安工大熱軋課程設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)

本課程旨在通過系統(tǒng)化的熱軋工藝理論教學(xué)與實踐操作訓(xùn)練，使學(xué)生掌握熱軋生產(chǎn)的基本原理、工藝流程及主要設(shè)備的工作原理，能夠分析典型熱軋帶鋼生產(chǎn)過程中的質(zhì)量問題和解決方法。知識目標(biāo)包括：理解熱軋帶鋼的變形機制、溫降規(guī)律及軋制力的計算方法；掌握粗軋和精軋機組的主要結(jié)構(gòu)特點及控制參數(shù)；熟悉板形控制、厚度自動控制（AGC）和寬度控制的基本原理。技能目標(biāo)包括：能夠繪制熱軋工藝流程，并進行工藝參數(shù)的初步計算；熟練操作熱軋模擬軟件，完成典型鋼種的軋制規(guī)程設(shè)計；具備分析和解決熱軋生產(chǎn)中常見缺陷的能力，如表面裂紋、軋皺和厚度超差等。情感態(tài)度價值觀目標(biāo)包括：培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和精益求精的工程意識，增強團隊協(xié)作能力，樹立綠色制造和智能制造的職業(yè)理念。課程性質(zhì)為工科專業(yè)核心課程，結(jié)合理論與實踐，注重工程應(yīng)用。學(xué)生具備機械基礎(chǔ)和材料科學(xué)的基礎(chǔ)知識，但缺乏工業(yè)實踐經(jīng)驗。教學(xué)要求強調(diào)理論聯(lián)系實際，通過案例分析和仿真實驗，提高學(xué)生的工程實踐能力。將目標(biāo)分解為具體學(xué)習(xí)成果：學(xué)生能夠獨立完成熱軋工藝路線的設(shè)計，準(zhǔn)確計算軋制力與軋輥磨損量，并撰寫熱軋缺陷分析報告；能夠運用自動化控制原理優(yōu)化軋制參數(shù)，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

二、教學(xué)內(nèi)容

本課程內(nèi)容圍繞熱軋帶鋼生產(chǎn)的核心工藝環(huán)節(jié)展開，確保知識體系的系統(tǒng)性與實踐性，緊密圍繞教學(xué)目標(biāo)設(shè)計，涵蓋熱軋基礎(chǔ)理論、工藝流程、設(shè)備原理及質(zhì)量控制四大模塊。教學(xué)大綱依據(jù)主流《金屬材料與熱加工》教材中熱軋章節(jié)及《鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)》相關(guān)內(nèi)容制定，具體安排如下：

**模塊一：熱軋基礎(chǔ)理論（12學(xué)時）**

1.**金屬塑性變形基礎(chǔ)（4學(xué)時）**：教材第3章塑性變形力學(xué)，重點講解應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、加工硬化曲線及軋制時的金屬流動規(guī)律，結(jié)合簡分析軋制時的應(yīng)力狀態(tài)。

2.**熱軋變形過程（4學(xué)時）**：教材第4章熱軋變形機制，對比冷軋與熱軋的變形特點，推導(dǎo)溫降公式及終軋溫度對晶粒的影響，通過實例計算分析軋制速度與壓下量的匹配關(guān)系。

3.**軋制力與軋輥壓力（4學(xué)時）**：教材第5章軋制壓力理論，介紹Hilborn公式及考慮摩擦的軋制力計算方法，列舉不同鋼種（如Q235、SPHC）的軋制力實測數(shù)據(jù)，討論壓下量分配對軋制力的優(yōu)化作用。

**模塊二：熱軋工藝流程（16學(xué)時）**

1.**原料準(zhǔn)備與開軋（4學(xué)時）**：教材第6章板坯加熱與開軋工藝，分析加熱爐的溫度制度對鋼種性能的影響，結(jié)合工廠視頻講解板坯的裝爐與出爐操作規(guī)范。

2.**粗軋與精軋工藝（8學(xué)時）**：教材第7章粗軋機組與精軋機組，重點講解粗軋的咬入條件、軋制節(jié)奏控制，精軋的AGC系統(tǒng)工作原理及層流冷卻技術(shù)，通過仿真軟件模擬不同鋼種的軋制過程。

