两个方面：选择的案例应为同学所熟知的，这样可以避免他们花费太多时间去理解零部件
的结构，把主要精力用在知识学习和工艺设计方面；选择的案例要求覆盖的工艺内涵丰富
有足够的探究空间，学生可以根据自己的理解和对理论知识的掌握，选择不同的成型方法
实施创新性设计，并通过小组讨论的方式完善工艺方案设计。

 

　　基于以上原则和教学目标的要求，本文选取空心和实心钢球作为案例教学的工程对象
实施了金属材料的液态成型、塑性成型（锻造成形、板料冲压）和焊接成型案例设计和教学
内容。

 

　　铸造空心钢球作为液态成型案例，具有结构简单、成型方法多样、涉及工艺内容广泛等
特点，适于开展案例教学。该案例教学内容要求学生了解钢的成型工艺性能，掌握分型面选
择、浇注位置选择、型芯使用、浇口冒口设置、收缩率、公差和加工余量、工艺卡的制定、工装设
计和铸件防护等工艺内容。

 

　　实心钢球为锻造成型案例，涵盖了自由锻和模锻两大基本锻造方法，学生对钢球也比
较熟悉，适合案例教学。此案例要求学生掌握锻造毛坯结构的工艺性要求、金属材料的可锻
性、常用锻造方法、坯料计算方法、加工余量、锻造比、锻造公差等工艺参数的含义及确定原则
等内容，以及一般的锻造工艺流程。

 

　　焊接空心钢球作为板料冲压和焊接成型案例，涉及板料冲压中分离和变形两工序，还
涉及材料的焊接性能、焊缝布局和焊接顺序、焊接变形等基本工艺内容，工艺内涵丰富。该案
例能够让学生体会和掌握冲压件结构的工艺性要求、常用冲压工序，排样和板料计算方法、
焊接结构的工艺性要求、金属材料的焊接性能评价方法等内容。

 

　　

2.案例教学设计 

　　案例教学的具体设计内容包括案例作业题目、任务布置、分组实施、课堂报告及讨论、教
师点评和总结、学生完善报告、教师评分及反馈等七个方面。下面以空心钢球的铸造成型为例
说明案例教学的设计。

 

　　（

1）案例作业题目。案例教学题目应给出完成某项工作或工程的目标，并提出一些基

本背景和条件等，针对铸造空心钢球对成型质量的要求不同，所考虑的工艺细节和所采用
的成型方法也会不同，教师必须提出必要的工艺约束条件，使学生聚焦思考，但同时又不
能约束得太多，限制他们的想象力。教学过程中规定材料为

45 号钢，直径为 Φ200mm，壁

厚为

15mm。成型后，钢球表面光滑（允许打磨，但不允许实施补焊），造型方法为砂型手

工造型。

 

　　（

2）任务布置。提出完成案例题目的有关要求，应包括技术要求和教学安排，如完成

铸造空心钢球成型工艺设计可以采取任何工艺措施，但不能在球外表面进行补焊，可以打
磨等；设计出铸造工艺方案，画出铸造工艺图，并制定工艺卡；学生自由组合成

5 人一组，

确定组长，确定各自的任务和分工；案例教学的实施是在相应章节课堂讲授内容结束后进
行的，学生已经掌握了一些基本的概念和方法，通过查阅资料，并运用所学铸造成形知识
完成案例作业；时间为两周等。

 

　　（

3）分组实施。学生利用课余时间，自学有关知识，查阅资料，充分思考和讨论，集

思广益，组长把各位同学的研究成果汇总成案例报告。

 

　　（

4）课堂报告及讨论。在课堂教学课时中专门安排 1 个学时，报告会由任课教师主持，

请各小组组长采用

PPT 的方式报告各自完成的案例，教师对学生的报告内容及时提出质疑，

要求本组或其他小组思考并回答质疑。

 

　　（

5）教师点评及总结。任课老师根据各组的报告，积极肯定学生正确的报告内容，指

出错误的概念、方法和工艺，从个别到一般，总结归纳出必要的理论知识和基本原理，特别
是要总结出要求同学们自学掌握的一些知识点。

 

　　（

6）学生完善报告。要求学生根据课堂讨论、教师点评和总结，对本小组的案例报告进