材料成型与控制技术(精选十篇)
材料成型与控制技术 篇1
与普通的材料不同, 高分子材料的物料运输与平衡、能量的传递与平衡都有其自身的特点。高分子材料的合成和制备, 并非通过单个化工单元来实现, 而是由几个单元操作组成, 在这些单元的共同作用下完成合成和制备的过程。在材料的聚合过程中, 会面临两大问题, 即传热和传质。对于传统的聚合过程来说, 通常利用溶剂以及缓慢反应得以实现。而聚合反应则与之有着很大的不同, 反应较为迅速和激烈, 物料温度升高的速度非常快, 在短短的几分钟内就可以达到400~800℃, 因此在反应中将产生较大的热量, 必须对其进行及时的脱除, 从而避免在物料中发生降解和碳化现象。由此可见, 传统的加工过程和聚合反应的加工过程存在着本质的不同, 聚合反应需要利用设备将生成的热量移去, 而传统的加工过程则需要利用设备对聚合物加热。
2 高分子材料成型的加工技术
2.1动态反应加工技术及设备
在高分子材料加工领域, 国外的研究已经取得了一定的成果, 其设备和技术相对于国内而言更为先进。当前国外研究出的混炼的十螺杆挤出机以及连续反应, 能够有效解决其他挤出机作为反应器所产生问题。与技术发达国家相比, 我国的高分子材料成型技术还与其存在很大的差距, 仍然处于起步阶段, 由此可知, 我国的高分子材料的科研工作者任重而道远, 还需不断的努力, 提高我国的技术, 不断缩短与发达国家的差距。在对传热以及化学反应的过程控制等方面, 传统的加工设备具有一定的缺陷, 而且需要较大的投资, 产生较大的噪音等。传统技术及设备与聚合物动态反应技术及设备存在着本质的不同, 可以从其反应原理和设备结构等方面进行分析。在聚合物动态反应中, 其目的为对化学反应过程、反应生产物的凝聚态结构、反应制品的物理化学性能进行控制, 因此需要利用电磁场的作用, 由其产生机械振动场, 并引入聚合物反应挤出的全过程。在高分子材料成型加工的过程中, 熔融塑化及输送贯穿于材料的挤出、注射和成型的过程之中, 因此产生的能耗非常大。高分子材料成型所采用的设备具有传统的设备无法比拟的优势, 如具有较高的可靠性、适应性强、体积轻重量小, 而且产生的噪音较低, 有利于环境的保护。
2.2 动态反应加工设备为基础的新材料制备新技术
目前, 我国科研工作者经过长期的努力, 研究出了新的材料制备技术, 其基础为动态反应技术, 该项技术的发明, 标志着我国在高分子材料加工领域的一项重大进步。反应成型技术直接作用于基础原型之上, 而该项技术选择的基础原型则为存储光盘盘基。在传统技术中, 存在着很多不利因素, 影响生产效率的提高, 并对环境造成一定的污染。而改进后的新技术, 则精简了过多的环节, 缩短生产周期, 降低复杂程度, 减少了能源的损耗和对环境的污染。在这种新型的技术模式下, 可以将制作光盘的工艺过程进行串联, 实现对生产过程的有效控制, 避免资源浪费, 并能够在很大程度上提升产品的质量和生产效率。
2.3 聚合物/无 机物复合材料物理场强化制备新技术
研究表明, 对无粒子进行适当的处理, 可以得到一些好的效果, 比如说利用聚合物进行原位表面改性处理、原位包覆、强制分散等处理后, 就可以使复合材料成型。
2.4 热塑性弹性体动态全硫化制备技术
此技术将混炼引入到振动力场挤出全过程, 为实现混炼过程中橡胶相动态全硫化, 对硫化反直进程进行控制, 从而使得共混加工过程共混物相态反转问题得到了解决。实现自主知识产权的热塑性弹性体动态硫化技术与设备的研制开发, 有力的促进了我国TPV技术水平的提高。
3 高分子材料成型过程中的控制
为确保高分子材料产品的质量, 应在其成型的过程中进行严格的控制。通常来说, 影响高分子材料成型的因素有很多, 造成的影响也各不相同。在外场如复杂温度和外力等的作用下, 高分子聚合物形态结构的演化形式各异, 而高分子材料的形成是有一定的规律可循的, 我们需要研究的课题就是从普遍现象中发现和总结出相应的规律, 并将其运用到生产和研究中去。此外, 高分子聚集态结构在温度和压力等极端状态下, 其结构会呈现出一定的特点和规律, 这也是成型过程控制的重点研究内容。近年来, 对于高分子材料成型控制的研究已经获得了一定的进展, 具备了相当的理论成果和实践经验, 许多新型高效的高分子材料被研究和制造出来, 并获得了很高的经济效益。在材料的加工过程中, 对于共混物的形态控制较为困难, 其稳定性也较差, 这是由大部分的聚合物多相体系不相容的特性决定的。因此, 为提高体系的相容性, 通常采用加入第三组分的方式, 从而便于对共混物形态的控制, 增强其稳定性。在聚合物加工过程中, 制品的性能和形态会受到很多因素的影响, 而温度则是其中影响最大的因素之一。对于不同的制品位置, 温度随时间变化的规律很难进行掌握, 并且该温度场为非等温场, 因此十分不利于对于制品温度的控制, 针对性较差。
4 高分子材料的发展趋势
4.1高分子材料的高性能化
目前, 高分子材料的各项性能已具有非常好的表现, 以其强度和韧性为例, 某些品种的强度和韧性甚至比钢铁还要好。即便如此, 高分子材料所具有的潜力还远远没有发掘出来, 理论上还具有广阔的发展空间。而当前高分子材料的发展方向, 则在很大的程度上体现了其应用的需要, 即向着耐磨、抗老化、耐高温的方向发展。提高高分子材料性能的主要方式有改善加工成形工艺、共混、复合等。
4.2 高分子材料的功能化
高功能化主要是指具有特定作用能力的高分子材料。这种特定作用能力, 即“特定功能”是由于高分子上的基团或分子结构或两者共同作用的结果。
4.3 高分子材科的生物化
生物化是高分子材料发展最快的一个方向。各种医用高分子就属于这一范畴。有人认为, 人脑除仅1.5kg重的大脑外, 其他一切器官均可用高分子材料代替。目前, 生物化学已成为高分子科学的一个最主要发展方向。
5 结束语
科学技术的飞速发展和广泛应用, 带动了高分子材料成型加工行业的迅速发展, 虽然与发达国家在设备和技术方面仍然存在一定的差距, 然而在广大的研究人员和技术工作者的不懈努力下, 我国的高分子技术正朝着具有中国特色的高科技产业方向迈进。促进科学研究与产业界的结合, 加快成果转化为生产力的进程, 加快我国高分子材料成型加工高新技术及其产业的发展是必由之路。
参考文献
[1]国家自然科学基金委员会.高分子材料科学[M].科学出版社, 2013.
[2]史玉升, 李远才, 杨劲松.高分子材料成型工艺[M].化学工业出版社, 2012.
[3]金龙浩.高分子材料成型及其控制[J].科技资讯, 2007, 33:2-3.
[4]李彩虹.塑料成型加工技术与装备的研究现状及发展[J].南京工业职业技术学院学报, 2012, 2.
