胥國(guó)祥，胡慶賢，劉 川，劉 彬，朱 杰，王儉辛

(江蘇科技大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇 鎮(zhèn)江 212003)

作為一項(xiàng)極其重要的材料加工技術(shù)，焊接被廣泛應(yīng)用于汽車、船舶、航空航天、軍工、壓力容器、家電等工業(yè)制造領(lǐng)域，其中涉及大量焊接結(jié)構(gòu)件。而研究焊接構(gòu)件力學(xué)行為并以此評(píng)價(jià)其安全性能是保證及提高其設(shè)計(jì)、制造水平的關(guān)鍵前提[1-2]，直接影響到產(chǎn)品的最終質(zhì)量。因此，《焊接結(jié)構(gòu)》課程成為焊接技術(shù)專業(yè)學(xué)生必須學(xué)習(xí)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課，其教學(xué)目標(biāo)是要求學(xué)生掌握焊接應(yīng)力變形、接頭強(qiáng)度及斷裂等基礎(chǔ)理論知識(shí)及相關(guān)檢測(cè)手段和評(píng)定方法，能夠依據(jù)工程要求及相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行典型焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并提出相應(yīng)的焊接施工解決方案；該課程同時(shí)具備很強(qiáng)的理論性、實(shí)踐性和應(yīng)用性，對(duì)學(xué)生專業(yè)知識(shí)及實(shí)踐技能的培養(yǎng)具有重要作用。但《焊接結(jié)構(gòu)》課程涵蓋內(nèi)容較多，且涉及多學(xué)科理論；同時(shí)，焊接應(yīng)力變形等課程核心概念和機(jī)理抽象性很強(qiáng)，采用傳統(tǒng)教學(xué)方法難于講授清楚，從而使得部分學(xué)生無(wú)法全面、準(zhǔn)確地對(duì)其理解，繼而難以真正將所學(xué)焊接理論用于生產(chǎn)實(shí)踐，導(dǎo)致理論知識(shí)與實(shí)踐技能的嚴(yán)重失衡，阻礙了學(xué)生的再學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。此外，目前工科院校普遍開(kāi)始?jí)嚎s專業(yè)課程學(xué)時(shí)，江蘇科技大學(xué)材料學(xué)院(簡(jiǎn)稱我院)已將《焊接結(jié)構(gòu)》課程學(xué)時(shí)由40學(xué)時(shí)減少至32學(xué)時(shí)，進(jìn)一步增加了教學(xué)難度。因此，《焊接結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)理念和方法的改革迫在眉睫。本文依據(jù)我院焊接技術(shù)專業(yè)課程體系、學(xué)生畢業(yè)能力培養(yǎng)目標(biāo)及本人教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和數(shù)值模擬技術(shù)，在《焊接結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)改革方面作積極探索。

1 《焊接結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)現(xiàn)狀

《焊接結(jié)構(gòu)》課程內(nèi)容繁雜、覆蓋面廣，包括焊接熱場(chǎng)、焊接應(yīng)力及變形、接頭性能、脆性和疲勞斷裂、安全評(píng)價(jià)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，且涉及多學(xué)科知識(shí)；其中，焊接應(yīng)力變形是整個(gè)課程的理論支撐點(diǎn)，其他章節(jié)的學(xué)習(xí)都以此為理論基礎(chǔ)。盡管《焊接結(jié)構(gòu)》基礎(chǔ)理論知識(shí)點(diǎn)相對(duì)較少，但要求必須對(duì)其理解全面、深入、準(zhǔn)確?！逗附咏Y(jié)構(gòu)》課程理論認(rèn)知要求高、實(shí)踐應(yīng)用性強(qiáng)，目前雖已開(kāi)展一些教學(xué)改革研究，但仍存在如下問(wèn)題：

