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关于课程教学类专科毕业论文范文 跟项目式教学在材料成型CAE课程教学过程中的应用相关论文怎么写

主题:课程教学论文写作 时间:2024-01-22

项目式教学在材料成型CAE课程教学过程中的应用,本文是关于课程教学类专科毕业论文范文与课程教学和成型和项目类论文如何写.

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摘 要为了缩短产品开发周期,提高生产效率,材料成型CAE 软件得到广泛应用,熟练操作材料成型CAE 软件已经成为设计人员不可或缺的基本能力.然而,材料成型CAE 软件的操作和应用具有多样性的特点,按照传统的教学方法通过演示让学生硬性记忆操作流程存在很多问题,教学效果并不理想.本文为了解决材料成型CAE 课程教学中存在的问题,阐述了项目式教学法在该课程教学过程中的实践.

关键词项目式教学材料成型CAE 实践

材料成型CAE 是材料成型及控制工程专业的一门主要专业课程[5,6].本课程主要分为金属塑性成形CAE 和塑料成型CAE 两部分.金属塑性成形CAE 主要利用有限元技术对塑性成形的应力、应变进行模拟分析,预测应力集中、开裂、变形等缺陷,解决复杂板料成形问题,如弯曲、拉深、成形等典型板料冲压工艺,液压成形、滚弯成形等特殊成形工艺;并可以预测成形过程中板料的裂纹、起皱、减薄、划痕、回弹,评估板料的成形性能,从而为板料成形工艺及模具设计提供帮助.塑料成型CAE 主要研究塑料成型流动及保压阶段的压力场、温度场、应力应变场和凝固层的生成,流道的分析、优化,冷却工艺的制订,有效地指导塑料模具设计.本课程要求学生能够掌握有限元分析软件的使用,能对工件的可加工性能作出早期的判断,预先发现成形中可能产生的质量缺陷,并模拟各种工艺方案,通过仿真进行优化设计,以获得最佳的工艺方案和工艺参数,增强工艺的稳定性、降低材料消耗、提高生产效率和产品的质量.综上所述,可以看出材料成型CAE 课程是一门与企业实际设计生产结合最紧密的一门课程,利用项目式教学方法可以将材料成型CAE 课程与企业实际设计生产有机结合起来,教师将知识点穿插在预先设计好的项目任务中,学生通过实战演练从探索过程中汲取知识点并巩固所学知识,不但提高学生自主探索的积极性,还有利于学生提早适应企业真实设计生产过程.

1 基于教学目标的课程规划

项目式教学方法应用于材料成型CAE 课程是一项全新的实践,教学内容与课程规划都要结合教学计划分配的课时量进行相应调整.基于课程本身特点可以将教学内容划分为三个部分,分别为应用于板料成形的Dynaform 软件培训模块、应用于体积成形的Deform 软件培训模块以及应用于塑料成形的Moldflow 软件培训模块.课程规划的重点在于设计好包含软件常用操作的具体项目,项目可以从产学研合作企业的实际设计生产中提取,但必须进行相应加工.应用于教学的具体项目应尽可能保留原有项目的真实性,在考虑学生现有能力的前提下,对项目进行简化,确保学生能够独立完成,让学生从一个个小的成就中找到自信,从而进一步提高学生自主学习与解决问题的积极性.

2 对教学项目任务的设计

在项目的设计上要将项目内容及目标与材料成型CAE课程中所涉及的软件及知识点一一对应起来.材料成型CAE课程共16 次课,每次课两个学时,课堂时间主要以学生的项目汇报为主体,教师辅助引导,让学生从同学汇报的项目结果中发现自己的不足之处,并学习他人经验.第1 次课教师可以简介这门课程,将所设计的项目任务分发下去,后面15 次课分别围绕Dynaform、Deform 与Moldflow 软件进行三类项目的分析与点评,每种软件设计一类项目,每个项目再细化成若干个子项目,让学生每次课都有新的成果展示,从而激发学生积极性.