材料成型与控制技术简历 篇2
销售行政及商务
酒店/旅游
职位名称:技术员,销售 ; 工作地区: 待遇要求:-3000元/月 不需要提供住房 到职时间:可随时到岗
教育培训 | |||||||
教育背景: |
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时间 | 所在学校 | 学历 |
9月 - 7月 | 福建交通职业技术学院 | 专科 |
工作经历 | |||||||||||||||
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所在公司: | 颖明(福州)标准件有限公司 |
时间范围: | 204月 - 年11月 |
公司性质: | 外商独资.外企办事处 |
所属行业: | 机械制造、机电设备、重工业 |
担任职位: | 工程/机械/能源-维修工程师 |
工作描述: | 维护机台的正常运行 |
离职原因: |
材料成型与控制技术 篇3
关键词:材料成型;控制;自动化技术
0 前言
材料成型及控制技术是保证材料质量以及性能的关键技术,随着航空、建筑、能源、交通运输业的发展,材料应用越来越广泛,材料也越来越重要,材料的质量以及性能的稳定性受到广泛的关注,由于材料的质量与性能影响着机械构件性能的有效性,甚至会使整个机械构件失效,因此,研究材料成型及控制与自动化技术十分重要,有助于提升材料的质量与性能,促进材料技术的进步发展。
1 材料成型及控制概述
材料成型及控制的核心内容在于材料成型及控制技术,下面对材料成型及控制技术进行详细的阐述。第一,焊接技术,焊接技术是为了满足工业化发展需求而发展起来的,主要包括钎焊、熔焊及固相焊技术,近些年焊接技术发展迅速,对工业发展起到了促进作用,且随着先进技术的发展,焊接技术不再是一种单纯的连接技术,逐渐发展成了一种高科技,多领域技术,正逐渐朝着陶瓷材料,高分子材料以及生物组织领域发展。[1]第二,铸造技术,铸造技术是材料成型及控制技术中的关键技术,铸造的核心在于在液态金属凝固过程中实现材料的成型,将材料铸造成指定的形状、尺寸等。铸造技术应用的注意事项在于凝固组织的形成与控制,通过控制凝固过程能够有效减少锻造缺陷产生的几率,以免出现铸件表面粗糙以及尺寸不符的情况。第三,锻压技术,锻压技术在于材料的塑性成型与控制,锻压技术的应用范围极其广泛,适用于大规模生产,具有较好的发展前景,通过研究锻压技术,可能实现材料的自动化以及高产化生产,以便能够发挥出更加重要的作用,应用与更加大规模的生产之中。
2 材料成型及控制的发现现状
随着先进技术的发展,为材料成型及控制技术的发展创造了条件,促进了材料成型及控制技术的发展,生产上的自动化与智能化也成为可能,但总体而言,我国的材料成型及控制技术水平仍有待提高。材料成型及控制技术的发展中存在的问题有三点,第一,耗时长,耗时时间长是材料成型及控制技术存在的主要问题,耗时时间长说明我国的材料成型及控制技术还不够成熟,仍处于探索阶段,材料成型及控制技术的工艺较为复杂,后续处理难度较大,致使技术耗时时间较长,制作效率较低。第二,环境污染严重,环境污染严重也是一个较为严重的问题,当前环境形势严峻,环境污染严重,不能再以污染环境为代价发展经济,不符合可持续发展理念,材料成型及控制技术对环境会造成较大的污染,弊端明显,严重影响了材料成型及控制技术的应用。促进技术发展,革新新技术至关重要,解决环境污染严重问题迫在眉睫。第三,能耗严重,能耗大极其不利于材料成型及控制技术的发展,当前我国能源紧缺,能源的合理利用优化配置受到广泛的关注,能源消耗严重会阻碍技术的进步与发展。总之,材料成型及控制的发展现状不容乐观,能耗大、耗时长、污染严重等问题都阻碍了材料成型及控制技术的发展,革新技术,发展节能技术,提高材料成型及控制技术的高效性、节能性以及环保性至关重要,是材料成型及控制技术发展的有效途径。
3 自动化技术在材料成型及控制中的应用
3.1 锻压领域中的应用
锻压技术是指通过锻压设备以及模具对坯料施加压力,使其发生变形,获取所需形状及尺寸的方法,材料成型及控制技术中的重要组成部分,因而,自动化技术在材料成型及控制中的应用形式之一就是在锻压领域的应用,研究显示,自动化技术在锻压领域发挥了重要作用,具有一定的应用价值。[2]将自动化技术应用于锻压领域需要做到以下几点:第一,将电子、气动、检测、液压以及机械等新技术应用于材料成型及控制技术,为自动化技术在锻压领域的应用创造了条件,从而提升锻压技术的自动化能力,有助于促进其自动化的发展,使其能够快速进行换模,并具有高精度、低噪音、防护完善等优点。第二,将数控系统应用于材料成型及控制技术,应用于锻压领域,利用数控技术结合机器人、自动仓库等系统,形成多系列柔性制造系统,促进自动化技术的发展,提高锻压技术能力。第三,研发新技术,提升自主研发能力,拥有自主知识产权,解决锻压机械自动化水平低的问题,提升锻压机械的自动化能力,促进自动化技术在锻压領域的发展。
3.2 焊接领域中的应用
自动化技术在焊接领域应用的效果最为明显,随着计算机技术以及自动化技术的发展,焊接技术自动化已经成为一种趋势,焊接技术已经初步成为一项自动化技术,不仅如此,各种自动化的焊接机械在工业领域也发挥了不可替代的作用。焊接技术的核心是加热、加压、熔合、连接的过程,通过加热加压使材料熔化,使热塑材料的表面熔合,达到连接的目的。自动化技术应用于焊接领域主要体现在以下几点:第一,实现焊接过程的自动化控制,通过自动化技术,可以使机械设备进行自动检测,加工及调节,通过在计算机上设定程序及指令,能够实现焊接机械作业的自动化,[3]通过实现焊接技术的自动化,不仅能够大幅度提高材料构件产量,提高材料质量,还能够降低劳动成本,提高工作效率以及材料生产的安全性;第二,焊接技术自动化主要依靠计算机控制,通过计算机控制,设定程序,能够实现焊接机械设备生产的自动化与智能化,有助于实现集成化生产,扩大生产规模,提高生产质量。
3.3 铸造领域中的应用
锻造技术是人类较早掌握的加工成型技术,具有悠久的历史,在材料成型及控制技术中具有不可替代的作用。自动化技术应用于铸造领域需要做到以下几点:第一,引进先进的技术设备,提高材料铸造的质量,为材料铸造的自动化发展创造条件。例如,应用光谱仪以及热分析仪,对铸件质量进行有效的控制,提高铸件效率以及铸件的自动化。第二,研究自动化技术,促进自动化技术的成熟发展,提升自主研发能力,对大规模铸造企业中的熔炼环节进行计算机自动化监控,从而对温度、成分及效率等进行有效控制。
4 结语
材料成型及控制与自动化技术的发展对材料质量与稳定性的提升具有重要作用,研究相关技术,使其在锻压领域、焊接领域以及铸造领域发挥出作用,创造价值,有助于提升材料质量,为机械构件的质量打下坚实的基础。
参考文献:
[1]陈翠欣,薛海涛,丁俭,李永艳,李宝娥,李海鹏.材料成型专业实用型人才教学模式探讨[J].科技创新导报,2013(35).
[2]李茂廷,傅旻,胡军,苏海龙.材料成型及控制工程专业“基础+专业”双重特色教育的探索[J].教育教学论坛,
2013(20).
