习教学基地，经过长时间发展，目前已有建筑面积为10000多平米的教学实习场所，有实习设备200多台套，总价值400余万元，已设置有包括车工、铣工、钳工、铸造、焊接、锻造、热处理、特种加工、数控加工等在内的多个实习工种，可以同时容纳1000余人进行实习。中心每年接纳我校本科学生实习多达2400余人，完成实习教学工作量超过5.2万人·天，涉及专业为机设、机电、机制、车辆、交通、热动、材成、金材、非金材、冶金、工设、包装、工业、测仪、食科、环设、化工、环境、制药等。

2．组织金工实习创新制作比赛从2005年至今，连续3年组织实施了金工实习创新制作比赛。工程训练中心利用金工实习的时间，克服缺乏场地、设备、人员等困难，2005年组织车动学院和机电学院的48名学生进行了首届金工实习创新制作比赛，赛后共评出一等奖2名,二等奖4名,此后每年组织40～60名学生进行金工实习创新制作比赛,每次赛后评出一等奖3名,二等奖6名，三等奖9名。金工实习创新制作比赛得到了校教务处、学生处、团委及各学院的大力支持，并获得了有关部门和专家的好评。

五、结束语

通过几年的探索，金属材料成形基础课程形成了以下特色：

1.建立了一套完整的适合于机械类、近机类专业学生学习的金属材料成形基础课程教学体系，该体系包括精品课程网站、多媒体课件、网络课程、实践教学体系、课程考核体系等。

2.在教学手段上利用了先进的多媒体和网络技术，在教学内容上进行了进一步优化，在注重传统基础知识和常规教学方法和手段的同时，充分利用先进的多媒体和网络技术等教学手段进行教学，并且增加各种工艺方法的新工艺新技术，如快速成形技术、冲压新技术、数控加工等，提高了教学效果。

3.建立了课程配套的网络课程。

4.已建成简便灵活、功能强大的课程试题库。

5.建立了完整的金工实习实践教学体系。

[1]徐晓峰，成国煌，张柯柯.金属材料成形基础精品课程网站的开发[J].中国现代教育装备，2008，4：74～75

[2]徐晓峰，成国煌，张万红.“金属材料成形基础”试题库的开发与应用[J].中国现代教育装备，2008，7：74～75

[3]成国煌，徐晓峰.机械制造基础(金属工艺学)课程改革与实践[J].河南科技大学学报(社会科学版)，2007(增刊)：36～37

[4]陈波，张卓，高秀娥.题库管理系统的研究与实现[J].大连大学学报，2006，27(2)：68～71

[5]徐晓峰，成国煌.引入多媒体手段提高金工课程教学质量的教学改革与实践[J].科技资讯，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

徐晓峰，本科，教授。