《焊接結(jié)構(gòu)》課程改革思路及方法研究

焊接作為先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分， 被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、航天航空、核能、船舶、電力等領(lǐng)域，而焊接結(jié)構(gòu)是焊接技術(shù)應(yīng)用于工程實(shí)際產(chǎn)品的主要表現(xiàn)形式，也是在許多工業(yè)部門(mén)應(yīng)用最為廣泛的金屬結(jié)構(gòu)[1]。焊接結(jié)構(gòu)具有減輕質(zhì)量、提高結(jié)構(gòu)的整體性等優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)代金屬結(jié)構(gòu)正在不斷擴(kuò)大焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍。研究焊接結(jié)構(gòu)行為，發(fā)展焊接結(jié)構(gòu)分析方法，是現(xiàn)代焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造、使用與維護(hù)、安全評(píng)定、新材料與新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用等方面的重要基礎(chǔ)[2]。《焊接結(jié)構(gòu)》對(duì)于學(xué)生專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能的培養(yǎng)具有重要作用，所以該課程成為焊接專業(yè)學(xué)生必修的一門(mén)專業(yè)主干課程。

然而，在我國(guó)大部分《焊接結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)模式中，人才培養(yǎng)目標(biāo)定位不清晰，采用的教學(xué)手段和教學(xué)方法沿襲傳統(tǒng)，課程設(shè)置滿足不了社會(huì)和行業(yè)需求，由此產(chǎn)生了學(xué)生工程能力不足，而企業(yè)急需的具有創(chuàng)新、創(chuàng)造能力的焊接結(jié)構(gòu)人才匱乏的局面[3]。使得學(xué)生在理論與實(shí)踐結(jié)合方面存在一些不足，導(dǎo)致學(xué)校所培養(yǎng)學(xué)生無(wú)法滿足企業(yè)需求，因此，《焊接結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)改革勢(shì)在必行。

1．《焊接結(jié)構(gòu)》課程的重要性及存在的問(wèn)題

（1） 課程的重要性

《焊接結(jié)構(gòu)》是焊接專業(yè)學(xué)生必修的一門(mén)主干課程，主要講授焊接熱過(guò)程、焊接應(yīng)力與變形、焊接接頭、焊接結(jié)構(gòu)的脆性斷裂、、焊接接頭和結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等內(nèi)容，結(jié)合焊接崗位特點(diǎn)，貼近生產(chǎn)實(shí)際，使學(xué)生能夠掌握焊接結(jié)構(gòu)方面的基本理論知識(shí)，具備焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)力與變形分析、接頭強(qiáng)度設(shè)計(jì)等基本技能，操作性強(qiáng)、指導(dǎo)意義重大。

（2）課程中存在的問(wèn)題

高校人才培養(yǎng)是以培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用性人才為根本任務(wù)；以適應(yīng)社會(huì)需要為目標(biāo)，以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為主線，設(shè)計(jì)學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方案。但在我國(guó)一些高等工科院?！逗附咏Y(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)模式中，卻沒(méi)有明顯的高等教育教學(xué)特點(diǎn)和培養(yǎng)特色，人才培養(yǎng)定位不明確[4]；采用的教學(xué)手段和教學(xué)方法沿襲傳統(tǒng)，課程設(shè)置與企業(yè)需求脫節(jié)，教材內(nèi)容脫離實(shí)際，實(shí)踐性差，造成了焊接專業(yè)畢業(yè)生在生產(chǎn)實(shí)踐中動(dòng)手操作能力較差的高分低能現(xiàn)象，因此，課程改革勢(shì)在必行。

2.《焊接結(jié)構(gòu)》課程大綱的改革

先期步入高等教育大眾化行列的發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)早在上個(gè)世紀(jì)中期就開(kāi)始探索和構(gòu)建適應(yīng)社會(huì)需求的人才培養(yǎng)模式。他們的共同點(diǎn)主要集中在：面向市場(chǎng)需求，實(shí)施專業(yè)教育；重視實(shí)踐教學(xué)，校企合作緊密；以本科教育為主，形成包括研究生教育在內(nèi)的實(shí)用性教育體系等。因此，課程大綱方面也應(yīng)以強(qiáng)化工程實(shí)踐能力為核心，重構(gòu)課程體系和教學(xué)內(nèi)容，著力推動(dòng)基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)、基于實(shí)踐的學(xué)習(xí)、基于案例的學(xué)習(xí)等多種研究性學(xué)習(xí)方法，突出強(qiáng)化實(shí)踐方面的培養(yǎng)。

基于以上原因，《焊接結(jié)構(gòu)》課程大綱的改革應(yīng)以能力培養(yǎng)為目標(biāo)，以工程實(shí)踐能力培養(yǎng)原則，注重實(shí)踐方面的建設(shè)，包括優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)，同時(shí)設(shè)計(jì)理論課教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生掌握必要的焊接結(jié)構(gòu)理論知識(shí)，并使其與實(shí)踐更好的相結(jié)合。