[3]黄长清.材料成型及控制工程专业(方向)特色化建设与实践[J].长沙铁道学院学报(社会科学版),2013
材料成型与控制工程专业建设探索 篇4
一、专业建设规划
江西理工大学的材料成型与控制工程本科专业于2006年获得批准。依据国家教育部高等学校机械学科材料成型与控制工程专业教学指导委员会制定的专业总体框架, 依托我校已有的省级品牌专业、国家级及省级特色专业———金属材料工程、机械工程及自动化专业, 通过制定合理的专业发展规划及专业培养方案, 体现地域及专业特色, 把材料成型与控制工程专业建设成为涵盖学科领域宽、适应性强、特色明显的专业, 使培养出的学生满足区域经济及国民经济发展需要, 满足市场对高素质、应用研究型、创新型、开拓型人才的需要。
校院领导非常重视材料成型与控制工程专业的建设工作, 先期投入100万多元用于专业建设所必需的实验设备及教学科研图书资料, 今年利用省部共建项目共投资500万元更新实验室的仪器设备。金属材料工程、机械自动化及控制等专业的教师参了专业课程建设和教学改革研究, 对专业结构设置、课程体系优化、培养方案及教学大纲制定、教学方法改进等方面的问题集中讨论, 形成共识, 重点实施以下几项。
1. 专业师资队伍建设。
专业建设的关键是建立一支高素质、结构合理的师资队伍。材料成型与控制专业的教师以高学历的中青年教学为主, 这保证了学科发展建设中的活力, 所有教师学历均在硕士以上。为了进一步强化专业建设中“控制”作用, 在学校相关部门的支持下, 从以下几个方面加强师资队伍建设。首先, 提高师资队伍的学历水平。继续引进有工作经验的博士, 同时不断提高现有教师、特别是青年教师的学历水平及实践经验。积极鼓励中青年教师攻读博士学位, 具有博士学历的教师到其他相关的博士后流动站进行更深入的科学研究;资助有一定教学经验的教师到国内知名学府或国外相关学校做访问学者;定期派遣青年教师到企业进行专项实践活动。其次, 严把理论教学质量关。定期进行教学质量检查、评比和研讨, 对教学质量差的青年教师, 安排经验丰富的老教师给他们帮助和指导。最后, 加强团队建设, 以提高整体师资队伍的工作能力。组织申报校级教学和科研团队, 支持教师参加省级或国家级多媒体课件竞赛、双语教学评比、精品课程评比等, 以及各种学术交流活动, 拓宽教师的知识面, 提高其教学和科研能力。建设一支学历层次高、年龄结构和职称结构比较合理、教学水平及科研能力较高的教师队伍。
2. 专业培养目标的定位和教学计划的制订。
参照专业教学指导委员会制定的总体培养框架, 我校材料成型与控制工程专业的培养目标为:培养具备材料科学与工程等方面的知识, 能在材料结构研究与分析、金属材料制备、金属材料成形、模具设计与制造等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产和经营管理等方面适应中国经济发展建设需要的, 面向材料成型与控制工程领域的高级应用研究型人才。通过本专业的学习, 使学生具备扎实的基础知识、较宽的专业知识, 并具有一定的科研创新意识、较强的工程实施能力和良好的业务素质。
根据培养目标确定专业的知识结构框架, 使学生具有扎实的专业理论知识, 良好的实践动手能力、一定的创新意识及专业英语应用能力。教学主要分为理论教学及实践教学。专业课包括:材料科学基础、金属塑性成型原理、金属物理力学性能、金属材料及热处理等;金属熔炼与铸锭、金属塑性加工学、加工成型设备、材料分析测试技术、测试技术与数据处理、模具设计等。独立开设的实践教学环节有:金工实习、认识实习、专业技能训练、专业课程设计、毕业实习。
二、加强实践环节的教学与改革
加强实践环节的教学与改革, 实现提高学生科研、动手能力及创新意识的目的。材料成型与控制专业的总授课计划学时从2 600学时降低到2 300学时, 原有课程中的实验学时不减少, 增加实践周数, 为提高本科生的实践能力奠定基础。合理安排理论教学与实践教学的顺序, 以达到事半功倍的功效。在上专业课课前进行认识实习, 使学生对材料的生产加工过程及设备有一个基本的了解。在专业课进行过程中, 将原有的生产实习改为专业技能训练。专业技能训练以专题的形式进行, 内容包括金属及合金的熔炼与铸锭过程及其组织性能研究、合金材料的挤压与轧制过程及材料的组织性能研究、热处理工艺与合金组织性能关系研究、模具设计与制造等方向。结合教师的科研课题, 拟定15~20个专题, 供学生选择。学生也可自行选择研究课题, 由教师指导完成研究计划。实训结束后, 学生可以跟随教师的科研团队继续进行课题的研究工作, 对于参加课题研究时间超过一年以上的同学, 其研究成果可作为毕业研究论文提交。学生参与课题的时间可以从一个短学期到一年半。通过参与一个完全的科研过程, 不但所学理论知识得到巩固, 熟练掌握各种仪器设备的使用, 而且熟悉了整个科研的工作过程。几年来的教学实践也证明, 该教学模式可以使每一位大学生都能经过系统的、基本科研能力的训练。在第七学期增设为期6周、四个方向的专业课程设计, 全面培养学生在金属材料专业方面的工程设计能力, 为本科生的就业奠定基础。毕业实习及毕业设计 (论文) 以从业为目的, 以适应工作内容要求为宗旨, 学生既可以在学校完成毕业设计或毕业论文工作, 也可以到就业单位进行毕业论文 (设计) 工作, 在单位进行毕业设计 (论文) 工作的, 所在单位需出具证明, 签订指导学生进行毕业设计或论文的协议, 并指派专人指导学生。在校学生, 由教师根据学生的就业方向帮助学生制定毕业设计 (论文) 内容, 并指导学生完成计划。通过课程设计及毕业设计 (论文) 活动, 缩短了学生到工作单位的适应期, 较好地实现了因材施教, 培养学生的实践科研能力的目的。
三、课程建设与专业教材使用
为了确保教学质量, 所用教材多为教育部的“十二五”规划教材、面向21世纪的新教材或经典专业教材。为了强化实践教学环节, 学校还组织有教学经验的重新教师编写课程实验指导书、认识实习指导书、专业技能训练指导书等。为了使双语教学课程的教学效果能落到实处, 编著了《材料成型双语词典》 (机械工业出版社出版) 和《INJECTION MOLD DE-SIGN》作为教学的辅助用书。
四、教学方法及手段的改革
在教学方法上, 要求教师采用板书与多媒体相结合、启发式与讲解相结合的教学模式, 讲课中要求突出重点、详略得当。鼓励教师进行精品课程、双语教学、教材的建设。在教学方法上, 改变传统的灌输教育方式, 如《塑料成型工艺及模具设计》课程的教学, 采用“精讲+研讨”的教学方式, 集中讲解重点、难点教学内容, 启发学生思维, 达到举一反三、融会贯通的效果。结合实物进行课堂讨论, 积极引导学生提出问题、讨论问题和分析问题, 让学生各抒己见, 充分发表意见, 互相启发, 加深对模具结构的认识理解, 提高学生在讨论中发现问题和解决问题的能力, 由“学会”逐渐进步到“会学”。在教学过程中多提问、多启发、多分析、多鼓励, 实现教学方法多样、丰富教学内容和教与学的互动, 同时, 结合“嵌入”课题式实践教学, 探索新的教学方法。用学生身边的或熟悉的物品作为讲解的例题, 以日常塑料制品 (如:牙刷、矿泉水瓶、塑料袋、包装盒等等) 出发, 引发学生对塑料制品及成型方式的兴趣, 引出所要讲解内容的主题;利用学生对未知世界的好奇心、使学生对所要学习的内容产生兴趣。以启发的方式激发学生对知识的探索热情, 通过参与, 并对具体问题进行分析, 既使课堂教学气氛变得活跃, 又使枯燥的学习内容变得更具吸引力;以先分析, 后讲解的教学方式鼓励学生积极参与教学活动, 培养学生独立思考以及分析问题、解决问题的能力。通过引导学生在学习中研究, 在研究中学习, 充分挖掘学生对事物的探索研究潜力, 培养学生的创新意识。
依托我校已有的省级品牌及特色专业———金属材料工程;省级品牌专业、国家级特色专业———机械工程及自动化专业, 经过几年的专业建设与教学实践, 材料成型与控制工程专业的办学条件与教学水平得到较大改善与提高, 师资队伍渐趋合理。学生的知识结构充分体现出厚基础、宽口径的专业培养特点, 学生具有一定的创新意识及科研动手能力。
摘要:结合学校所处地域经济发展方向、资源利用及现有学科优势, 确定“材料成型与控制”专业是以黑色金属材料成型为主体, 以过程原理与设备控制技术应用为支撑。专业发展规划体现专业特色, 适应培养社会经济发展对人才的要求。对培养目标定位、师资队伍建设、教学计划的制定、课程体系优化、教学方法改革、专业教材建设、实践性教学环节安排等问题进行了探索。
关键词:材料成型与控制工程,专业建设,专业特色
参考文献
[1]喻九阳.材料成型与控制工程专业建设的探讨[J].化工高等教育, 2004, (3) :17-19.
[2]邹家生, 生佳根, 朱以忻, 蒋成禹.材料成型与控制工程专业培养模式的探索[J].华东船舶工业学院学报, 2003, (2) :81-83.
[3]周勇军“.材料成型与控制工程专业”实验教学的改革与建设[J].实验室研究与探索, 2004, (12) :165-169.
[4]余历军.论材料成型与控制工程专业生产实习的功能与基地建设[J].高等理科教育, 2004, (6) :95-98.
[5]郝惠娣.浅析材料成型与控制工程专业教学改革[J].高等理科教育, 2004, (5) :122-126.