3.**軋后處理（4學(xué)時）**：教材第8章卷取與矯直，分析卷取機的張力控制對帶鋼性能的影響，結(jié)合缺陷案例講解矯直機的結(jié)構(gòu)特點及常見故障排除。

**模塊三：熱軋設(shè)備原理（10學(xué)時）**

1.**主傳動系統(tǒng)（4學(xué)時）**：教材第9章主電機與減速機，講解變頻調(diào)速原理及軋制力的傳遞路徑，結(jié)合實物照片分析齒輪箱的維護要點。

2.**液壓AGC系統(tǒng)（4學(xué)時）**：教材第10章液壓自動控制系統(tǒng)，對比液壓AGC與機械A(chǔ)GC的優(yōu)缺點，通過動畫演示液壓缸的動態(tài)響應(yīng)過程。

3.**板形控制技術(shù)（2學(xué)時）**：教材第11章板形控制，介紹中間輥竄與彎輥器的協(xié)同作用，列舉典型板形缺陷（如浪形、中凸）的成因及糾正措施。

**模塊四：質(zhì)量控制與優(yōu)化（8學(xué)時）**

1.**表面質(zhì)量控制（4學(xué)時）**：教材第12章表面缺陷分析，系統(tǒng)講解軋制缺陷（如麻點、劃傷）的產(chǎn)生機理及預(yù)防措施，結(jié)合金相照片分析缺陷的微觀特征。

2.**厚度與寬度控制（4學(xué)時）**：教材第13章厚度與寬度控制，對比常規(guī)軋制與連鑄連軋的區(qū)別，通過工廠案例講解板寬自動控制的傳感器布置方案。

教學(xué)內(nèi)容進度安排：前4周完成理論模塊，后6周結(jié)合工廠實訓(xùn)與仿真實驗，每模塊設(shè)置2學(xué)時復(fù)習(xí)課，最終以熱軋工藝優(yōu)化方案設(shè)計作為考核內(nèi)容，確保學(xué)生能夠綜合運用知識解決工程問題。

三、教學(xué)方法

為實現(xiàn)課程目標(biāo)，突破重點難點，教學(xué)方法采用理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合、單一方法與復(fù)合方法相補充的多元化策略。

**1.講授法**：針對熱軋基礎(chǔ)理論模塊（如金屬塑性變形、軋制力計算），采用系統(tǒng)講授法，結(jié)合教材公式推導(dǎo)與工程實例，確保學(xué)生掌握核心概念與計算方法。例如，在講解軋制力時，通過對比不同鋼種的數(shù)據(jù)，強化學(xué)生對壓下量與軋制力關(guān)系的理解，課堂時長控制在4學(xué)時內(nèi)。

**2.案例分析法**：在工藝流程與質(zhì)量控制模塊，引入真實熱軋生產(chǎn)案例。例如，分析某鋼廠因加熱溫度不當(dāng)導(dǎo)致的帶鋼淬硬現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生從教材第6章加熱爐原理和第12章表面缺陷章節(jié)中尋找原因，培養(yǎng)問題診斷能力。案例選取需緊扣教材內(nèi)容，如板形控制案例可結(jié)合教材第11章彎輥器與中間輥竄的協(xié)同作用。

**3.討論法**：針對AGC系統(tǒng)與智能化軋制等前沿內(nèi)容（教材第10章），專題討論，鼓勵學(xué)生結(jié)合教材與工廠調(diào)研資料，辯論不同控制策略的優(yōu)劣，激發(fā)批判性思維。討論前布置預(yù)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生對比教材中液壓與機械A(chǔ)GC的原理。

**4.實驗法與仿真法**：利用實驗室熱軋模擬機（配套教材第4章仿真實驗），模擬不同軋制參數(shù)下的帶鋼厚度與溫度變化，驗證理論計算結(jié)果。仿真軟件操作需與教材第7章精軋流程結(jié)合，完成典型鋼種（如SPHC）的軋制規(guī)程設(shè)計，強化參數(shù)優(yōu)化的工程意識。

