徐曉峰 張萬(wàn)紅 陳拂曉 張柯柯

河南科技大學(xué) 河南洛陽(yáng) 471003

☆教學(xué)實(shí)踐與課程建設(shè)☆

金屬材料成形基礎(chǔ)課程體系的建設(shè)

徐曉峰 張萬(wàn)紅 陳拂曉 張柯柯

河南科技大學(xué) 河南洛陽(yáng) 471003

為培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和設(shè)計(jì)能力，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效益，我們建立起了一套完整的適合于機(jī)械類、近機(jī)類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的金屬材料成形基礎(chǔ)（金屬工藝學(xué)）課程教學(xué)體系，該體系包括精品課程網(wǎng)站、多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)課程、實(shí)踐教學(xué)體系、課程考核體系等。

課程體系；多媒體課件；網(wǎng)絡(luò)課程；實(shí)踐教學(xué)；試題庫(kù)

隨著社會(huì)的發(fā)展和對(duì)人才要求的提高，厚基礎(chǔ)、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(yīng)當(dāng)今社會(huì)對(duì)人才的需求。金屬材料成形基礎(chǔ)(金屬工藝學(xué))是機(jī)械類和近機(jī)類各專業(yè)的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課，是學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中由基礎(chǔ)課向?qū)I(yè)課過(guò)渡的橋梁。該課程是一門理論與工程實(shí)際緊密結(jié)合的課程，在教學(xué)中，部分內(nèi)容僅靠板書(shū)及語(yǔ)言很難表達(dá)清楚，而且由于新工藝、新方法不斷出現(xiàn)，使近年來(lái)本課程的教學(xué)內(nèi)容不斷增多，而教學(xué)學(xué)時(shí)卻一再壓縮，從以前的70學(xué)時(shí)減少到現(xiàn)在的48學(xué)時(shí)，因此內(nèi)容多和學(xué)時(shí)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(dòng)畫(huà)、音像、文字有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，通過(guò)大量設(shè)計(jì)實(shí)例，展示各種成形方法的應(yīng)用，為學(xué)生創(chuàng)造一種輕松、活潑的學(xué)習(xí)環(huán)境，從而培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和設(shè)計(jì)能力，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效益。同時(shí)建立起一套課程數(shù)據(jù)庫(kù)，如試題庫(kù)以完善考核系統(tǒng)；建設(shè)了課程網(wǎng)站，充分利用多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的普遍性、即時(shí)性和便利性在教學(xué)上的優(yōu)勢(shì)。

一、CAI多媒體課件的設(shè)計(jì)與制作

1．運(yùn)行平臺(tái)

本課件使用的是Office中的PowerPoint軟件。PowerPoint的功能強(qiáng)大，操作極其簡(jiǎn)便，具有各種配套模板，方便的插入Flash動(dòng)畫(huà)、視頻動(dòng)畫(huà)和超鏈接，使課件豐富多彩。同時(shí)便于修改，以滿足不同教師的教學(xué)特點(diǎn)和教學(xué)要求。本課件共制作了800余幅幻燈片。

2．動(dòng)畫(huà)制作

本課件的動(dòng)畫(huà)，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(dòng)畫(huà)，將課程中很多不易理解的機(jī)構(gòu)、機(jī)械、圖形、工藝過(guò)程等用動(dòng)畫(huà)表示出來(lái)，再現(xiàn)了真實(shí)的運(yùn)動(dòng)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(wǎng)站的建設(shè)

1．課程網(wǎng)站的構(gòu)建

金屬材料成形基礎(chǔ)精品課程網(wǎng)站系統(tǒng)采用瀏覽器/服務(wù)器(Browser/Server)3層架構(gòu)模式，客戶端運(yùn)行環(huán)境為Windows95/98/2000／XP+IE5.5以上版本，服務(wù)器端采用Windows 2000 Server+IIS5.0+ASP框架,后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL2000Server、Access 2000，遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)采用ASP開(kāi)發(fā)。網(wǎng)站內(nèi)容包括教學(xué)大綱、網(wǎng)絡(luò)課堂、電子教案、實(shí)踐教學(xué)、創(chuàng)新實(shí)踐、課程試卷、在線實(shí)習(xí)、在線答疑、在線測(cè)試、素材庫(kù)等模塊。

2．系統(tǒng)各主要模塊的開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)