材料成型与控制技术 篇5
在金属材料加工成型技术中,主要涉及一次成型和二次成型技术。一次成型即为直接成型技术,在模具制造中被视为最理想状态,其优势主要体现在几个方面,首先,在一次成型技术的支持下,能够促使产品一次完成,减少了材料之间连接点的数量,产品加工质量增强。其次,一次成型技术的应用有助于材料稳定性的增强,产品的抗压性、耐候性和耐寒耐温性都得到提高。在应用压铸法的时候,在热压影响下,内部分子排列更加趋于规整化,稳定性十分突出。再次,一次成型加工技术生产的产品更具可塑性,不会受制于材料的形成和外观。但是,一次性成型也有自身的不足,操作过程比较复杂,尤其是面对分散性较强的材料,更不能采用这种方式;对于金属材料的二次成型技术,涉及锻造、冲压以及焊接成型技术。在应用锻造技术进行金属材料模具制作的时候,产品生产中会出现较大的变形阻力,内部出现应力效应,比较适合于结构复杂的产品锻造,应用价值突出。对于冲压成型,借助外力的作用,促使金属材料在模具内部产生塑性变化,以满足需要。
3.2 对非金属材料成型与控制工程模具技术的介绍
随着塑料行业的发展的加快,非金属材料成型与控制工程技术在整个工业领域得到广泛推广,其中比较成熟的包含挤出成型、注射成型等。挤出成型技术主要发挥螺杆或者柱塞的作用,促使受热软化的.塑料质量在压力作用下挤出成型,而后在冷却作用下完成全固化,完成产品生产过程。这种技术的优势是能够满足连续化工艺的需求,生产效率较高,保证实现较高的产品质量,同时,实现产品成本的降低。与此同时,加工设备较为简洁,避免材料的浪费。在当前的工业生产中,非金属材料挤出成型技术应用较为普遍。
4 对材料成型与控制工程技术发展趋势的介绍
在技术的发展以及社会需求增大的背景下,材料成型与控制工程技术更加趋向于精度和、高效化与自动化。
4.1 精确成型加工工艺不断发展
在自动化水的支持下,机械设备自动化控制成为趋势,有助于劳动强度的降低,避免人为操作失误的发生,产品加工水平呈现高精度的趋势。同时,面对激烈的行业竞争,产品质量备受关注,为精确成型的发展提供条件。在一些对精度和安全系统要求较高的领域,精确成型加工技术应用更加广泛,在根本上推动材料成型与过程控制技术的飞跃。
4.2 快速成型技术发展迅速
为了有效提升产品的竞争能力,在进行产品质量提升的同时,要关注生产效率。立足市场发展,企业生产的产品在满足国家级行业标准方面都比较具有优势,达到社会需求,但是,要加大对生产效率的重视,这也是提升行业竞争力的关I。目前,产品开发和生产效率的提升备受关注,为快速成型的发展提供条件。在这种技术的应用下,材料经过加工之后,能在短时内完成成型,加快生产过程的完成。快速成型技术的应用在生产效率提升方面十分突出,同时,满足连续生产的需要。
4.3 对模拟及仿真成型工艺的介绍
在信息技术的支持下,既要依靠行业实验及理论解决材料加工中的问题,同时,将计算机信息技术应用在材料方法的核算中,强化对材料处理和加工中问题的解决。在信息技术的影响下,能够实现对问题的深入分析和处理,突破阶段性理论和实践无法实现的研究。为此,模仿与成型工艺得到推广和应用,成为未来机械制造的发展趋势和方向。
5 结束语
综上,在科技的推动下,材料成型与控制工程模具制造技术得到不断改进与创新,成为制造领域备受关注的问题,对工业发展意义重大。同时,在社会需求不断扩大的情况下,材料成型与控制工程技术面对更高的标准和要求,在保证质量的同时,需要重视生产效率的提升,在根本上提升自身行业竞争力。在未来的发展中,材料成型与控制工程技术将更加趋于精确成型、快速成型与模拟成型,在不断开拓创新,促进这一行业实现长期稳定的发展。
参考文献:
[1]焦向东,邓双成,张沛,佟泽民.基于快速成型原理的模具制造技术[J].石油化工高等学校学报,(01):42-46+54.
材料成型与控制技术 篇6
关键词:材料成型及控制工程 实践教学改革 应用型人才
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)12(a)-0-02
1998年,教育部将原先的铸造、锻压、焊接以及部分热处理等专业合并为材料成型及控制工程专业一门新专业[1],目的是为了培养专业知识面宽、适应能力强的材料成型领域的专业技术人才,也是为了进一步满足国家对于综合素质全面的专业技术人才的需求,符合当前国家经济发展现状。武汉工程大学(原武汉化工学院)是一所以工科为主,兼有理学、法学、管理学、经济学等学科的多科性普通高等院校。武汉工程大学的材料成型及控制工程专业从2002年开始招生,主要设置铸造、锻压、焊接、热处理、模具设计等方面的课程。由于材料成型及控制工程专业包涵了铸造、锻压、焊接和热处理等诸多内容,这使得该专业具备了宽口径专业的典型特征,同时兼具专业的理论性和实践性,有人也形象的总结为该专业具有“机械特征和材料色彩”[2],很多高校也把该专业设在机械学院。这就意味着当学生进入工作岗位后,不仅要具备扎实的专业理论知识,而且要具备较强的动手操作的能力,也就是我们所说的实践能力。诚然,实践教学不仅仅局限在对理论教学内容的检验和扩充上,更重要的还要培养学生的实际动手操作能力和创新能力。因此,材料成型及控制工程专业作为一门相对较为年轻的综合专业,其很多方面都还处于摸索的阶段,对于开展材料成型及控制工程专业的实践教学的探索,必将具有重要的理论意义和现实意义。虽然我校在材料成型及控制专业的教学实践方面做了一定的工作,但是由于专业设置较为年轻,还存在一些问题亟待解决。
1 材料成型及控制工程专业实践教学现状分析
1.1 实践教学的体系不够完善
实践教学体系包括实践教学的组织、管理、评价等环节,并保证各环节有序开展。目前,我校材料成型及控制专业在实践教学的组织上缺乏实践教学的系统性、连贯性及协调性,往往很多实验环节都是独立的,实验课都是根据理论专业课程开设,并没有考虑到本专业的综合情况,各个实验间并没有很好地连贯性和延续性;另外,实践教学的规划和管理不够规范,还没有制定一套行之有效的评价机制,导致学生对于实践教学的积极性不高,实践教学的效果也受到很大影响。
1.2 实践教学的硬件相对薄弱
实践教学的基础是必须具备丰富的实践设备。目前,武汉工程大学机电工程学院已拥有现代化加工中心、金工实习基地、力学性能实验室、模具设计陈列室等,其中包括数控机床、力学性能实验设备等。但是随着学校和学院的不断发展,我院材料成型及控制工程专业的实践教学在实验设备还有待进一步的完善。有很多课程的实践教学所需的设备往往达不到要求,我院材料成型及控制工程专业有250多人,有些实验设备的数量只有一台,再加上实验课时有限,这样就不能够使学生得到很好的实际动手操作的机会,学生在课程上学到的理论知识不能和实际操作有机地联系起来。在这种情况下,实践教学的效果就大打折扣。
1.3 实践教学的内容相对陈旧、模式古板
实验教学设备除了相对薄弱以外,还存在实验设备较为陈旧落后的问题。然而,现代材料成形新技术在不断发展,很多新兴的材料成形新技术不断的涌现,在这种情况下,学生仅仅停留在很多年前相对较为古老的技术上,而很多企业的设备和技术都在不断的更新换代,待学生离开校门进入到工作岗位时,将很难适应新技术和新装备的要求。因此,实践教学的初衷就没有达到,仅仅成了为了实验而实验。另外,大多数学生在做实验时,基本都是按照给定的指导书进行实验,并没有给学生一定自由创造的空间,这样就在一定程度上抹杀了学生的创造性。因此,这与实践教学对创新能力的要求上也存在距离。
2 材料成型及控制工程专业实践教学的革新举措
2.1 完善实践教学体系,规范实践教学的组织、管理和评价机制
首先,应该完善实践教学体系,规范实践教学的组织、管理和评价机制。在开设每门实验课程时,应综合考虑本专业的具体情况,力争做到大多实验间具有一定的系统性、连续性和协调性。另外,为了使得学生对实验更加重视,必须实行严格的实验教学评价机制,应该把实验课与专业课放到同样重要的位置,实验课如果不及格,那么即使专业课再优秀,也算不合格