**5.工廠實踐法**：安排2天企業(yè)參觀，對照教材第9章主傳動系統(tǒng)，觀察減速機與電機的實際布置，結(jié)合工廠工程師講解，加深對設(shè)備原理的理解。實踐前需布置預(yù)習(xí)教材相關(guān)章節(jié)，實踐后要求提交設(shè)備維護建議，與教材第9章維護要點呼應(yīng)。

教學(xué)方法搭配遵循“理論—案例—實踐—反思”循環(huán)，通過多媒體、實物、仿真、工廠資源等多層次載體，滿足不同學(xué)習(xí)風(fēng)格學(xué)生的需求，最終提升學(xué)生的工程應(yīng)用能力。

四、教學(xué)資源

為支撐教學(xué)內(nèi)容與多元化教學(xué)方法的有效實施，教學(xué)資源的選擇與準(zhǔn)備遵循系統(tǒng)性、實踐性及前沿性原則，緊密圍繞教材核心知識點展開。

**1.教材與參考書**：以指定《金屬材料與熱加工》教材為本，重點研讀第3-13章熱軋工藝相關(guān)內(nèi)容。配套選用《鋼鐵冶金學(xué)（熱軋分冊）》作為深度拓展資料，補充連鑄連軋技術(shù)（教材第13章擴展內(nèi)容）與智能化熱軋（教材第10章前沿部分）的最新進展。參考書庫中納入《熱軋帶鋼生產(chǎn)》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，用于案例分析的規(guī)范依據(jù)。

**2.多媒體資源**：

-**視頻資料**：收集工廠熱軋生產(chǎn)線全程視頻，標(biāo)注教材對應(yīng)章節(jié)（如第6章開軋、第7章精軋流程），用于直觀展示工藝環(huán)節(jié)。

-**仿真軟件**：部署安工大自研熱軋模擬系統(tǒng)（與教材第4、7章實驗關(guān)聯(lián)），支持參數(shù)修改與結(jié)果可視化，完成帶鋼厚度與溫度模擬計算。

-**動畫與微課**：制作液壓AGC工作原理動畫（教材第10章核心內(nèi)容），講解液壓缸動態(tài)響應(yīng)過程；錄制軋制力計算微課，通過動畫演示公式推導(dǎo)步驟。

**3.實驗設(shè)備**：

-**熱軋模擬機**：用于驗證教材第4章溫降模型與第5章軋制力理論，支持不同鋼種（Q235、SPHC）的參數(shù)組合實驗。

-**板形測試臺**：配合教材第11章板形控制教學(xué)，通過傳感器采集軋后帶鋼曲率數(shù)據(jù)，分析彎輥器與中間輥竄的協(xié)同效果。

**4.工廠資源**：

-**技術(shù)文檔**：獲取某鋼廠熱軋工藝規(guī)程（教材第7章案例素材），包含軋制速度、壓下量等參數(shù)表。

-**專家講座**：邀請一線工程師講解教材第12章表面缺陷的現(xiàn)場處理經(jīng)驗，結(jié)合工廠缺陷照片庫進行教學(xué)。

**5.學(xué)習(xí)平臺**：搭建課程專屬在線資源庫，上傳仿真實驗操作指南（教材第4章配套實驗）、工廠實踐報告模板（教材第9章維護案例），并嵌入教材重點公式與表的交互式學(xué)習(xí)模塊。

資源整合強調(diào)與教材章節(jié)的逐點對應(yīng)，確保理論教學(xué)、實踐操作與工業(yè)應(yīng)用形成閉環(huán)，提升教學(xué)資源的利用效率。

五、教學(xué)評估

教學(xué)評估采用過程性評估與終結(jié)性評估相結(jié)合、理論考核與實踐能力考察相并重的多元評價體系，全面反映學(xué)生對熱軋工藝知識的掌握程度及工程應(yīng)用能力，確保評估方式與教材內(nèi)容、課程目標(biāo)高度一致。

**1.過程性評估（40%）**：

-**課堂參與（10%）**：通過提問、討論環(huán)節(jié)記錄學(xué)生的發(fā)言質(zhì)量，重點考核其對教材核心概念（如軋制力計算公式、AGC原理）的理解深度，例如，在講解液壓AGC時，評估學(xué)生對比教材第10章兩種系統(tǒng)優(yōu)缺點的分析能力。