(1)網(wǎng)絡(luò)教程的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)教程是金屬材料成形基礎(chǔ)精品課程網(wǎng)站系統(tǒng)的重要組成部分，其直接面對(duì)學(xué)生，是學(xué)生在網(wǎng)上學(xué)習(xí)的主要工具。所以網(wǎng)絡(luò)教程在開(kāi)發(fā)理念上應(yīng)注重體現(xiàn)一流教學(xué)內(nèi)容、一流教學(xué)方法和教學(xué)過(guò)程的可視化。該網(wǎng)絡(luò)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(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化，即教程的動(dòng)態(tài)管理，根據(jù)教學(xué)要求,教師在后臺(tái)可隨時(shí)修正和添加教程內(nèi)容，同時(shí)，更加注重教程的可視化，方便以學(xué)生為中心的自主學(xué)習(xí)。

(2)在線實(shí)習(xí)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)

金屬材料成形基礎(chǔ)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，必須要有大量的實(shí)習(xí)內(nèi)容支撐，才能使學(xué)生更好地掌握教學(xué)內(nèi)容。為達(dá)到此目的，該模塊應(yīng)用大量的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)錄像和學(xué)生實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)錄像，如鑄造生產(chǎn)有砂型鑄造(手工造型、自動(dòng)化造型生產(chǎn)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(chǎn)有手工電弧焊、埋弧自動(dòng)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(xué)生通過(guò)在網(wǎng)上觀看這些工藝方法的生產(chǎn)過(guò)程，使其更加易于理解和掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。

(3)多媒體課件的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)

多媒體課件即電子教案，是課程網(wǎng)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，F(xiàn)lash用于模擬工藝方法和加工、生產(chǎn)過(guò)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(dòng)，更具備可視化教學(xué)的特點(diǎn)。

(4)在線測(cè)試的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)

為使學(xué)生隨時(shí)了解自己對(duì)教學(xué)內(nèi)容的掌握情況，我們開(kāi)發(fā)了在線測(cè)試模塊。該模塊采用ASP開(kāi)發(fā)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL2000 Server。主要實(shí)現(xiàn)客觀題(選擇題和判斷題)自動(dòng)隨機(jī)的出題和閱卷，并按教學(xué)進(jìn)度和內(nèi)容編寫(xiě)。該模塊同樣實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)管理，在后臺(tái)教師可以隨時(shí)對(duì)考題進(jìn)行添加和修改。

(5)在線答疑的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)

為使學(xué)生隨時(shí)解決學(xué)習(xí)過(guò)程中的疑問(wèn)和問(wèn)題，我們開(kāi)發(fā)了在線答疑模塊。該模塊是教師和學(xué)生交流的重要平臺(tái)，模塊采用ASP開(kāi)發(fā)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL2000 Server，同樣實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)管理，學(xué)生隨時(shí)可以將學(xué)習(xí)中碰到的問(wèn)題提出，教師回復(fù)后在頁(yè)面中顯示。

(6)素材庫(kù)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)

為了便于管理素材，同時(shí)也便于和其他院校同行之間的交流，本網(wǎng)站特意建立了精品課程素材庫(kù)，該模塊同樣采用ASP開(kāi)發(fā)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL2000 Server。其素材包括各章節(jié)的圖片和動(dòng)畫(huà)。

三、課程試題庫(kù)的開(kāi)發(fā)與建設(shè)

1．試題庫(kù)的運(yùn)行與架構(gòu)

試題庫(kù)采用Delphi程序語(yǔ)言編寫(xiě)，Delphi是一個(gè)運(yùn)行在Windows環(huán)境下的可視化編程工具軟件，可以用來(lái)創(chuàng)建各種各樣的Windows應(yīng)用程序。我們自行編寫(xiě)的試題庫(kù)覆蓋面大，占用空間小、應(yīng)用靈活、操作極其簡(jiǎn)便。同時(shí)具有方便地更改題型的功能，便于各個(gè)學(xué)校根據(jù)自己的實(shí)際情況隨意更改。

2．試題庫(kù)的建立

(1)程序UI設(shè)計(jì)

程序用戶界面(UI)的優(yōu)秀與否直接關(guān)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(jìn)也是在UI上。本軟件目前的UI設(shè)計(jì)風(fēng)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(dòng)出卷／手動(dòng)出卷／輸出到Word等，集成到了一個(gè)個(gè)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(diào)出。

主界面的設(shè)計(jì)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(diǎn)擊選擇；右邊上半頁(yè)則列出了本題型中所有題目的列表，下半頁(yè)則顯示了目前選中的題目的內(nèi)容。

(2)功能的實(shí)現(xiàn)

由于采用了ADO連接數(shù)據(jù)庫(kù)，本軟件在開(kāi)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(gè)控件實(shí)現(xiàn)。例如增加題目，其核心實(shí)現(xiàn)為以下一句：