1.1 理論教學(xué)枯燥難懂

焊接應(yīng)力變形、接頭強(qiáng)度和斷裂等基礎(chǔ)理論抽象性強(qiáng)，且對(duì)學(xué)生理論力學(xué)、材料力學(xué)等方面的知識(shí)儲(chǔ)備要求較高，而力學(xué)恰恰是很多學(xué)生的短板。當(dāng)僅依靠教材內(nèi)容或僅借助少量示意性圖片、動(dòng)畫(huà)及實(shí)物，采用傳統(tǒng)的抽象推理方式授課時(shí)，相當(dāng)部分學(xué)生感到理解吃力，缺乏興趣，學(xué)習(xí)主動(dòng)性很低，只能死記硬背基本結(jié)論，考試結(jié)束后又迅速遺忘，無(wú)法真正達(dá)到教學(xué)目的。

1.2 教學(xué)內(nèi)容多而不精

《焊接結(jié)構(gòu)》課程授課學(xué)時(shí)相對(duì)較短，但知識(shí)點(diǎn)較多。按目前教學(xué)理念，授課過(guò)程中仍以教師為主體，過(guò)于強(qiáng)調(diào)傳授專業(yè)知識(shí)的完整系，而忽略了學(xué)生的接受能力；對(duì)所有教學(xué)內(nèi)容幾乎平均用力，重點(diǎn)不夠突出；同時(shí)受課時(shí)限制的影響，對(duì)于很多現(xiàn)代教學(xué)方法和手段(如啟發(fā)法、有限元模擬等)也是淺嘗輒止、蜻蜓點(diǎn)水，最終導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)《焊接結(jié)構(gòu)》課程時(shí)無(wú)法抓住核心重點(diǎn)，學(xué)習(xí)過(guò)程如同走馬觀花，對(duì)理論及實(shí)踐內(nèi)容都理解不深、掌握不牢。此外，教材中的部分教學(xué)內(nèi)容較為陳舊，缺乏前沿技術(shù)的介紹；例如熱過(guò)程章節(jié)中對(duì)于溫度場(chǎng)解析計(jì)算的介紹較多，且多為數(shù)理方程的公式推導(dǎo)，晦澀難懂；而對(duì)于目前應(yīng)用更為廣泛的有限元分析法及溫度場(chǎng)分布實(shí)例涉及不多，不利于學(xué)生對(duì)焊接瞬態(tài)熱場(chǎng)特征的理解，繼而影響學(xué)生對(duì)焊接應(yīng)力變形等核心基礎(chǔ)的掌握。

1.3 理論與實(shí)踐脫節(jié)嚴(yán)重

首先，由于部分學(xué)生未能真正掌握焊接應(yīng)力變形等核心基礎(chǔ)理論，無(wú)法將其用于實(shí)踐指導(dǎo)；其次，教師在授課過(guò)程中，沒(méi)能將理論知識(shí)與實(shí)踐有機(jī)統(tǒng)一，兩者內(nèi)容相對(duì)割裂；同時(shí)，在案例分析時(shí)沒(méi)有結(jié)合企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)背景(如生產(chǎn)成本要求、質(zhì)量要求及企業(yè)的技術(shù)限制等)，導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)后發(fā)現(xiàn)部分企業(yè)所用焊接工藝與教材完全相反，從而產(chǎn)生疑惑和思維混亂。最后，為了便于學(xué)生理解和適應(yīng)課堂教學(xué)，《焊接結(jié)構(gòu)》教材涉及焊接應(yīng)力變形等機(jī)理內(nèi)容時(shí)是往往選用極為簡(jiǎn)化的焊件結(jié)構(gòu)(如桿狀結(jié)構(gòu)或平板單到熔透對(duì)接件等)作為實(shí)例；而實(shí)際生產(chǎn)中焊接構(gòu)件相對(duì)復(fù)雜，無(wú)法通過(guò)抽象推理直接將簡(jiǎn)單構(gòu)件的應(yīng)力變形特征直接應(yīng)用于復(fù)雜構(gòu)件；而教材中又僅給出案例構(gòu)件的最終應(yīng)力和變形狀態(tài)，極少涉及加工過(guò)程的講解。對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、實(shí)例分析等實(shí)踐性內(nèi)容，盡管學(xué)生學(xué)習(xí)積極性相對(duì)較高，但更多是獲得經(jīng)驗(yàn)性結(jié)論，難于從理論角度對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行理解，易造成學(xué)生在實(shí)際工作中生搬硬套書(shū)本知識(shí)或僅能對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)的案例進(jìn)行處理，影響再學(xué)習(xí)及創(chuàng)新能力。