-**作業(yè)與實驗報告（30%）**：布置3次作業(yè)，涵蓋教材第3章塑性變形計算、第7章軋制規(guī)程設(shè)計等，要求學(xué)生結(jié)合工廠案例（教材配套案例庫）完成；實驗報告需包含熱軋模擬機實驗數(shù)據(jù)（如溫降曲線、軋制力變化），并與教材第4、5章理論進行對比分析，總分占30%。

**2.終結(jié)性評估（60%）**：

-**理論考試（40%）**：閉卷考試覆蓋教材全部章節(jié)，題型包括：選擇（考核教材第6章加熱爐分類）、填空（教材第8章卷取工藝關(guān)鍵參數(shù)）、計算（軋制力與軋輥磨損量，依據(jù)教材第5章公式）、簡答（板形控制措施，參考教材第11章原理）。

-**實踐考核（20%）**：以熱軋工藝優(yōu)化方案設(shè)計為載體，要求學(xué)生模擬工廠工程師角色，提交包含軋制參數(shù)調(diào)整、缺陷預(yù)防措施（結(jié)合教材第12章）的完整報告，并現(xiàn)場展示（10分鐘），考察其綜合運用教材知識解決工程問題的能力。

**評估標(biāo)準(zhǔn)**：制定分項評分細則，如理論考試中計算題需注明公式來源（教材章節(jié)），實踐考核需標(biāo)注所參考的教材案例編號，確保評估依據(jù)的明確性。所有評估方式均與教材知識點強關(guān)聯(lián)，通過評估結(jié)果可精準(zhǔn)定位教學(xué)目標(biāo)的達成度，為后續(xù)教學(xué)改進提供數(shù)據(jù)支撐。

六、教學(xué)安排

本課程總學(xué)時為48學(xué)時，教學(xué)安排緊湊且兼顧理論與實踐，具體如下：

**1.教學(xué)進度與時間分配**：

課程分為12周完成，每周4學(xué)時，其中理論課2學(xué)時、實踐課（含仿真或工廠參觀）2學(xué)時。教學(xué)進度嚴格依據(jù)教材章節(jié)順序推進：

-**第1-4周**：熱軋基礎(chǔ)理論（教材第3-5章），包括塑性變形、溫降與軋制力計算，理論課講解配合教材公式推導(dǎo)，實踐課進行熱軋模擬機基礎(chǔ)操作訓(xùn)練，熟悉軟件界面與教材第4章溫降模型的模擬方法。

-**第5-8周**：熱軋工藝流程與設(shè)備（教材第6-11章），理論課講解板坯準(zhǔn)備、粗精軋流程及板形控制原理，實踐課分為兩部分：①利用仿真軟件完成教材第7章典型鋼種軋制規(guī)程設(shè)計；②工廠參觀，對照教材第9章主傳動系統(tǒng)觀察設(shè)備，并聽工程師講解實際操作規(guī)范。

-**第9-12周**：質(zhì)量控制與優(yōu)化（教材第12-13章），理論課分析表面缺陷成因（結(jié)合教材第12章案例）與厚度寬度控制策略，實踐課提交熱軋工藝優(yōu)化方案報告（占期末實踐考核分值），并開展分組討論（參考教材第10章AGC對比內(nèi)容），選拔優(yōu)秀方案進行課堂展示。

**2.教學(xué)地點**：

理論課在教室進行，結(jié)合多媒體展示教材配套動畫（如教材第11章板形控制動畫）；實踐課安排如下：

-仿真實驗在實驗室完成，需提前安裝教材配套仿真軟件；

-工廠參觀選擇與教材章節(jié)匹配的產(chǎn)線（如需講解加熱爐，則安排在加熱車間；講解AGC，則安排在精軋區(qū)），確保學(xué)生所見與教材描述一致。

**3.時間協(xié)調(diào)**：**

考慮學(xué)生作息，理論課安排在上午或下午第一節(jié)課，避免與午休沖突；工廠參觀安排在周一至周四，便于教師交通與講解，且學(xué)生精力更集中。實踐課錯峰進行，仿真實驗安排在周二、四下午，工廠參觀安排在周三全天，確保教學(xué)活動不與理論課沖突。特殊案例講解（如教材第13章連鑄連軋技術(shù)）若無工廠條件，則通過在線視頻補充，時間靈活調(diào)整至課后。