对待。
2.2 增大实践教学投入,扩大实践教学基地的建设
为了培养出更多的高素质应用型人才,学校应该不断增大实践教学的投入,不断改善实践教学的条件,如购买更多的实验设备、提供更多的实验场所等。同时,虽然我校目前已经有一定规模的工程实践中心,但是随着学校的发展,目前的规模已逐渐不能适应实践教学的需要,需要进一步扩大实践教学基地的建设。此外,也可以采取措施,通过多途径、多渠道的方式来筹措资金、进行资源共享,不断改善我校的实践教学条件。由于我校地处湖北省武汉市,湖北省是教育大省,仅武汉市目前在校大学生就有100多万,武汉市拥有众多高校,如华中科技大学、武汉大学、武汉理工大学、中国地质大学等。
因此,我校可以充分利用兄弟院校的丰富的实践教学资源,做到资源共享,将实践教学的效率发挥到最大,这必将是一个多赢的局面。另外,我校也可以与武汉市的诸多企业联合,共同建设实践教学基地,这不仅可以为学校提供良好的实践教学场所和条件,而且也可为企业提供学校丰富的智力资源和广阔的平台[3],最终达到产学研的发展道路,这也是目前国家政策指导
方向。
2.3 更新实践教学内容和教学模式
学校需不断更新材料成型及控制工程专业的实践教学和教学模式。具体做法为:一些实践教学设备需要不断更新,应该贴近当前材料成型及控制工程专业的发展方向和潮流。另外,实践教学的内容应该贴近当前本专业的发展方向,并结合企业的实际生产,设定一些可以锻炼学生的实际动手能力,并且又反映了当前本专业的前沿方向,与企业的实际应用也紧密结合,同时也能很好地激发学生的创新能力的实验。比如,目前本专业设置的其中一个实践教学环节为“低压铸造工艺设计”,该实验涉及到的内容有机械设计,机械制造,流体力学,材料力学,铸造工艺,合金熔炼,材料界面,传热传质学等,该实验涉及面广,同时是企业当前应用的热点。实践证明,学生对该实验具有很大的兴趣,能充分发挥自己的创造能力进行设计,取得了不错的实践教学效果。
2.4 加大科研促进实践教学的力度
当前,高校都在朝着研究型大学的方向发展,这充分说明科研目前已成为高校非常重视的一块阵地,作为高校的每位教师也把科研作为自己很重要的本职工作。由于每个高校教师都具有自己独立的研究方向,并且其研究课题始终追踪着当前研究热点和重点,具有重要的理论意义和应用价值。在这种背景下,专业课教师如果能将自己的研究课题与学生的毕业设计有机地结合起来。一方面,这可以解决学校实验教学设备和经费欠缺的问题,并且很好地培养学生的实际动手能力;其次,学生通过接触材料成型及控制工程专业前沿的研究方向,使学生很好地了解本学科发展的动态;也很好地培养了学生的科研创新能力和团队协作能力,并很好地掌握了进行科学研究的方法和过程。另一方面,学生对先进的研究课题具有很大的好奇心和求知欲,必将具有极大的兴趣和积极性,那么实践教学的效果将事半功倍。
3 结语
材料成型及控制工程专业牵涉到的方面广泛,具有宽口径的特性,结合我校材料成型及控制工程专业的情况介绍也可看出,其中容易出现的问题也较多,实践教学环节作为其中重要的一环,还存在诸多问题亟待解决,如果处理不当,将不利于培养学生的实际动手能力和创新能力。因此,实践教学需要不断的摸索和研究,应从材料成型及控制工程专业的自身特点、企业的需求和学科的发展动态等多方面不断完善实践教学的各个环节,才能实现材料成型及控制工程专业实践教学的使命,为国家培养出更多的具有创新能力的应用型
人才。
参考文献
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[2]王悔改,宋延沛.材料成型及控制工程专业实践性教学环节的思考与探索[J].中国现代教育装备,2008(4):116-118.
材料成型与控制技术 篇7
1. 制定完善的毕业设计教学大纲,严格审查毕业设计课题
毕业设计教学大纲是毕业设计的指导性文件。本专业毕业设计教学大纲体现了专业培养计划对应用型本科人才培养的要求,对毕业设计课题的类型、课题的难易程度、课题的工作量提出了明确的要求。大纲要求所有课题必须来自社会生产实际或科学技术研究项目。专业教师委员会和教授委员会依据毕业时间大纲,先后对申报的课题进行严格的审查与复审,而课题一经确定不得再行更改。毕业设计课题确定的完整程序是:教师申报课题—专业教师委员会评审—二级学院教授委员会复审—本专业所有毕业设计课题上网—学生根据网上公布的课题填报志愿—专业系统筹安排课题到学生。课题数目多于参加毕业设计的学生人数,部分课题会落选,这使课题的申报具有一定的竞争机制。
2. 强调毕业设计的重要性,调动学生做毕业设计的积极性
毕业设计是应用型本科四年培养过程中最浓墨重彩的一笔,必须使学生理解其重要性,引起重视。往往有学生因为种种因素的影响而不够重视毕业设计。学生若不能全力投入毕业设计,不能在毕业设计中得到充分的锻炼和到位的训练,其专业能力将大打折扣,何谈零距离接触培养。因此,本专业在毕业设计之初,就召开毕业设计动员大会,要求全体参加毕业设计的学生和指导教师出席,通过动员,使学生真正认识到毕业设计对其人生的重要,调动学生做毕业设计的积极性。在大会上提出纪律要求,同时号召学生做毕业设计要加班加点,放弃节假日,拿出最好的毕业设计成绩向学校汇报,向父母汇报。
3. 让学生提前进入毕业设计,加强对毕业设计过程的控制
目前,毕业生就业对毕业设计造成一定的冲击是不争的事实。有的就业单位要求学生在毕业设计期间就到单位上班,有的学生东奔西走落实就业单位,致使毕业设计的时间极大地缩水。为提高毕业设计质量,本专业安排学生在第七个学期末就进入毕业设计,将寒假时间加以利用。在毕业设计过程中加强指导与管理工作,要求指导教师保证每周的指导时间,学生与指导教师每周填写毕业设计(论文)进展情况记录。在毕业设计的中期,学院检查毕业设计进度与学生表现,对进度较慢、不够认真、不守纪律的学生,提出整改要求,同时要求班导师和辅导员协助做思想工作,以保证毕业设计的顺利进行,力争不让一个学生掉队。
4. 充分利用校外资源,致力于零距离工程师培养
自2002年以来,常州市模具工业协会挂靠常州工学院机电工程学院。本专业与常州新科精密机械有限公司、常州高氏塑料机械有限公司、江苏华生塑业有限公司、常州华威塑料模具有限公司、常州钣焊厂、常州常恒集团公司等模协会员单位建立了良好的合作关系。在毕业设计期间,本专业的学生可以带着问题到模协会员单位实习、调研,熟悉现代企业的生产方式、生产组织管理、设备配备及工艺技术水平,避免毕业设计闭门造车,使毕业设计与企业的生产实际零距离接近。
每年一届的国际模具技术与设备博览会多于春季在长江三角洲的某中心城市召开,例如上海、苏州、无锡、南京、杭州都曾先后多次召开该博览会。本专业都会组织学生参加博览会。学生可以在博览会上收集到丰富的专业资料,通过与参展专业人员的交谈可以提高学识水平和专业素质。国际水平的工艺技术、装备、材料、计算机软件等使学生极大地开阔了视野,弥补了校内教学的不足,对提高毕业设计质量大有裨益。
5. 聘请兼职教师,优化毕业设计指导教师队伍
强将手下无弱兵。学生的毕业设计做得如何,指导教师的作用是至关重要的。毕业设计大多属于工艺装备设计类型,指导教师自身必须具备这方面的工程师的素质。从学历职称方面看,指导教师应该是双师型教师。但也不能完全唯学历唯职称。即使同时具备了博士学位与高级工程师职称,而对学生设计的图纸既不能给以肯定也不能指出什么地方有错误,这样的教师也就不能算合格的指导教师。本专业本着务实的精神,从本专业教师中筛选称职的指导教师,同时从常州市模协会员单位聘请一部分专业能力强、实践经验丰富的专业技术人员做兼职的毕业设计指导教师,使得学生在毕业设计中能够获得到位的训练与锻炼。本专业每届毕业设计的整体成绩较好,每届都有多名学生的毕业设计分别获得常州工学院优秀毕业设计奖。