2.《焊接結(jié)構(gòu)》課程內(nèi)容改革

課程教學(xué)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)保證課程的基礎(chǔ)性、應(yīng)用性，同時(shí)要體現(xiàn)前沿性的特色，以適應(yīng)人才培養(yǎng)的目的和發(fā)展的需求。焊接結(jié)構(gòu)是焊接技術(shù)在工程中的實(shí)際應(yīng)用，隨科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，課程的教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)緊跟科技的前言，補(bǔ)充焊接技術(shù)方面的最新成果。此外，課程應(yīng)以能力培養(yǎng)為目標(biāo)，以工程實(shí)踐能力培養(yǎng)原則設(shè)計(jì)理論課教學(xué)內(nèi)容，并結(jié)合課程大綱中對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，適應(yīng)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，以達(dá)到良好的教學(xué)效果。

《焊接結(jié)構(gòu)》課程理論教學(xué)內(nèi)容必須以指導(dǎo)學(xué)生工程應(yīng)用的培養(yǎng)原則進(jìn)行設(shè)置，使學(xué)生掌握必要的焊接結(jié)構(gòu)理論知識(shí)。為了培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，必須加強(qiáng)和重視工程應(yīng)用方面的教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)，重新設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程，更新教學(xué)內(nèi)容，把學(xué)校教育的課堂學(xué)習(xí)與直接獲取實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的校外社會(huì)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來(lái)，貫穿于課程教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。緊密結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)、壓力容器等制造領(lǐng)域中的工程實(shí)例，以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)焊接結(jié)構(gòu)理論知識(shí)的理解；增加實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，使學(xué)生初步掌握焊接結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)、消除或減小焊接殘余應(yīng)力和變形的基本原則和方法；能正確進(jìn)行焊接接頭靜載強(qiáng)度的計(jì)算與校驗(yàn)；能夠?qū)附咏Y(jié)構(gòu)的安全性、可靠性、合理性進(jìn)行初步評(píng)價(jià)。在潛移默化中教會(huì)學(xué)生如何學(xué)習(xí)、思考和創(chuàng)新。

3.《焊接結(jié)構(gòu)》教學(xué)方法改革

傳統(tǒng)的教學(xué)包括：講授法、討論法等，基本上是以教師為主題，學(xué)生是參與者，由于《焊接結(jié)構(gòu)》是一門(mén)工程應(yīng)用性極強(qiáng)的課程，很多現(xiàn)象、原理、機(jī)理僅依靠課堂講解效果不理想，雖然教師從教學(xué)方法方面做了大量的改進(jìn)，但未能達(dá)到預(yù)期的目的。為了提高教學(xué)品質(zhì)，增強(qiáng)課堂的生動(dòng)性、吸引力是關(guān)鍵，應(yīng)采用多樣化教學(xué)方法。傳統(tǒng)的教學(xué)方法包括：

（1）講授法

新的理論知識(shí)需要講授法來(lái)進(jìn)行信息傳遞，且講授法可以使學(xué)生在較短的時(shí)間獲得大量系統(tǒng)的理論知識(shí)，在課堂教學(xué)中不可或缺。講授法不是單純的“教師用語(yǔ)言描述，學(xué)生聽(tīng)”的形式，還可與圖片、視頻演示、實(shí)例等配合進(jìn)行，充分利用現(xiàn)代化多媒體教學(xué)手段[5]。對(duì)于課程中的焊接典型結(jié)構(gòu)、焊接應(yīng)力與變形等內(nèi)容，可以通過(guò)圖片、視頻，使學(xué)生對(duì)具體的結(jié)構(gòu)、步驟有感官上的認(rèn)識(shí)，加深對(duì)理論知識(shí)的理解。課程中關(guān)于焊接變形矯正的部分，在實(shí)驗(yàn)課時(shí)讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室嘗試?yán)矛F(xiàn)有的工具對(duì)簡(jiǎn)單構(gòu)件的波浪變形、角變形、扭曲變形等進(jìn)行矯正，根據(jù)學(xué)生矯正的情況(或正確，或錯(cuò)誤)，講解其原因。這不僅能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，更能讓學(xué)生牢固地掌握理論知識(shí)。

（2）討論法

對(duì)于可能有多種解法的典型案例可以采用討論法進(jìn)行，即教師給出問(wèn)題，適當(dāng)?shù)丶右砸龑?dǎo)，學(xué)生利用已學(xué)知識(shí)進(jìn)行討論、找尋答案。如《焊接結(jié)構(gòu)》課程中有關(guān)“預(yù)防焊接變形”的部分，針對(duì)某個(gè)焊縫不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)件，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)的理論知識(shí)，討論采用何種方案控制焊接變形，并確定最佳方案。在討論的過(guò)程中，要注意激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)每個(gè)學(xué)生的獨(dú)立性及相互的合作精神。討論法以問(wèn)題為向?qū)?，學(xué)生為主體，改變了“重視教師講授，忽視學(xué)生參與”的教學(xué)現(xiàn)狀，對(duì)提高課堂氣氛，培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力、分析問(wèn)題的能力有很大幫助。

