張德芬++陳孝文++王斌++黃本生++楊眉

摘 要：在系統(tǒng)分析國內(nèi)高校焊接專業(yè)實驗教學(xué)存在問題的基礎(chǔ)上，提出了基于工程素質(zhì)培養(yǎng)的焊接實驗教學(xué)新模式，開發(fā)了焊接工藝評定綜合實驗項目。通過6年的實施表明， 焊接工藝評定綜合實驗項目的開發(fā)， 既能滿足焊接專業(yè)本科學(xué)生實驗教學(xué)的需要，也為高校全面提高本科教學(xué)質(zhì)量找到了一條新思路。學(xué)生在完成焊接工藝評定綜合實驗項目的過程中接受了一次系統(tǒng)的工程素質(zhì)培養(yǎng)和科研訓(xùn)練，工程素質(zhì)和科研實踐能力得到了有效鍛煉和提高。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué) 焊接工藝評定 綜合實驗開發(fā) 實施效果

中圖分類號：TG457.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）11（a）-0110-02

按照“教育部關(guān)于進(jìn)一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見”（教高[2007]2號）文件精神，高等學(xué)校應(yīng)通過進(jìn)一步深化教育教學(xué)改革，全面提高教學(xué)質(zhì)量，其中重點是要大力提高大學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、實踐能力和人際溝通及適應(yīng)社會的能力。本文在系統(tǒng)分析國內(nèi)高校焊接實驗教學(xué)存在問題的基礎(chǔ)上，開發(fā)了基于工程素質(zhì)能力培養(yǎng)的教學(xué)模式，以綜合性與設(shè)計性原則為出發(fā)點開發(fā)了焊接工藝評定實驗項目，并就該實驗項目的實施效果進(jìn)行了分析和總結(jié)。

1 當(dāng)前焊接專業(yè)實驗教學(xué)存在的問題

1.1 高等學(xué)校實驗教學(xué)改革現(xiàn)狀

隨著科技和時代的發(fā)展，人們認(rèn)識到以單一傳授知識為目的的傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)越來越不能適應(yīng)高校發(fā)展的要求， 所以就提出高等教育必須從培養(yǎng)內(nèi)容、培養(yǎng)途徑、培養(yǎng)要求等多方面進(jìn)行改革[1，2]。由于各個高校都有自己的實際情況和特色，基于各自的辦學(xué)特色，對實驗教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)，取得了較好的效果。比如，有的高校為了提高實驗設(shè)備等資源的使用效率[3]，加大實驗室的開放力度，使更多學(xué)生受益；有的高校改革實驗內(nèi)容和實驗教學(xué)方式，增加綜合性和設(shè)計性實驗的比例[4，5]，此外，有些高校結(jié)合各種學(xué)科競賽開設(shè)創(chuàng)新性實驗，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與積極性，較好地體現(xiàn)了“以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)”的思想[6]。

1.2 焊接專業(yè)實驗教學(xué)中存在的問題

目前焊接專業(yè)實驗教學(xué)在國內(nèi)很多學(xué)校沒有得到較好的滿足要求，其主要原因是很多學(xué)校沒有投入足夠的經(jīng)費來開展大量的實驗教學(xué)工作。大家都知道，實驗教學(xué)不但需要建立一定規(guī)模的實驗室，同時還要消耗大量的實驗耗材，這些都需要大量的經(jīng)費作為保證。眾所周知，焊接學(xué)科涉及到金屬學(xué)、材料學(xué)、鑄造、熱處理、機(jī)械工程及自動化等學(xué)科領(lǐng)域里的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)難度較大。最近十幾年以來，由于各大高校普遍實行大類專業(yè)人才的培養(yǎng)，有的學(xué)校取消了原有焊接專業(yè)，有的學(xué)校減少了焊接學(xué)科相關(guān)專業(yè)課程，也縮減了開設(shè)的焊接實驗課程。

2 焊接工藝評定綜合實驗項目的實施

2.1 綜合性與設(shè)計性實驗的內(nèi)涵

綜合性實驗指實驗內(nèi)容涉及本專業(yè)綜合知識的實驗[2]。這就要求學(xué)生具備一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識和基本實驗技能，能綜合運用多門課程的知識，對學(xué)生進(jìn)行綜合訓(xùn)練的一種開發(fā)性實驗，重在培養(yǎng)學(xué)生的文獻(xiàn)查閱能力、動手能力、數(shù)據(jù)分析能力和綜合分析實際問題的能力。學(xué)生在完成綜合性實驗實驗過程中必須將多門專業(yè)課或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課的相關(guān)理論知識、實驗操作技能等結(jié)合起來，在實驗過程中將所學(xué)的理論知識進(jìn)行系統(tǒng)分析和融會貫通[7]。設(shè)計性實驗是根據(jù)實驗項目大綱內(nèi)容和實驗條件，在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生自行設(shè)計實驗方案、選擇實驗儀器設(shè)備、確定實驗步驟和內(nèi)容，完成實驗任務(wù)，并對實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)綜合分析[7]。設(shè)計性實驗要求實驗內(nèi)容具有一定創(chuàng)新性，學(xué)生通過實驗項目內(nèi)容的選擇、實施、實驗數(shù)據(jù)與結(jié)果的綜合分析和討論以及實驗報告的撰寫等過程，這有利于提高學(xué)生解決實際問題的能力和科技寫作能力。