6. 建立成绩评定体系,客观公正地评定毕业设计成绩
客观公正地评价学生毕业设计的质量、给出合理的毕业设计成绩是一项复杂的工作。经过多年的实践与探索,本专业建立了一套完整的毕业设计成绩评定体系。该体系分四个层次对学生的毕业设计进行量化评分。第一个层次,指导教师对所指导的学生的毕业设计按百分制评分。依据课题准备和调研能力、方案设计与论证能力、加工与装配工艺性、工程计算和数据处理能力、工程制图能力(图样质量)、总结表达能力(论文或设计说明书质量)、独立分析与解决问题的能力、课题的难易程度、课题工作量大小、工作态度与纪律等指标打分。第二个层次,专业系指定的评阅教师对学生的毕业设计按百分制评分。依据毕业设计总体设计质量、零件设计质量、技术总结质量、工程制图技能、计算机应用能力、设计说明书写作规范性等指标打分。第三个层次,组织学生答辩,由答辩委员会对学生的毕业设计答辩按百分制评分,依据学生在答辩中表现出的专业基础知识水平、专业知识水平、答辩的应变能力等指标打分。遵循指导教师回避制,指导教师不参加自己所指导的学生所在的答辩组答辩。第四个层次,对学生的毕业设计和答辩进行总评,按优秀、良好、中等、及格和不及格给出总评成绩。其中,指导教师评定的成绩占总评成绩的30%,评阅教师评定的成绩占总评成绩的20%,答辩委员会评定的成绩占总评成绩的50%。评分指标既能比较准确地反映学生毕业设计的质量与水平,也便于量化打分。这些指标既是指导教师的指导参照,也是学生毕业设计的奋斗目标。
材料成型与控制技术 篇8
关键词:毕业设计,材料成型与控制工程,创新能力,就业
毕业设计是毕业生在教师的指导下独立完成的科学研究成果, 本科教学计划的重要组成部分, 是学生在校学习的最后阶段和质量总检查, 是培养学生理论联系实际学风和锻炼学生独立工作能力的有效手段。整个设计过程是培养学生创新精神和能力的过程, 是实现“学、研、产”相结合的实训过程。不同专业领域的学生的培养模式是不尽相同, 应用型本科人才的知识结构、工程能力应该有别于传统的研究型本科人才, 因此其培养目标、培养途径和培养过程的质量监控等方面应有自身的特点、应用型本科人才不仅要专业面宽、知识基础厚实, 还应该综合索质高、实践能力强, 这在一定程度上提高了对应用型本科毕业生的毕业设计的要求。
在飞速发展的经济对当代青年学生人生观、价值观的冲击下, 在全球性金融危机的大背景下, 在高校扩招的形势下, 近年来, 本科生毕业设计质量滑坡的现象比比皆是。这种现象目前已成为社会热点问题, 并且受到了社会的广泛关注。
1 当前毕业设计中存在的问题和原因
1.1 学生自身原因
在毕业设计时期, 学生对待设计的态度对设计成果的优异有着很大的影响作用, 但目前社会中大多数在校大学生的相关表现不容乐观。学生在毕业设计中往往表现出态度不够端正、对待设计不够重视、精力投入不够充足等状态, 对待科研学术较为消极, 抄袭之风盛行, 缺乏整体设计思想。部分学生的基础知识、技能较为匮乏, 对问题的认识过于抽象化, 从而致使理论与实践严重脱节。此外, 纵使我国教育体制改革要求加强对在校学生的创新精神与能力的培养, 但目前大多数学生仍在此方面表露出匮乏的的问题, 对待设计缺乏独立的分析研究, 对于指导教师依赖性较强, 对整体设计思想理念照抄照搬。
另一方面, 由于现在大学生普遍看重就业而疏忽毕业设计, 直接导致毕业设计质量整体下滑, 造成毕业设计与就业之间矛盾频现.部分学生毕业择业时间与毕业设计时间重合, 因而学生为了在有限的时间内找到理想工作在态度上冷落了毕业设计。此外, 近年来本科生考研人数比例不断攀升, 竞争较为激烈, 考研的后期的备考与复试等环节对毕业设计又造成了很大的影响。
1.2 学生所在学校的问题
目前大多数高校出现投入与扩招规模不适应的矛盾, 从而出现学生多而专业指导教师少的状况, 导致教师的指导工作量过大, 一般平均每位专业教师要承担七、八个课题, 再加上繁重的教学工作, 致使教师无暇给予学生及时的指导和检查。有些毕业设计与其所属的区域经济联系不够, “学、研、产”脱钩, 并且高校中对于毕业设计的全过程管理与监控不够规范, 使毕业设计趋于程序化, 在评阅和答辩过程中, 老师有时为了不影响学生就业, 出现了对学生放松要求、流于形式、走过场以及评分结果不客观等现象, 导致实质科研含量低。由于部分高校师资力量较为薄弱, 导致基础理论与课程设计教学质量不高, 致使学生基础知识薄弱。指导教师水平参差不齐, 设计题目设计不当, 指导不力, 在一些主要环节上, 存在影响毕业设计质量的问题。比如, 选题存在过宽、过大、过难、过虚、工作量不足、与专业方向不一致、应用性不强、重复率高、更新率低等诸方面问题。
1.3 社会问题
我国的就业岗位从总量上严重不足, 在全球性金融危机的大背景下, 许多企业遭受了前所未有的挑战, 有的企业甚至濒临破产的边缘, 就业岗位大量流失, 用工需求急剧下降, 岗位要求不断提高, 从而加剧了在校毕业生对工作岗位竞争的激烈性与渴望性, 这在一定程度导致了学生对待毕业设计的态度的偏移与忽视。
另一方面, 对于工科生来说, 其工作性质均存在一定的危险性, 如冶金、土建等专业, 社会中的相关企业由于对企业自身的利益或是事故责任制的考虑, 在对待在校实习生时均表现出冷淡态度, 经常出现拒绝接待或是敷衍了事等情况, 实习形式多为走马观花的参观形式, 失去了实习的真正意义。
2 毕业设计的有效实施模式
2.1 利用本专业优势, 突出优秀学生创新能力培养
挑选优秀大学生在我校大型企业实习基地之一——陕西龙门钢铁集团和企业一起研发新工艺、新产品、新流程和新技术, 深化专业知识, 锻炼创新实践能力, 提高人际交往能力、组织协调能力、表达沟通能力、团队合作意识。陕西龙门钢铁集团公司正值新建120万吨高速线材线生产线项目启动及新品种钢开发阶段, 结合企业实际, 培养学生对所学知识综合应用能力, 综合素质会显著提高。
2.2 专业毕业设计由集中式进行改为集中与分散式相结合操作
已找到工作的学生, 可以在用人单位做设计, 用人单位确定指导人员与学院指定专业教师共同指导学生, 教师可以定期前往用人单位检查指导, 同时可以增加教师实践锻炼与交流的机会。
2.3 实训教师可指导学生毕业设计
青年教师在相关企业参加实训, 也是一个很好的实践锻炼机会, 毕业设计也可以和实训相结合, 青年教师在实训单位结合项目制定设计题目, 学生得到锻炼的同时, 增进和相关企业的相互了解, 在一定程度上可以促进大学生就业。
2.4 促进就业困难学生就业
对于就业有困难的学生, 这些学生可能学习成绩并不是很好, 可以安排经验丰富的教师指导毕业设计, 同时这些教师的社会经验丰富, 通过教师与学生的相互了解, 增加就业机会。
3 结语
本文以对西安建筑科技大学材料成型与控制工程专业本科毕业设计教学的多年研究, 针对本科生毕业设计中存在的问题展开讨论, 结合自身专业特色与学校对教师及学生的培养体制, 给出了相应的建议措施。本研究提高应用型本科生的毕业设计水平提供一定的经验和参考价值。
参考文献
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材料成型与控制技术 篇9
材料成型及控制工程专业是由原来的铸造、焊接、压力加工(含模具方向)三本科专业合并而成的[1]。广东科技学院材料成型及控制工程专业(模具设计与制造方向)是根据学院“立足东莞”的办学定位和东莞制造业、模具行业快速发展的现状而开设的。作为广东科技学院2011年第一批升本的5个专业之一,并于当年开始招生,现有在校四届学生329人,2015年首届毕业生已加入到模具专业人才队伍。
2实践教学改革的内容与措施
2.1专业实践教学条件分析