同時(shí)教學(xué)方法設(shè)計(jì)上要靈活運(yùn)用各種教學(xué)方法，教學(xué)方法多樣化，采用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法、案例互動(dòng)法、探索發(fā)現(xiàn)法、情景教學(xué)等現(xiàn)代化的教學(xué)方法[5]，重點(diǎn)采用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法和案列互動(dòng)法，注重學(xué)生工程能力培養(yǎng)。

（3）問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法

是以“問(wèn)題”貫穿焊接結(jié)構(gòu)的教學(xué)中，通過(guò)對(duì)教材內(nèi)容的重新整合，用任務(wù)將教學(xué)內(nèi)容加以貫穿，使學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中自主學(xué)習(xí)，最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主體性、積極性、創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，提高實(shí)踐能力，完成教學(xué)目標(biāo)的要求[6]。其主要包括三個(gè)環(huán)節(jié)：

1）提出問(wèn)題，設(shè)置問(wèn)題情境。由于本環(huán)節(jié)的質(zhì)量與教學(xué)效果密切相關(guān)，在這個(gè)過(guò)程中，老師作為主導(dǎo)者，設(shè)置的問(wèn)題應(yīng)與要求學(xué)生鞏固的技能點(diǎn)和相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)密切相關(guān)。

2）分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的探究過(guò)程。該環(huán)節(jié)教師是參與者和促進(jìn)者，學(xué)生是主體。本環(huán)節(jié)是教學(xué)效果好壞的關(guān)鍵。學(xué)生個(gè)體或任務(wù)小組都可以作為研究主體，采取合作分析、小組討論、交流意見(jiàn)等形式來(lái)共同解決問(wèn)題。

3）總結(jié)交流。教師是引導(dǎo)者，引導(dǎo)學(xué)生及時(shí)進(jìn)行交流、總結(jié)、評(píng)價(jià)，并反思問(wèn)題解決的各環(huán)節(jié)和效果，同時(shí)給予肯定或補(bǔ)充，并不失時(shí)機(jī)地提出新問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生多做思考。

（4）案例互動(dòng)法

由于焊接結(jié)構(gòu)課程極強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性的特點(diǎn)，在課堂教學(xué)中，精選案例，大量運(yùn)用工程產(chǎn)品實(shí)例、圖片、動(dòng)畫(huà)、視頻，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，避免教學(xué)過(guò)程枯燥、脫離實(shí)踐。例如在講解不同的焊接結(jié)構(gòu)如橋梁、壓力容器等時(shí)，可以采用圖片及動(dòng)畫(huà)等對(duì)比不同焊接結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及力學(xué)特征有何不同，從而強(qiáng)化學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握。

在課堂教學(xué)中，只有綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法，才能使教學(xué)效果更為明顯。還可以通過(guò)以“評(píng)”促“學(xué)”等手段，來(lái)促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)。

4.《焊接結(jié)構(gòu)》教學(xué)質(zhì)量評(píng)估體系改革

教學(xué)質(zhì)量評(píng)估既是教師獲取教學(xué)反饋信息、改進(jìn)教學(xué)管理、保證教學(xué)質(zhì)量的重要依據(jù)，又是學(xué)生調(diào)整學(xué)習(xí)策略、改進(jìn)學(xué)習(xí)方法、提高學(xué)習(xí)效率和取得良好學(xué)習(xí)效果的有效手段[7]。從教育部近年提出的“卓越工程師計(jì)劃”等政策來(lái)看，對(duì)課程教學(xué)質(zhì)量評(píng)估體系的改革，就是要改變傳統(tǒng)課程以理論考試定成績(jī)的考核辦法，形成多元化考核體系，把平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)、社會(huì)實(shí)踐、理論考試和課程設(shè)計(jì)都納入到考核體系中，增加對(duì)實(shí)踐能力的考核比例，并建立課程教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)和反饋機(jī)制。

建立和完善教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督和信息反饋制度。采取學(xué)生評(píng)教、專家評(píng)教、網(wǎng)絡(luò)評(píng)教等方式，從課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)，網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)、教學(xué)輔助材料等全面收集數(shù)據(jù)，形成定性、定量的評(píng)價(jià)結(jié)果，評(píng)價(jià)教學(xué)效果，及時(shí)指導(dǎo)教學(xué)改革。分析學(xué)生評(píng)價(jià)、專家評(píng)審、網(wǎng)上評(píng)價(jià)的結(jié)果，并對(duì)反饋信息逐條加以研究，制定相應(yīng)的教改方案，并加以實(shí)施，進(jìn)一步完善課程教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)的科學(xué)性和合理性。科學(xué)化學(xué)生調(diào)查，穩(wěn)定專家評(píng)教體系，強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)評(píng)教，將是保證教學(xué)質(zhì)量評(píng)估體系的重要手段。

5.結(jié)束語(yǔ)

新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備等方面的快速發(fā)展，也對(duì)《焊接結(jié)構(gòu)》教學(xué)提出了更高的要求，我們必須從培養(yǎng)模式方面進(jìn)行不斷探索，補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，革新教學(xué)方法，完善教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，促進(jìn)焊接專業(yè)人才的培養(yǎng)，滿足企業(yè)對(duì)焊接技術(shù)專業(yè)的人才需求。

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