七、差異化教學(xué)

針對學(xué)生間存在的知識基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)風(fēng)格及能力差異，本課程實施差異化教學(xué)策略，通過分層任務(wù)、彈性資源與個性化指導(dǎo)，確保每位學(xué)生都能在教材框架內(nèi)獲得適配的成長。

**1.分層任務(wù)設(shè)計**：

-**基礎(chǔ)層（教材核心內(nèi)容掌握）**：要求所有學(xué)生完成教材第3-5章基礎(chǔ)概念的學(xué)習(xí)，并通過標(biāo)準(zhǔn)化測驗（如教材配套習(xí)題）達到70%以上掌握率。實踐環(huán)節(jié)需完成熱軋模擬機的基本操作，模擬教材第4章溫降過程，輸出符合基本規(guī)范的溫降曲線報告。

-**提高層（教材深度應(yīng)用）**：針對學(xué)有余力的學(xué)生，布置拓展任務(wù)，如對比教材第10章液壓與機械A(chǔ)GC的仿真結(jié)果差異，撰寫分析報告，要求結(jié)合教材第7章軋制節(jié)奏控制理論進行論證；或要求設(shè)計教材第12章缺陷案例的預(yù)防方案，需引用至少兩種教材中提到的控制措施。

-**挑戰(zhàn)層（教材延伸創(chuàng)新）**：鼓勵學(xué)生探索前沿技術(shù)，如研究教材第13章連鑄連軋對熱軋工藝的優(yōu)化影響，需查閱至少2篇關(guān)聯(lián)文獻，并設(shè)計一套改進后的軋制參數(shù)表（包含教材未涉及的動態(tài)調(diào)整策略）。

**2.彈性資源供給**：

提供分層資源庫，基礎(chǔ)層學(xué)生獲取教材配套習(xí)題集與教學(xué)視頻（覆蓋教材第5章軋制力計算步驟）；提高層學(xué)生開放教材擴展閱讀（如《鋼鐵冶金學(xué)》熱軋分冊）、仿真軟件高級教程（含教材第7章精軋動態(tài)模型參數(shù)）；挑戰(zhàn)層學(xué)生提供行業(yè)技術(shù)報告（如寶武集團智能化熱軋實踐，關(guān)聯(lián)教材第10章）。

**3.個性化評估調(diào)整**：

評估方式體現(xiàn)差異化，如基礎(chǔ)層學(xué)生的平時分更側(cè)重教材章節(jié)的課堂提問參與度；提高層與挑戰(zhàn)層學(xué)生的實踐考核增加開放性評分項（如教材知識點的創(chuàng)新應(yīng)用），允許提交替代性成果（如將教材第11章板形控制理論改編為教學(xué)微視頻）。期末考試中，基礎(chǔ)層題目覆蓋教材核心公式（如教材第5章軋制力公式），提高層與挑戰(zhàn)層增加綜合分析題（如結(jié)合教材第6、12章分析某廠熱軋缺陷原因并提出改進建議）。通過差異化教學(xué)，確保所有學(xué)生均能在完成教材要求的前提下獲得個性化發(fā)展。

八、教學(xué)反思和調(diào)整

教學(xué)反思與調(diào)整貫穿整個教學(xué)過程，通過動態(tài)監(jiān)測與反饋循環(huán)，持續(xù)優(yōu)化教學(xué)設(shè)計，確保教學(xué)目標(biāo)與教材內(nèi)容的有效達成。

**1.反思周期與內(nèi)容**：

-**單元反思**：每完成一個教材章節(jié)（如第5章軋制力計算），在下次課前進行單元測驗，分析學(xué)生試卷中教材公式的應(yīng)用錯誤率，重點反思公式推導(dǎo)過程的教學(xué)是否清晰（如教材第5章軋制力理論推導(dǎo)的難點是否通過輔助動畫有效緩解）。

-**階段性反思**：在實踐課（仿真或工廠參觀）后一周內(nèi)，收集學(xué)生實驗報告與反饋表，對照教材要求（如教材第7章軋制規(guī)程設(shè)計評分標(biāo)準(zhǔn)），評估學(xué)生是否掌握熱軋模擬機的參數(shù)設(shè)置方法，以及工廠見習(xí)內(nèi)容與教材第9章設(shè)備的匹配度。