广东科技学院材料成型及控制工程专业的实践教学环节主要包括实验、上机、课程设计、实习、实训、毕业实习、毕业设计等,已经建设了机械制图实训室、力学实验室、机械设计与公差实验室,机械加工中心、数控加工中心、仿真实验室、金相实验室、3D打印实验室等专业实验室,承担了相应的实验实训教学任务。专业实验实训室的设备能够与时俱进,及时更新,满足实验教学需要,使专业实习、实训环节得到保证。
2.2实践教学的改革抓手
通过对用人单位的调研发现:材料成型及控制工程专业的实践教学的改革必须以就业能力培养为导向,满足社会对应用型人才的需求。结合学生实际情况,以下几个方面是实践教学改革的抓手。1)实践教学内容,以验证性实验课题向实用性和综合性的训练课题转型。2)实践教学方法,以掌握知识为原则转为以提高技能水平为核心。3)实验实训设备,贴近生产实际,与时俱进建设具有先进性和实用性的实验实训室。4)指导教师队伍,强化师资培训,实践指导教师必须在实践技能上真正达到“双师型”标准。从这四个方面入手,修订人才培养方案,更新实践项目。
2.3调整教学内容,更新实践项目
结合社会用人单位对本专业学生专业能力的要求,需要优化实践教学内容,精心设计实践教学项目。第一,合理选取塑料模具设计、冲压模具设计和模具制造工艺三方面的知识内容,调整专业课程中的实践内容。第二,注重实用性,删减落后的基础知识内容,例如将金属工艺学和材料成型工艺在整体教学中的比例降低,加大快速成型技术、模具CAE内容的知识单元比重。第三,拓宽知识面,如机械创新设计等列为专业任选课。第四,适时把一些反映当代模具发展趋势的内容充实到课程体系中,并以系列讲座的形式,向学生介绍本专业的最新知识、理念、技术及发展动态等。第五,在课程体系中强化计算机辅助技术方面的内容,增强学生虚拟仿真的实践能力。
2.4修订课程标准,更新实践教学项目
修订更符合应用型人才培养的课程标准,重新设计专业课程的实践教学内容,减少验证性的实践内容,增加与企业生产实践紧密联系的可操作性强实践内容,将企业的某一生产工艺流程作为实践内容,进行工厂产品案例教学。如金工实习,数控机床操作与编程,塑料模具课程设计、冲压模具课程设计等。部分实践内容可选择先进加工分析技术,如五轴加工技术和模流分析技术等。
2.5采用灵活多变的实践教学方法和考核方式
实践教学方法要根据教学内容的不同而有所变化。可以将实践教学方法区分为项目中心型、任务中心型、问题中心型、训练中心型、体验中心型、案例中心型和复合型[2]。如在教授实习课程中就采取任务中心型,训练中心型和项目中心型相结合的复合型教学方法,让学生选择性完成无动力惯性小车、鸭嘴榔头和精密虎钳,带动训练和项目,学习相关金属加工的知识。数控机床操作与编程课程则采取训练中心型的教学方法,对常见典型的加工与编程进行反复强化训练,通过大量实践提高学生的数控机床操作的技能水平和熟练程度。
同时,随着实践教学方式的改变,考核方式也要相应改变,强调过程考核、强调素质与技能的考核、减少识记方面的考核[3]。一般以学生最终完成的作品质量为最终考核的依据,同时兼顾学生完成作品过程的表现。某些实践课程必要时也可以进行过程分段考核和即时考核。
2.6制订合理专业实验实训室建设规划
根据东莞乃至珠三角地区区域经济对模具人才的职业能力需求,合理制订本专业的专业实验实训室建设规划。依据建设规划,建设符合东莞地区机械模具生产要求的实验实训室,缩短学生毕业后上岗再学习的时间,提前接触到机械模具加工的设备,学习机械模具制造工艺,是提高学生实践能力,最终缩短教育与就业距离。制订专业实验实训室建设规划时考虑以下3点因素:1)实验实训室可以开展设计型和综合型实践课程。2)紧密结合现代机械模具生产实际,实验实训室可以进行机械大类职业岗位技能训练。3)综合考虑与本专业相近专业课程的实践内容,提高实验实训室及其相关实验实训设备的利用率。本专业的机械加工实训中心、金相实验室、机械设计与公差实验室、液压与气压传动实验室、3D打印实验室、模具设计与仿真实验室等实践场所都考虑了上述原则。
2.7加大实践教师培养力度
拥有一支教学效果好、服务社会能力强的“双师双能型”实践教学师资队伍,是本专业师资队伍建设的重要任务。因此,本专业的青年教师不仅拥有高校教师资格证书,还要求参加本专业相关专业的职业资格技能考试,要求获得技师及以上职业资格证书,部分教师要求获得相关工种的考评员资格,参加技能考核工作。广东科技学院每年定期开展院内培训,培训讲师一般来自企业工作一线,与实践教师一起交流企业一线的生产技术,提高实践教师的一线工程实践能力。同时利用寒暑假,鼓励实践教师到机械类企业参与生产实践,解决企业生产实践中的问题,提高服务社会的能力。总之,广东科技学院通过多种方法,提高教师的实践技能,使之真正胜任实践教学工作。
3实践教学课程体系的建构
对材料成型及控制工程专业实践课进行了统筹规划,选取更注重本专业核心职业能力培养的实践教学内容,进行教学方法的改革,培养学生在实践过程中独立思考的能力。在基础课程的实验教学中,增加了部分设计性和综合性实验内容,加大学生进行创新性能力的培养。同时为增强学生专业学习的兴趣,加强专业认可度,开设利用多门专业课程知识的实践环节和课程设计,最终形成系统化的实践教学体系。
机械识图与绘图、机械零件加工工艺编制、计算机辅助设计能力是应具备的最重要的专业基本技能,它关系到毕业生就业的竞争力以及就业后的发展潜力[4]。基于这一考虑,本专业按照如下原则构建实验教学体系:第一,必须适应现代制造技术不断发展;第二,必须能够满足社会和市场对本专业人才知识能力结构的要求。由此确立了“四层一线”的实验教学体系,即:“专业基础实验实训→技术应用实验实训→专业与系统性实践环节→综合设计与创新实践环节四个层次”。
4实践教学改革的初步成效
材料成型及控制工程自加强“实践教学”以来,首届毕业生来源于生产实际和科研毕业设计的题目明显较其他专业多,毕业论文质量高;学生在学院学报上发表了学术论文14篇;有30多人次学生参加各类专业技能竞赛,其中有20余人次获奖,特别是在2015年在全国应用型人才技能大赛“诺信杯”模具设计与制造大赛中荣获团体一等奖;本专业已毕业学生获取相应的职业岗位证书(机械设计工程师、模具设计工程师)的比例在95%以上。
广东科技学院与教育部教育管理信息中心、中企国教技术培训中心、行业企业等合作,立足专业设置与产业需求相结合、课程内容与职业标准相结合、教学过程与生产过程相结合,制订应用型人才培养方案、开发机电类相关课程、重构教学内容、制订新的课程标准、加强实践教学基地建设等工作予以高度评价,获得教育部就业协会授予“全国应用型人才培养工程培养基地”。
摘要:实践课程是地方应用型本科院校工科专业教学体系中的重要组成内容。介绍了广东科技学院材料成型及控制工程专业进行实践教学改革的内容,并提出了相应的改革措施,形成相应的实践教学课程体系,总结了改革成效。
关键词:实践教学,教学改革,改革措施
参考文献
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材料成型与控制技术 篇10
对于大多数本科院校来说, 目前在材料成型与控制专业模具方向人才的培养模式上, 普遍存在着理论与实践脱节, 学生的实际动手能力差的现状。为了适应生产对应用型人才的迫切需求, 高校必须转变观念, 坚持以市场需求为出发点, 以能力培养为目标的教育思想, 从多角度、多方面培养学生的综合素质。为了使模具设计与制造专业的学生能适应社会多层次需求, 学校在学科课程模块建设方面, 应积极探索, 制定出相对合理的模具应用型人才培养模式, 以适应生产需求。
二、材料成型与控制专业应用型本科人才培养与市场需求意义
我国模具工业的现状及发展趋势, 给模具人才培养、培训单位提出了新的课题, 尤其是针对应用型人才的培养。怎样培养出适应我国模具工业发展“适销对路”的应用型专门人才, 将是今后一段时期普通高等院校模具设计及制造专业教育工作者应认真思考的问题。基于目前我国材料成型与控制专业模具方向人才需求状况, 研究本科应用型材料成型与控制专业模具方向人才培养模式是非常有必要的。
