轧制工艺设计教学改革

发布时间：2022-10-05 10:03 热度：

　　这篇论文主要介绍的是轧制工艺设计教学改革的内容，本文作者就是通过对轧制工艺设计的相关内容做出详细的阐述与介绍，特推荐这篇优秀的文章供相关人士参考。

　　关键词：材料成型及控制工程;高等工程师;轧制工艺设计

　　轧制工艺设计是北京科技大学高等工程师学院材料科学与工程专业(材料成型及控制工程方向)必修的专业课程之一，共9周，安排在第七学期后半学期。该课程的主要教学目的是了解和熟悉轧制生产工艺过程、生产规律，并掌握轧制生产基本理论、组织性能控制技术及轧制生产新工艺、新技术[1-2]。因此，有必要对课程教学体系、设计内容和教学方法进行改革，使理论教学内容更加具体化、形象化、情景化，使学生身临其境地感受实际轧制生产情景，充分调动学习热情，变枯燥被动学习为主动求知，以提高教学质量[3-5]。

　　一、教学目标

　　围绕培养创新型工程技术人才，设计内容选取有的放矢，重点放在轧制工艺设计理论、轧制设备布置原则和计算机辅助设计内容等方面，突出应用性和针对性。加强工程实践能力、工程设计能力培养，与公共基础课、专业基础课理论教学配套。该课程教学是在学生已掌握了一定基础理论及专业知识(工程力学、机械制图及设计理论、固态成形理论基础、轧制原理及工艺、轧钢设备等)和具有认识及生产实践基础上进行的，学生能够运用理论知识分析和解决工程技术问题，掌握工程设计理念和方法，大大扩展知识面。在教学过程中，使学生在以下方面的能力得到训练和提高：运用所学知识对工程技术问题进行综合、分析、归纳和论证能力，对工程技术问题进行设计和计算能力，编写技术报告和设计说明书能力，利用工程图纸表达设计思想和绘制工程技术图纸能力，查找和阅读国内外技术资料能力，良好的组织管理能力，较强的交流沟通、环境适应和团队合作能力。

　　二、教学方法

　　(一)教学模式

　　完善与轧制工艺设计配套的教材及教程编写，包括设计中所应用的《轧钢设备及车间设计》《轧制工艺学》《轧制工艺设计教程》等。探讨校内、校外指导教师协同指导学生完成轧制工艺设计的教学模式。为保证设计结果的实用性和针对性及加强学生工程设计能力，探究与完善设计内容深度和广度，构建轧制工艺设计实践教学操作规范和学生评价体系。

　　(二)教学环节

　　1.明确轧制工艺设计的必要性轧制工艺设计体现了完善的生产工艺、装备和技术，具有较高的机组生产率，满足不断提高的质量要求。轧制工艺设计由生产工艺、轧钢机械设备、厂房与基础、供水与排水、热力设施、电力设施等设计组成，轧钢车间各部分设计必须为轧制工艺服务。2.合理制定设计内容设计内容的选取做到有的放矢，重点放在轧制工艺设计理论、轧制设备布置原则和计算机辅助设计等方面，着重培养学生工程设计能力。设计内容应具有很强的针对性和实用性。3.完善设计所需的基础及专业知识储备学生要事先了解和熟悉板带材、钢管、型材等轧制生产工艺及理论、轧钢设备构成及布置、各工序工艺参数制订原则和依据等专业知识，具备轧制力和轧制力矩计算与设备能力校核所需的机械设计、工程力学基础知识。教师要完成相关专业教材和教案的编写。4.建立专业对口的校外工程教育实践中心和校内、外指导教师队伍在企业建立工程教育实践中心，邀请企业工程技术人员和管理人员参与轧制工艺设计教学大纲的制定，特别是在企业学习阶段培养计划的制订。指定校内、外指导教师，安排学生设计题目(或专题)，进行相关知识的讲授及学习。5.确定具有操作性和规范性的学生评价体系确定学生在设计过程中要完成的主要内容和考核方式，组织校内外教师组成的答辩小组进行答辩和考核。其中，工艺设计说明书主要内容包括8个方面。绪论(或文献综述)，包括典型产品及轧制工艺及设计的基本知识、发展现状等。制定产品大纲及金属平衡，包括产品方案、金属平衡表等。工艺流程和工艺制度的制定，包括工艺流程图及生产工艺过程简述等。设备类型选择及有关参数设计，包括主要设备及辅助的选择及有关设备参数设计。轧制工艺参数制定及计算，型钢以孔型设计为主，板带钢以压下规程制定为主，钢管以轧制表编制为主。力能参数、强度及咬入条件等校核，包括轧制压力、力矩、轧机功率、轧辊强度等力能参数校核，咬入条件校核，加热炉能力的校核，年产量的校核等。车间经济技术指标分析，包括基本经济技术指标、综合技术经济指标、车间主要经济指标、经济效益估算等。画出车间工艺平面布置图、工模具图、单一设备图等。

　　三、教学实施

　　针对进行轧制工艺设计需要掌握的生产工艺、生产过程、操作过程、实际生产和产品开发设计的专业知识点，合理设计理论教学及认识实习、生产实习等实践教学环节的内容和时间点，以满足丰富的知识储备要求。通过在企业建立工程教育实践中心，确定稳定的企业指导教师和课程讲座的兼职教师队伍及教学培养体系。校内、外指导教师根据学生实践基地实际情况，给出设计题目及确定设计内容。校内教师对学生进行集中辅导和答疑，派驻基地的具有实际设计经验的工程技术人员对学生进行专项或案例式指导。学生独立完成设计说明书撰写和图纸绘制。利用学校钢铁生产全流程虚拟仿真实践教学平台、材料虚拟实验室，实现型钢孔型设计、板带钢压下规程设计、钢管轧制表的编制等工艺设计，轧钢生产过程系统设计及轧钢生产过程模拟操作等，建立一套开发设计训练体系。基于校企联合培养基地，建立校企双导师制培养模式和管理机制，采取专职教师、客座教师、兼职教师等组成的教学团队及管理模式。

　　四、结语

　　轧制工艺设计课程建设，体现了专业特色，围绕学生应具备的知识和能力进行教学，强化了对基本知识和基本技能的理解和掌握，培养了收集资料和调查研究能力，设计方案比较和论证能力，一定的理论分析能力，提高了综合运用工程基础和工程专业知识进行工程计算和设计能力。学生能够运用所学理论知识分析和解决工程技术问题，初步掌握了工程设计理念和方法。

　　参考文献：

　　[1]丁满堂.冶金工程设计教学改革[J].中国冶金教育，2018(1):32-33.

　　[2]宋仁伯，张朝磊，蒋波.基于创新型卓越工程师人才培养的轧制工艺课程教学模式探讨[J].中国冶金教育，2018(1):40-42.

　　[3]杨晶晶.浅析“课程设计”概念[J].内蒙古师范大学学报：教育科学版，2015，28(3):116-118.

　　[4]于洪国.应用型地方本科院校课程设计毕业设计创新培养模式探析[J].教育教学论坛，2018(6):170-171.

　　[5]刘献君.论大学课程设计[J].高等教育研究，2018，39(3):51-57.

　　作者：宋仁伯 王永金 张朝磊 蒋波 刘雅政 孙建林 单位：北京科技大学材料科学与工程学院