2 基于網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)及數(shù)值模擬技術(shù)的教學(xué)改革

2.1 網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)及數(shù)值模擬技術(shù)的特點(diǎn)

目前我院已大力開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)，借助“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，彌補(bǔ)課堂教學(xué)不足，努力提高教學(xué)水平。而基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)后的《焊接結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)具有如下特點(diǎn)：

2.1.1 增強(qiáng)交互行為

網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)進(jìn)一步強(qiáng)化和便利了老師與學(xué)生、學(xué)生與資源以及學(xué)生與學(xué)生之間互動(dòng)行為。教師可以方便、及時(shí)地安排教學(xué)計(jì)劃、檢查學(xué)生作業(yè)、獲取教學(xué)效果反饋等[3]，學(xué)生在課下自主學(xué)習(xí)時(shí)則可以及時(shí)獲得教師的指導(dǎo)、豐富的教學(xué)資源，且易于實(shí)現(xiàn)同學(xué)之間的協(xié)作和探討；網(wǎng)絡(luò)化學(xué)教學(xué)平臺(tái)為教師和學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)交流方便、反饋及時(shí)、形象生動(dòng)的學(xué)習(xí)環(huán)境。將學(xué)生網(wǎng)上的自主、協(xié)作學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)有機(jī)地結(jié)合，有助于優(yōu)化教學(xué)效果。

2.1.2 拓展教學(xué)時(shí)間

網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)拓展了教學(xué)的空間和時(shí)間，可有效解決《焊接結(jié)構(gòu)》知識(shí)點(diǎn)繁多而學(xué)時(shí)不足的問(wèn)題；而且時(shí)間的掌握相對(duì)自由，通過(guò)視頻、在線講解、互動(dòng)等方式，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)重點(diǎn)的理解，同時(shí)還可對(duì)課堂無(wú)法涉及的內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充講解，在突出重點(diǎn)的同時(shí)，兼顧教學(xué)內(nèi)容的完整性、前沿性。

2.1.3 整合教學(xué)資源

基于教材編制、出版周期的限制，《焊接結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)內(nèi)容更新相對(duì)滯后，部分內(nèi)容相對(duì)陳舊，已不適應(yīng)焊接專業(yè)及企業(yè)需求的發(fā)展；例如我院《焊接結(jié)構(gòu)》課程實(shí)驗(yàn)題目仍為《線能量對(duì)焊接堆焊應(yīng)力變形及熱影響硬度影響》，接頭形式及應(yīng)力檢測(cè)方法在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用較少，且線能量等術(shù)語(yǔ)也不再符合最新焊接專業(yè)術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)。相較于教材內(nèi)容，網(wǎng)上教學(xué)資源實(shí)時(shí)性較好、豐富生動(dòng)，能夠同時(shí)滿足基礎(chǔ)理論知識(shí)講解和專業(yè)前沿知識(shí)普及的要求。目前關(guān)于《焊接結(jié)構(gòu)》課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的獲取渠道相對(duì)較多，如精品課程網(wǎng)、微課視頻網(wǎng)、小木蟲(chóng)及其它相關(guān)教學(xué)和課程資源論壇、學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)等；充分利用基于"互聯(lián)網(wǎng)+"技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺(tái)，有機(jī)整合網(wǎng)上教學(xué)資源，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容；在解決《焊接結(jié)構(gòu)》教學(xué)難點(diǎn)的同時(shí)，拓展學(xué)生思路和視野，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