Dynaform软件主要功能包括模面工程、排样设计、毛坯展开、拉延分析以及回弹分析等,设计相应项目时应尽可能使项目内容涵盖较多的功能模块,再将项目以模块为单位划分成若干子项目,每次课要求学生完成一项子项目任务.这样每次课内容重点更为突出,更加有利于学生自主学习与分析.同样的划分方法也可以应用于Deform与Moldflow软件,Deform 软件教学过程中可以将总项目划分为模型导入、网格划分、材料属性定义、位置定义、接触定义等多个子项目任务;Moldflow 软件教学过程中可以将总项目划分为网格修补、流道创建、浇口位置优化、注射参数优化等多个子项目任务.通过一个个子项目任务的完成,学生能力不断提升,最终熟练掌握该课程知识点,同时自主学习与解决问题的能力也得到了强化训练.

3 课堂教学的组织形式

由于材料成型CAE 课程是一门实践性较强的课程,可以采用“多媒体教室+ 计算机实训室”的教学环境,即带有多媒体设备的计算机实训室,学生可以通过多媒体设备汇报自己小组项目的具体实施过程与成果,教师同样可以通过多媒体设备进行分析点评,同时学生可以在自己的计算机上完成别人项目成果的验证,这样更加有利于教、学、练的有机结合.为了提高项目的实现质量,进一步促进学生自主学习的积极性,在项目布置的同时可以准备一些项目的案例以及相应软件应用技巧视频,让学生在课下自主学习,从而提高课堂质量.为了让学生对自己项目结果有更为直观的认识,可以将企业完成的相应成果展示给学生,让学生自己对比,从而完善知识技能体系.与此同时,可以收集企业公开的项目成果与产品,整理成教具,借助软件平台,学生可以通过APP 扫描产品下方二维码完成相应项目的学习,从而实现教学场所多样化.

4 项目式教学应用的具体流程

项目式教学方法将学生自主学习转到课下,课上主要通过教师引导学生进行创新实践,这也加大了教师课前准备工作量.首先,教师需要面向企业,收集工程项目,对项目进行分解与细化,降低项目难度.基于产学研合作关系,前往从事塑料成型、板材成形以及体积成形的模具企业进行调研,深入了解企业工作模式,收集前沿问题,对需要运用材料成型CAE 软件分析的问题进行整理归纳,为项目式教学奠定基础.其次,通过网络收集材料成型CAE软件实例操作视频资料,为学生课下自主学习提供资源.项目式教学要充分调动学生积极性,利用课余时间针对项目进行自主学习,为了提高学生自主学习的效率,在项目安排下去的同时应配套提供相关学习资料,这便要求针对每个项目的特点,对视频资料进行整理分类,必要时自主进行录制.然后,结合理论对学生的项目成果进行点评分析.课堂时间主要集中用于项目的点评,让学生对自己所做的项目成果有一个正确的认识,并将其与企业所完成的对应成果进行对比分析,确保学生的知识体系更加完善,同时感受企业设计生产实际过程.最后,通过学生反馈信息分析并改进项目式教学方法,完善材料成型CAE课程教学方法体系.学生的学习效果会在项目成果中得到真实反映,总结分析学生的项目成果,从中归纳出学生学习的薄弱点,利用课堂时间进行补充讲解,同时优化视频资料,完善项目式教学的资源库.

基于项目式教学方法有效地建立了课堂与企业生产实践的联系, 让学生能够在课堂上直接感受真实的企业工作流程,掌握就业后所必需的设计分析技能.实践证明基于项目式教学法开展材料成型CAE 课程是可行的,确实能够激发学生学习兴趣,提高学生学习效率,而且能够锻炼学生自主分析与解决问题的能力.同时,项目式教学方法不仅教会了学生知识,而且教会了学生自主学习的方法,通过该课程的学习,在应变能力、创新能力、分析解决问题能力、综合能力、应用工具能力、团队意识等方面都有很大提高,也磨练出学生独立思考、意志坚强、责任心强等优秀品格.

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