-**期末整體反思**：通過期末考試分析教材各章節(jié)的考核覆蓋度與難度梯度，結(jié)合學(xué)生問卷（問題需聚焦教材知識點的理解深度，如“教材第12章缺陷成因分析是否清晰”），評估教學(xué)目標(biāo)的達成情況。

**2.調(diào)整措施**：

-**內(nèi)容側(cè)重調(diào)整**：若單元測驗顯示學(xué)生對教材第4章溫降模型掌握不足，則下次課增加該部分例題講解，并補充教材配套的溫降曲線對比示。若工廠參觀反饋某設(shè)備（如教材第9章減速機）講解過快，則調(diào)整后續(xù)理論課增加該設(shè)備維護的教材內(nèi)容（教材第9章維護要點）。

-**方法優(yōu)化**：若仿真實驗反映學(xué)生難以理解教材第10章AGC的動態(tài)響應(yīng)，則改用分步教學(xué)法，先講解液壓缸基本原理（教材基礎(chǔ)部分），再逐步引入AGC控制邏輯。若討論法效果不佳（如教材第11章板形控制討論參與度低），則改為小組競賽形式，以教材知識點為題庫，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

-**資源補充**：根據(jù)學(xué)生反饋，若教材對教材第13章連鑄連軋技術(shù)涉及不足，則補充企業(yè)技術(shù)白皮書或行業(yè)視頻作為補充材料，豐富教材內(nèi)容的實踐維度。通過持續(xù)的教學(xué)反思與動態(tài)調(diào)整，確保教學(xué)活動始終圍繞教材核心知識展開，并適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)節(jié)奏與需求。

九、教學(xué)創(chuàng)新

為提升教學(xué)的吸引力和互動性，本課程引入現(xiàn)代科技手段與傳統(tǒng)教學(xué)方法的融合，創(chuàng)新教學(xué)場景與體驗。

**1.虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)沉浸式教學(xué)**：針對教材第6章板坯加熱與教材第7章精軋流程，開發(fā)VR教學(xué)模塊。學(xué)生通過VR頭顯模擬進入加熱爐內(nèi)部，觀察教材中描述的溫度梯度分布（教材第6章示），并操作虛擬精軋機組，完成教材第7章軋制節(jié)奏的動態(tài)調(diào)整任務(wù)。VR技術(shù)使抽象的工藝流程可視化，增強學(xué)生對教材內(nèi)容的直觀感受。

**2.增強現(xiàn)實（AR）輔助設(shè)備認知**：結(jié)合教材第9章主傳動系統(tǒng)與教材第11章板形控制設(shè)備，制作AR識別卡片。學(xué)生使用手機掃描設(shè)備片，AR系統(tǒng)疊加顯示教材中未詳述的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（如液壓缸活塞運動原理，關(guān)聯(lián)教材第10章液壓AGC）或動態(tài)演示彎輥器與中間輥竄的協(xié)同作用（教材第11章動畫）。AR技術(shù)彌補教材靜態(tài)文的不足，深化對復(fù)雜設(shè)備的理解。

**3.在線協(xié)作平臺驅(qū)動項目式學(xué)習(xí)**：針對教材第12章缺陷分析與教材第13章工藝優(yōu)化，采用在線協(xié)作平臺（如企業(yè)微信工作臺）發(fā)布項目任務(wù)。學(xué)生以小組形式，利用平臺共享教材案例數(shù)據(jù)（如教材配套缺陷案例庫）、仿真實驗結(jié)果（教材第4章模擬數(shù)據(jù)），并在線模擬教材中描述的工程師協(xié)作場景，完成缺陷原因分析與改進方案設(shè)計，培養(yǎng)團隊協(xié)作與問題解決能力。通過技術(shù)賦能，將教材知識的應(yīng)用置于更接近真實的工程情境中。

十、跨學(xué)科整合

熱軋工藝涉及多學(xué)科交叉，本課程通過整合力學(xué)、材料學(xué)、控制工程與信息技術(shù)知識，促進學(xué)科素養(yǎng)的融會貫通，強化學(xué)生的工程思維。