而對(duì)于數(shù)值模擬技術(shù)，其計(jì)算結(jié)果與普通示意性圖片、動(dòng)畫(huà)不同，其結(jié)果可接近真實(shí)地描述構(gòu)件焊接熱場(chǎng)、流場(chǎng)、應(yīng)力及變形的三維瞬態(tài)演變過(guò)程[4]，其優(yōu)勢(shì)如下：

2.1.3.1 抽象理論及案例的可視化、形象化

如上所述，作為《焊接結(jié)構(gòu)》課程的核心理論基礎(chǔ)，焊接應(yīng)力變形概念和理論抽象強(qiáng)，學(xué)生理解吃力；同時(shí)，典型案例焊接結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，難于直接利用理論知識(shí)準(zhǔn)確、全面分析其焊接過(guò)程中的應(yīng)力和變形分布。而焊接數(shù)值模擬技術(shù)則將這一抽象過(guò)程可視化，通過(guò)彩色云圖、分布曲線、視頻等方式可形象展示焊接時(shí)整體構(gòu)件及任意截面和任一點(diǎn)的應(yīng)力變形動(dòng)態(tài)行為特征，有助于學(xué)生對(duì)抽象理論知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)。依據(jù)以往教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，本人認(rèn)為案例分析的可視化對(duì)于學(xué)生實(shí)踐技能的培養(yǎng)、理論知識(shí)的再理解極其關(guān)鍵，非常有利于促進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生利用理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐生產(chǎn)的能力。針對(duì)《焊接結(jié)構(gòu)》課程，可基于SYSWELD軟件(或ANSYS軟件)，建立典型接頭和典型結(jié)構(gòu)(如對(duì)接接頭、T型接頭等)溫度場(chǎng)、應(yīng)力變形及斷裂過(guò)程的三維有限元數(shù)值分析模型，在課堂或網(wǎng)絡(luò)授課時(shí)協(xié)助機(jī)理講解和案例分析。

2.1.3.2 授課內(nèi)容趣味化、生動(dòng)化

《焊接結(jié)構(gòu)》課程涉及力學(xué)知識(shí)較多，內(nèi)容枯燥無(wú)味。數(shù)值模擬結(jié)果則使抽象內(nèi)容變得形象化、具體化，并可提高學(xué)生對(duì)教學(xué)過(guò)程的參與度。在課堂或網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)學(xué)生與老師或?qū)W生之間討論過(guò)程中，學(xué)生利用遠(yuǎn)程控制技術(shù)調(diào)用焊接實(shí)驗(yàn)室高性能工作站計(jì)算程序直接對(duì)感興趣的或有爭(zhēng)議的焊接方案進(jìn)行快速模擬演示；基于豐富生動(dòng)的模擬結(jié)果，學(xué)生可直觀檢測(cè)、分析不同工藝對(duì)焊件應(yīng)力、變形及接頭性能影響，使得教學(xué)過(guò)程生動(dòng)、有趣，進(jìn)而增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性。

2.2 教學(xué)改革措施

充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)及數(shù)值模擬技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證要求，在教學(xué)理念及內(nèi)容、教學(xué)方法、評(píng)價(jià)機(jī)制等方面對(duì)《焊接結(jié)構(gòu)》課程進(jìn)行改革。

2.2.1 教學(xué)理念及內(nèi)容

(1) 教學(xué)過(guò)程中要突出學(xué)生主體作用，緊扣學(xué)生畢業(yè)能力培養(yǎng)這一核心任務(wù)，利用多種教學(xué)手段，努力激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提高其學(xué)習(xí)主動(dòng)性；成績(jī)?cè)u(píng)定注重對(duì)培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵畢業(yè)能力所需知識(shí)掌握深度和廣度的考核，而非一味追求專業(yè)知識(shí)體系的完整系。