2.2 綜合性與設(shè)計性實驗項目開發(fā)的意義

綜合性與設(shè)計性實驗教學(xué)在一定程度上彌補(bǔ)了課程教學(xué)中很多學(xué)生普遍感到枯燥乏味這一缺陷，把學(xué)生推到了實驗教學(xué)任務(wù)開展過程中的主體地位，充分激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的主動性和參與性。通過從提出問題，到解決問題的一系列過程，學(xué)生的工程素質(zhì)和科研工作能力將得到鍛煉和提高。再有，一個綜合性與設(shè)計性實驗項目的數(shù)據(jù)與結(jié)果都比較多，需要學(xué)生對所有數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行綜合分析，利用所學(xué)專業(yè)知識來分析實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果，使其綜合分析實際問題的能力得到鍛煉和提高。通過綜合性與設(shè)計性實驗報告的撰寫，為學(xué)生后期的畢業(yè)論文寫作打下了基礎(chǔ)。

2.3 焊接工藝評定實驗項目的開發(fā)和實施效果

西南石油大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院焊接實驗室從2009年開始，為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，前期針對《焊接冶金與材料焊接性》這門專業(yè)課，開設(shè)了“焊條配方設(shè)計—焊條制備—焊條工藝性能測試實驗”綜合性和設(shè)計性實驗。學(xué)生們普遍感到這個實驗難度不太大，但覺得實驗操作性和綜合性較強(qiáng)，第一次親自設(shè)計選擇焊條藥皮配方，完成焊條的制備，然后對自己制備好的焊條進(jìn)行工藝性能檢測，同學(xué)們普遍感到有一定的成就感，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生的綜合能力也在實驗中得到大大鍛煉和提高。2010年在此基礎(chǔ)上又在《材控專業(yè)綜合實驗》課程里開設(shè)了焊接工藝評定綜合實驗。同學(xué)們普遍感到實驗難度稍大些，但實際可操作性和綜合性強(qiáng)。同學(xué)們第一次根據(jù)給定的試板母材，各組成員通過查閱資料。一起設(shè)計和擬定焊接工藝方案，然后由實驗室的老師按各組制定的焊接工藝進(jìn)行焊接，同學(xué)們對得到的焊接試板進(jìn)行外觀檢測和無損檢測，然后設(shè)計取樣方案進(jìn)行組織分析和力學(xué)性能實驗，全部實驗做完之后，要求同學(xué)們結(jié)合各項實驗結(jié)果對制定的焊接工藝進(jìn)行綜合分析與評定，并提出改進(jìn)措施，這既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，滿足了實驗教學(xué)的要求，同時學(xué)生的實驗操作技能和綜合能力也在實驗中得到大大的鍛煉和提高。跟以往的驗證性實驗教學(xué)項目相比較，可以發(fā)現(xiàn)，焊接工藝評定綜合性實驗項目的開發(fā)與實施具有很多新穎之處。

（1）強(qiáng)化了實驗教學(xué)在專業(yè)教學(xué)中的地位。焊接工藝評定實驗項目的內(nèi)容多，實驗內(nèi)容具有系統(tǒng)性和連貫性，所以這種以設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗為主體的實驗教學(xué)模式具有較大的創(chuàng)新性。endprint

（2）綜合性實驗?zāi)鼙苊怛炞C性實驗中的單調(diào)性， 提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和參與性，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對基礎(chǔ)性知識的掌握更牢固，能更好地培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和工程能力。

（3）綜合實驗內(nèi)容有明顯的分層設(shè)計，實驗難度逐漸增大，能激發(fā)學(xué)生的探究性思維。通過完成“焊接工藝方案設(shè)計—焊接試板制備—焊接試板外觀和無損檢測—接頭取樣方案設(shè)計及試樣加工圖紙設(shè)計—接頭金相制備、組織觀察和力學(xué)性能的測定—對各項實驗結(jié)果進(jìn)行綜合分析與處理—撰寫實驗報告”整個工作流程，有效地鍛煉和提高了學(xué)生的工程素質(zhì)。

3 結(jié)語

焊接工藝評定這項綜合性與設(shè)計性實驗項目的開發(fā)和實施，不但改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式，同時也提出了一條提高學(xué)生工程素質(zhì)能力的新途徑。高等學(xué)校實驗和實踐教學(xué)改革涉及到很多環(huán)節(jié)和方面，需要多方人員的參與，大家共同來尋找有利于各個學(xué)校教學(xué)發(fā)展的新思路，使實驗教學(xué)逐步完善和提高，切實達(dá)到學(xué)生在實驗教學(xué)中由“要我做實驗”變?yōu)椤拔乙鰧嶒灐钡母淖?。如何進(jìn)一步改革實驗教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式，使實驗與工程能力培養(yǎng)的聯(lián)系更加緊密，讓綜合實驗發(fā)揮更大的功效仍是焊接專業(yè)實驗教學(xué)改革中一個值得深入研究的課題。

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