ADODataSet1.Insert;

相應(yīng)的修改為：

ADODataSet1.Post;

這兩個(gè)功能之所以不采用SQL實(shí)現(xiàn)，是因?yàn)槌绦蛑鹘缑嬷胁捎昧薉BGrid等交互性控件。

至于查詢功能，可通過(guò)精心構(gòu)造特殊的SQL中的Select查詢語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)。

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

四、課程實(shí)踐教學(xué)

1．建立了完整的金工實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)體系

我校工程訓(xùn)練中心作為實(shí)習(xí)教學(xué)基地，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間發(fā)展，目前已有建筑面積為10000多平米的教學(xué)實(shí)習(xí)場(chǎng)所，有實(shí)習(xí)設(shè)備200多臺(tái)套，總價(jià)值400余萬(wàn)元，已設(shè)置有包括車工、銑工、鉗工、鑄造、焊接、鍛造、熱處理、特種加工、數(shù)控加工等在內(nèi)的多個(gè)實(shí)習(xí)工種，可以同時(shí)容納1000余人進(jìn)行實(shí)習(xí)。中心每年接納我校本科學(xué)生實(shí)習(xí)多達(dá)2400余人，完成實(shí)習(xí)教學(xué)工作量超過(guò)5.2萬(wàn)人·天，涉及專業(yè)為機(jī)設(shè)、機(jī)電、機(jī)制、車輛、交通、熱動(dòng)、材成、金材、非金材、冶金、工設(shè)、包裝、工業(yè)、測(cè)儀、食科、環(huán)設(shè)、化工、環(huán)境、制藥等。

2．組織金工實(shí)習(xí)創(chuàng)新制作比賽從2005年至今，連續(xù)3年組織實(shí)施了金工實(shí)習(xí)創(chuàng)新制作比賽。工程訓(xùn)練中心利用金工實(shí)習(xí)的時(shí)間，克服缺乏場(chǎng)地、設(shè)備、人員等困難，2005年組織車動(dòng)學(xué)院和機(jī)電學(xué)院的48名學(xué)生進(jìn)行了首屆金工實(shí)習(xí)創(chuàng)新制作比賽，賽后共評(píng)出一等獎(jiǎng)2名,二等獎(jiǎng)4名,此后每年組織40～60名學(xué)生進(jìn)行金工實(shí)習(xí)創(chuàng)新制作比賽,每次賽后評(píng)出一等獎(jiǎng)3名,二等獎(jiǎng)6名，三等獎(jiǎng)9名。金工實(shí)習(xí)創(chuàng)新制作比賽得到了校教務(wù)處、學(xué)生處、團(tuán)委及各學(xué)院的大力支持，并獲得了有關(guān)部門和專家的好評(píng)。

五、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)幾年的探索，金屬材料成形基礎(chǔ)課程形成了以下特色：

1.建立了一套完整的適合于機(jī)械類、近機(jī)類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的金屬材料成形基礎(chǔ)課程教學(xué)體系，該體系包括精品課程網(wǎng)站、多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)課程、實(shí)踐教學(xué)體系、課程考核體系等。

2.在教學(xué)手段上利用了先進(jìn)的多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化，在注重傳統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)和常規(guī)教學(xué)方法和手段的同時(shí)，充分利用先進(jìn)的多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)，并且增加各種工藝方法的新工藝新技術(shù)，如快速成形技術(shù)、沖壓新技術(shù)、數(shù)控加工等，提高了教學(xué)效果。

3.建立了課程配套的網(wǎng)絡(luò)課程。

4.已建成簡(jiǎn)便靈活、功能強(qiáng)大的課程試題庫(kù)。

5.建立了完整的金工實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)體系。

[1]徐曉峰，成國(guó)煌，張柯柯.金屬材料成形基礎(chǔ)精品課程網(wǎng)站的開(kāi)發(fā)[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2008，4：74～75

[2]徐曉峰，成國(guó)煌，張萬(wàn)紅.“金屬材料成形基礎(chǔ)”試題庫(kù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2008，7：74～75

[3]成國(guó)煌，徐曉峰.機(jī)械制造基礎(chǔ)(金屬工藝學(xué))課程改革與實(shí)踐[J].河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)，2007(增刊)：36～37

[4]陳波，張卓，高秀娥.題庫(kù)管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].大連大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，27(2)：68～71

[5]徐曉峰，成國(guó)煌.引入多媒體手段提高金工課程教學(xué)質(zhì)量的教學(xué)改革與實(shí)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。