(2) 在有限學(xué)時(shí)內(nèi)，課堂授課要進(jìn)一步"突出重點(diǎn)、強(qiáng)化核心"，加強(qiáng)關(guān)鍵理論和案例的深入講解和討論；基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，通過(guò)老師引導(dǎo)及學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，橫向拓寬學(xué)生知識(shí)體系。

(3) 基礎(chǔ)理論及案例分析內(nèi)容在保證認(rèn)知深度的同時(shí)，更加注重其實(shí)際應(yīng)用背景及范圍，同時(shí)兼顧專業(yè)發(fā)展前沿，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生畢業(yè)后的適應(yīng)性及自學(xué)和創(chuàng)新能力。如對(duì)于應(yīng)力檢測(cè)章節(jié)，在講解小孔法測(cè)量應(yīng)力機(jī)理的同時(shí)，還應(yīng)對(duì)其技術(shù)局限、目前企業(yè)應(yīng)用情況進(jìn)行說(shuō)明；此外，該章節(jié)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)X射線等企業(yè)應(yīng)用越來(lái)越普遍的先進(jìn)無(wú)損檢測(cè)方法的介紹。

2.2.2 教學(xué)方法

結(jié)合網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和數(shù)值模擬技術(shù)特點(diǎn)，在授課過(guò)程中靈活采用多種現(xiàn)代教學(xué)方法，本文重點(diǎn)闡述啟發(fā)式和案例交互式教學(xué)方法，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)以老師為中心的教學(xué)思路，突出學(xué)生中心地位，緊緊圍繞學(xué)生畢業(yè)能力培養(yǎng)這一中心任務(wù)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。

2.2.2．1 啟發(fā)式教學(xué)方法

啟發(fā)式教學(xué)主要通過(guò)演示、講解、誘導(dǎo)、對(duì)比、問(wèn)答討論等方式增強(qiáng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的興趣，充分調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。在講解新知識(shí)時(shí)，首先通過(guò)數(shù)值模擬結(jié)果演示，以激發(fā)學(xué)生的好奇心；焊接構(gòu)件豐富多彩、生動(dòng)形象的可視化加工過(guò)程，可極大調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情；然后在對(duì)知識(shí)進(jìn)行講解，并誘導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系過(guò)去所學(xué)內(nèi)容，增加學(xué)習(xí)的連貫性，便于學(xué)生對(duì)新知識(shí)的接受；同時(shí)通過(guò)對(duì)比的方式啟發(fā)學(xué)生，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的認(rèn)知，使所學(xué)內(nèi)容具有強(qiáng)烈的層次感；同時(shí)在課堂授課時(shí)，通過(guò)提問(wèn)、討論等方式，誘導(dǎo)并啟發(fā)學(xué)生的獨(dú)立思。例如在講解預(yù)拉伸法對(duì)焊接應(yīng)力變形影響規(guī)律和機(jī)理過(guò)程中，通過(guò)預(yù)拉伸前后結(jié)構(gòu)件應(yīng)力變形數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比展示，強(qiáng)化對(duì)所學(xué)內(nèi)容的差異、感性化認(rèn)識(shí)；進(jìn)而從應(yīng)力變形產(chǎn)生機(jī)理角度，對(duì)其過(guò)程進(jìn)行講解，并通過(guò)直接引導(dǎo)或提問(wèn)的方式加速學(xué)生對(duì)前期所學(xué)知識(shí)的聯(lián)想；再通過(guò)老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的提問(wèn)討論，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)理解和認(rèn)識(shí)。而這種教學(xué)過(guò)程，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)延伸到課下，彌補(bǔ)課時(shí)不足的問(wèn)題，學(xué)生還可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)獲得更多預(yù)拉伸工程應(yīng)用實(shí)例或者通過(guò)遠(yuǎn)程控制利用模擬軟件直接對(duì)自己感興趣拉伸規(guī)范進(jìn)行模擬演示，使學(xué)生全面、準(zhǔn)確掌握預(yù)拉伸措施的機(jī)理、優(yōu)點(diǎn)、適用條件等。