在应用型本科院校进行模具设计人才的培养, 不仅是材料成型及控制专业“应用型”加“能力型”职业素质培养模式的积极探索, 培养方案的调整和改革, 也是高校教育创新的新亮点。因此, 进一步深化该专业教育教学改革, 提高人才培养质量, 创建适应市场需求的应用型人才培养模式是很有必要的。
三、人才市场需求状况分析
(一) 模具高技能人才的市场需求分析
目前, 我国模具技术发展趋势是, 传统模具结构设计与生 产技术必 然被高新 技术而取 代。CAD/CAE/CAM技术在模具行业逐步推广, 逆向工程、并行工程和虚拟技术的采用, 快速原型制造理念广泛地应用到快速模具制造技术中, 大大缩短了模具制造周期。加热流道和绝热流道技术在高质量模具中推广应用, 标准模架广泛采用, 表面处理技术的提高, 优质模具钢的开发和利用等, 都将是模具行业技术的发展趋势。以模具设计为例, 它包括:产品的数字化设计, 模具结构设计, 模具模流分析、仿真, 定制适应公司模具设计数字化标准库及标准设计流程等。由此可见, 传统的设计与家庭作坊式的加工模式已经成为历史, 市场需求的人才是利用CAD/CAM/CAE技术, 既掌握模具设计、制造工艺与装备, 又精通材料成型工艺的复合型人才。
(二) 模具高素质复合型人才的紧缺是模具行业发展的瓶颈
模具工业发展的趋势, 决定了模具人培养的目标。目前, 我国模具技术发展迅猛, 但与西方发达国家相比, 差距很大, 究其原因, 主要是缺乏高素质复合型的模具技术人才。模具人才的现状是, 精通模具结构设计的, 往往缺乏模具CAD/CAM/CAE现代模具设计制造技术, 新毕业的学生掌握CAD/CAM/CAE现代模具制造技 术 , 但欠缺传 统模具结 构设计 , CAD/CAM/CAE现代模具制造技术是实现优质模具的工具, 但模具没有好的结构设计, 再好的方法也是枉然, 只有把两者有机地结合起来, 才能适应我国模具工业的发展, 赶超世界先进水平。有了好的设计还不够, 只有好的设计再加上精确制造、装配, 才能得到高质量的模具。模具制造高级技师已经成为稀缺资源, “高级蓝领”的匮乏已成为我国模具高速发展的瓶颈。具有扎实的理论知识、较宽的知识面的大学毕业生, 曾经是企业寻求模具设计制造人才的对象, 但是模具专业毕业的大学生却不具备实际操作能力, 而且都向往层次较高的白领职业, 不愿意从事模具生产一线的工作。目前, 模具技师队伍的老龄化, 年轻人不愿从事生产实践工作, 是巨大的模具市场需求和人才供给倒挂的结果, 是导致从事模具行业技师奇缺的主要原因。因此, 要促进模具行业的规模发展, 虽然有很多“瓶颈”要突破, 但其中最大的“瓶颈”就是高级技工、技师的紧缺, 因此, 我国教育部提出将近600所本科院校转成职业教育学校, 但是重视实践需要强大的硬件支撑。
(三) 从事模具行业专业人才的来源渠道及层次
目前, 模具专业技术人才培养, 占据主导地位的是中等和高等职业技术教育, 但是, 培养的模具人才还很难完全适应企业的需要, 因为他们虽然掌握了一定的专业基础理论知识, 但是理论基础还有欠缺, 要想培养高素质、复合型模具人才, 还需要应用型本科人才的培养, 扎实的理论基础, 这样才有后劲培养综合素质高的模具高级人才。学生在校期间虽然经过了各种实践环节, 仍难积累实践经验, 实际操作能力差, 难以满足社会对模具人才的需求。这就要求应用型本科院校进一步加强实践环节, 拓展校企合作, 根据企业用人需求, 培养与企业零对接的模具人才。
四、材料成型与控制专业应用型本科人才培养与市场需求
通过深入企业调查研究, 体会到应用型本科教育在办学理念上与高职教育有很大差别;在理论教学上不是研究型教育的简单“压缩”;在教学模式上, 不是普通专科的“延伸”;在教学模式上, 不是理论课与实践课的任意拼合。应用型本科材料成型及控制专业培养的目标是掌握模具制造工艺与设计专业基础知识, 具有专业模具设计的综合能力, 具有较强的模具制造、安装、调试和维修能力;具有一定的创新意识, 具有生产、管理、服务一线的高素质复合型人才。
1.构建面向地方本科院校材料成型与控制专业模具方向应用型人才培养模式;根据用人单位的生产和管理要求, 尽可能实现订单式培养模式, 在课程体系和理论教学内容设计上满足行业和企业需求;根据模具工作岗位的能力要求, 确定相应的理论教学方式和实践环节, 加强实践教学体系, 实现模具人才培养与企业用人机制零距离对接。
2.基于材料成型与控制专业模具方向应用型人才课程体系结构的改革;教学模式要注重培养学生动手能力, 在保证理论教学的前提下, 要强化实习和实训环节, 建立稳定的校外实习、实训基地, 进一步加强产、学、研有机的结合, 以实现人才培养的要求。
3.基于材料成型与控制专业模具方向应用型人才培养教学理念的改革;在课程中引入CDIO教学模式, 能够起到较好的效果。
4.学制的选择。在学制上增加学生实习和实训的课程, 实行3+1或3+0.5+0.
5.学制模式。这种学中做、做中学的教学模式, 将学校教育与社会实践有机的结合, 对学生系统知识的掌握和实践能力的培养有举足轻重的作用。
五、应用型本科人才培养与市场需求零对接实施
在人才培养模式、实习、实训等实践环节突出模具专业特色, 实行“校企合作、学做结合、实境育人”的专业建设思路, 建立巩固的校外实习、实训基地, 深化学校与企业的紧密合作, 构建全新的本科引用型人才培养模式的课程体系, 建设以工作岗位为导向、任务驱动型的模具专业核心课程群;建设集生产、教学、科研和技术服务功能于一体的生产性实训基地;引入实践能力强的高技能人才作为兼职教师, 建设一支高素质的双师型教学团队。
1.项目教学法, 即师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动, 是行为引导型教学方法中的一种。在整个教学过程中既发挥了教师的主导作用, 又体现了学生的主体作用, 使课堂教学的质量和效益得到更大幅度的提高。
2.实践教学模式的核心是硬件和软件, 硬件就是投入资金建设实习、实训基地, 软件就是有一支高素质教师队伍, 采用内培外引的方式, 提高双师型教师队伍综合素质的培养机制。
3.与兄弟院校保持密切联系, 取其精华去其糟粕, 并结合模具专业和区域经济, 注重创新意识, 构建满足理论教学和实践环节的课程体系。
4.在本科应用型院校的管理体制上, 从本专业开始试行院级公共课实训教学—系基础课实训 (工程制图) —专业基础实训 (金工实习、电工实习) 专业综合实训 (模具制造、成型工艺及设备) 三级实训融为同一实训中心。
5.聘用模具企业高素质的技术人员, 确立模具实践教学开放性、综合性和可操作性, 协调理论基础知识与实践内容衔接与实效性。
6. 对合作模具企业在线产品有代表性地进行筛选, 精心挑选典型产品实例, 利用项目教学法满足理论教学和实践环节的要求。
7.积极实施教辅人员、教师竞争上岗、竟课、学生教师双向选择制度, 并在实施中不断改进完善, 提高教师实践操作技能。
六、结语
模具应用型本科人才的培养, 要依据京津冀大北京圈经济发展和产业结构调整, 确定适合区域经济发展的培养模式, 构建相应的人才培养模式、能力综合素质结构, 不断优化课程体系、教学模式、教学方法和教学手段, 逐步形成具有自身特色的人才培养模式。
参考文献
[1]张丽.模具专业人才培养的探讨与实践[J].职业教育, 2011, (01) .
[2]许徐.九学期制“3+x”应用型人才培养模式设计[J].绍兴文理学院学报, 2010, (10) .
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