**1.力學(xué)與材料學(xué)融合**：在講解教材第3章金屬塑性變形時，結(jié)合教材第5章軋制力計算，引入材料力學(xué)中的應(yīng)力應(yīng)變模型（如教材第3章公式推導(dǎo)參考彈性力學(xué)原理），分析軋制變形過程中的應(yīng)力狀態(tài)（教材第3章示）；同時關(guān)聯(lián)教材第4章溫降影響，講解熱力學(xué)原理（教材基礎(chǔ)章節(jié)）對材料（教材第4章晶粒變化）的影響，強調(diào)軋制工藝對材料性能的協(xié)同作用。

**2.控制工程與自動化技術(shù)結(jié)合**：講解教材第10章液壓AGC系統(tǒng)時，引入控制工程中的PID控制理論（教材相關(guān)基礎(chǔ)內(nèi)容），分析液壓閥控缸的動態(tài)響應(yīng)（教材第10章原理），并對比教材第7章粗精軋節(jié)奏控制中的開環(huán)與閉環(huán)控制策略，使學(xué)生理解自動化技術(shù)對熱軋精度提升的關(guān)鍵作用。

**3.信息技術(shù)與工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用**：結(jié)合教材第13章智能化熱軋趨勢，介紹工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺（如西門子MindSphere）在熱軋數(shù)據(jù)采集與分析中的應(yīng)用案例，要求學(xué)生利用教材第12章缺陷數(shù)據(jù)（如表面粗糙度，關(guān)聯(lián)傳感器技術(shù)），模擬構(gòu)建簡易數(shù)據(jù)分析模型，培養(yǎng)跨學(xué)科解決復(fù)雜工程問題的能力。通過跨學(xué)科整合，構(gòu)建以熱軋工藝為核心的知識網(wǎng)絡(luò)，提升學(xué)生的綜合學(xué)科素養(yǎng)與創(chuàng)新能力。

十一、社會實踐和應(yīng)用

為強化學(xué)生的工程實踐能力與創(chuàng)新意識，本課程設(shè)計與社會實踐和應(yīng)用緊密結(jié)合的教學(xué)活動，使學(xué)生在解決實際問題的過程中深化對教材知識的理解。

**1.工廠實習(xí)與問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)**：安排為期2天的熱軋廠實地實習(xí)，實習(xí)內(nèi)容與教材章節(jié)深度對接：上午參觀加熱爐與粗軋區(qū)（關(guān)聯(lián)教材第6、7章），下午觀摩精軋與卷取（關(guān)聯(lián)教材第7、8章），重點觀察教材中未詳述的工藝細節(jié)（如軋線振動監(jiān)測，可聯(lián)系教材第11章板形控制原理）。實習(xí)中設(shè)置問題卡，引導(dǎo)學(xué)生記錄與教材知識沖突或未解釋的現(xiàn)象（如教材第12章某缺陷在現(xiàn)場的特殊表現(xiàn)），實習(xí)后專題討論，要求學(xué)生結(jié)合教材理論（如教材第5章軋制力波動分析）提出改進建議。

**2.模擬生產(chǎn)線優(yōu)化設(shè)計**：利用校內(nèi)熱軋模擬機，模擬某廠實際熱軋生產(chǎn)場景（提供教材配套的工藝參數(shù)表與缺陷數(shù)據(jù)），要求學(xué)生以工程師身份完成優(yōu)化設(shè)計任務(wù)。任務(wù)需涵蓋教材多個章節(jié)：選擇鋼種（教材第2章材料分類），設(shè)計軋制規(guī)程（教材第7章核心內(nèi)容），優(yōu)化AGC參數(shù)（教材第10章），并提出缺陷預(yù)防措施（教材第12章）。設(shè)計成果以PPT形式展示，包含對教材相關(guān)理論的創(chuàng)新性應(yīng)用，培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題的能力。

**3.校企合作項目實戰(zhàn)**：與本地鋼廠合作，選取教材中未系統(tǒng)講解的熱點問題（如教材第13章綠色熱軋技術(shù)），由企業(yè)提供真實數(shù)據(jù)與場景，學(xué)生分組完成研究報告或小型改造方案設(shè)計。