3.2.2．2 案例式教學(xué)方法

對(duì)于案例法教學(xué)，案例選擇要同時(shí)兼顧真實(shí)性、典型性、合理性[5-6]；教學(xué)過(guò)程中所采用的工程案例或結(jié)構(gòu)必須是生產(chǎn)實(shí)踐中真實(shí)存在的，且能夠重點(diǎn)體現(xiàn)所學(xué)理論知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，有力支撐課程目標(biāo)的完成；同時(shí)案例應(yīng)充分考慮學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備及接受能力，不能過(guò)于復(fù)雜，要難度適中，避免打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。此外，案例選擇時(shí)也要突出一定的行業(yè)性、前沿性，從而利用學(xué)生畢業(yè)后能夠更快地參與實(shí)際生產(chǎn)和科研工作。鑒于江蘇科技大學(xué)的船舶行業(yè)背景，較大部分焊接專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后將進(jìn)入船舶制造領(lǐng)域，故在選擇案例時(shí)體現(xiàn)船舶結(jié)構(gòu)，如船板平焊、船舶箱體焊接等，同時(shí)其它案例選擇要緊貼汽車、壓力容器、鋼結(jié)構(gòu)、航空航天等焊接專業(yè)人才需求量大且焊接質(zhì)量要求較高的行業(yè)。

在實(shí)際案例教學(xué)過(guò)程中，充分利用數(shù)值模擬技術(shù)可視化和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)便利化的優(yōu)勢(shì)，借助理論與實(shí)踐結(jié)合案例教學(xué)、典型結(jié)構(gòu)案例教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)案例教學(xué)等方法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)融合。例如，通過(guò)T型接頭焊接熱應(yīng)力和殘余應(yīng)力及變形模擬結(jié)果，重點(diǎn)講解熱應(yīng)力和殘余應(yīng)力的相關(guān)性及分布特征的區(qū)別以及不同焊接參數(shù)對(duì)應(yīng)力、變形的影響，幫助學(xué)生理解應(yīng)力及變形的概念及產(chǎn)生機(jī)理；利用框架等典型焊接結(jié)構(gòu)，則重點(diǎn)增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐認(rèn)知。此外，對(duì)于任務(wù)驅(qū)動(dòng)案例教學(xué)，則由老師提前布置案例題目(如通過(guò)優(yōu)化焊接和裝配順序、接頭形式等方式控制船舶矩形箱體結(jié)構(gòu)或甲板GMAW焊接變形等)，學(xué)生課前通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料以及小組討論，依據(jù)相關(guān)焊接理論提出工程解決方案；在授課時(shí)，以學(xué)生為中心，老師做適當(dāng)引導(dǎo)及講解；基于模擬計(jì)算結(jié)果，通過(guò)視頻、圖片、動(dòng)畫(huà)等方式對(duì)學(xué)生提出的不同方案進(jìn)行形象、直觀、真實(shí)地比較、論證；從學(xué)生認(rèn)知及興趣角度出發(fā)，探討不同焊接方案的優(yōu)劣，使學(xué)生感性認(rèn)識(shí)抽象理論知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用。

2.2.3 成績(jī)?cè)u(píng)定

基于“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，課程考核綜合考慮學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)知能力、應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力、自學(xué)及創(chuàng)新能力、交流表達(dá)能力等方面，突出對(duì)學(xué)生畢業(yè)能力和課程目標(biāo)完成度評(píng)價(jià)。《焊接結(jié)構(gòu)》綜合成績(jī)由平時(shí)成績(jī)(30%)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)(20%)和考試成績(jī)(50%)等三部分按照相關(guān)權(quán)重構(gòu)成，三者滿分均為100分。平時(shí)成績(jī)主要考核學(xué)生的出勤、課堂或網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)表現(xiàn)情況、作業(yè)完成情況等方面；其中，課堂或網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)表現(xiàn)主要針對(duì)學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)的主動(dòng)性、課堂或網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)回答問(wèn)題、參與討論的積極性以及創(chuàng)新思維和語(yǔ)言表達(dá)能力等情況進(jìn)行評(píng)定；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)使得教師有機(jī)會(huì)對(duì)所有學(xué)生進(jìn)行直接考核。實(shí)驗(yàn)成績(jī)主要從預(yù)習(xí)報(bào)告，實(shí)踐操作過(guò)程、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、匯報(bào)答辯過(guò)等四個(gè)方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)；其中，增強(qiáng)對(duì)方案制定、技能操作及答辯過(guò)程的考核，四者的成績(jī)權(quán)重分別為20%、30%、30%和20%，以加強(qiáng)理論知識(shí)應(yīng)用、實(shí)踐技能及表述交流能力的培養(yǎng)。此外，要求學(xué)生在平時(shí)自學(xué)、課下討論及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中盡量通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)完成相關(guān)資料的查詢及實(shí)驗(yàn)方案的制定，并網(wǎng)絡(luò)提交小組討論紀(jì)要，便于老師與學(xué)生的互動(dòng)以及對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)痕跡的查詢、驗(yàn)證。而考試為閉卷形式，時(shí)間為120分鐘，內(nèi)容包含主要基礎(chǔ)理論概念、基于理論知識(shí)的案例分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和焊接方案的制定等三部分，其權(quán)重分別為30%、40%和30%。案例分析考察學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力，主要分為兩部分：一是給出典型接頭或結(jié)構(gòu)的最終應(yīng)力、變形或斷裂結(jié)果，依據(jù)機(jī)理分析產(chǎn)生原因，并提出改進(jìn)措施；二是給出焊接方案，依據(jù)理論知識(shí)預(yù)測(cè)典型接頭或結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、變形分布特征；在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考核同樣分為兩部分，一是給出企業(yè)實(shí)際條件，如機(jī)器設(shè)備、成本承受能力、質(zhì)量要求等，要求學(xué)生綜合技術(shù)、質(zhì)量、成本等因素，給出設(shè)計(jì)方案，側(cè)重突出真實(shí)的工程應(yīng)用背景；二是要求學(xué)生僅從質(zhì)量角度，提出最佳解決方案，注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

通過(guò)上述改革后的《焊接結(jié)構(gòu)》成績(jī)?cè)u(píng)定體系，可以突出學(xué)生能力的考核，不僅達(dá)到理論認(rèn)知、專業(yè)技能及實(shí)踐應(yīng)用的有機(jī)統(tǒng)一，也同時(shí)兼顧自學(xué)、創(chuàng)新、表達(dá)協(xié)作能力的培養(yǎng)；此外，進(jìn)一步倒逼老師在教學(xué)活動(dòng)必須圍繞培養(yǎng)學(xué)生畢業(yè)能力展開(kāi)，轉(zhuǎn)變思維和方法，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和數(shù)值模擬技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)目前《焊接結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，將網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺(tái)和數(shù)值模擬技術(shù)引入整個(gè)教學(xué)過(guò)程，在教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容和方法、成績(jī)?cè)u(píng)定等方面對(duì)《焊接結(jié)構(gòu)》教學(xué)改革進(jìn)行探索，強(qiáng)化學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中的中心地位，注重學(xué)生能力的培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，切實(shí)提高《焊接結(jié)構(gòu)》課程的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量；同時(shí)《焊接結(jié)構(gòu)》教學(xué)改革的實(shí)施可進(jìn)一步推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)和模擬仿真教學(xué)資源儲(chǔ)備，使兩者真正融于教學(xué)過(guò)程，也為其它課程的教學(xué)改革提供借鑒。