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        基于工程人才培養(yǎng)的實踐課程教學(xué)改革及設(shè)計

        2024-01-17 02:54:36石南輝賈廣攀
        現(xiàn)代農(nóng)機 2024年1期
        關(guān)鍵詞:學(xué)時工科實訓(xùn)

        賓 凱,石南輝,賈廣攀

        (北部灣大學(xué) 機械與船舶海洋工程學(xué)院工程訓(xùn)練中心,535011,廣西欽州)

        工程是以建造為核心的活動,它是社會的需求;工程是為了滿足特定的社會需要,以科學(xué)理論知識和經(jīng)驗為基礎(chǔ),通過一定的技術(shù)手段和操作程序改造客觀物質(zhì)的對象化活動[1]。工程人才培養(yǎng)中最重要的一部分是學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)[2-4]。工程人才既要掌握相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識,又能解決實際工程問題[5-7],因而需要具備一定的工程實踐能力。高等學(xué)校學(xué)生工程實踐能力培養(yǎng)主要通過實踐課程來完成,實踐課程教學(xué)需要緊跟人才培養(yǎng)方案進行改革。工程訓(xùn)練課程是培養(yǎng)工程實踐能力的一門主要課程,焊接實訓(xùn)是工程訓(xùn)練課程體系中的一個重要環(huán)節(jié),是現(xiàn)代工業(yè)特別是傳統(tǒng)制造技術(shù)培訓(xùn)的重要組成部分。為培養(yǎng)工程人才,根據(jù)不同專業(yè)的學(xué)情分析,設(shè)計有針對性的焊接實訓(xùn)實踐教學(xué)內(nèi)容,以提高學(xué)生的工程實踐能力[8-10]。文章以非工科專業(yè)工程訓(xùn)練課程中的焊接實訓(xùn)項目為例,介紹改革后的實踐教學(xué)設(shè)計。

        1 工程訓(xùn)練焊接實訓(xùn)存在的問題

        北部灣大學(xué)工程訓(xùn)練課是針對全校學(xué)生開設(shè)的公共必修實踐課程,不同專業(yè)的工程訓(xùn)練課分為非工科(文科)的“工程訓(xùn)練Ⅰ”、理工科專業(yè)的“工程訓(xùn)練Ⅱ”、機械類專業(yè)的“工程訓(xùn)練Ⅲ”和“工程訓(xùn)練Ⅳ”、特殊作業(yè)輪機工程專業(yè)的“金工實習(xí)”等實踐課程。以上這些實踐課程均開設(shè)了焊接實訓(xùn)項目。在多輪焊接實訓(xùn)過程中發(fā)現(xiàn)存在以下問題。

        1.1 學(xué)生焊接專業(yè)知識薄弱

        對于非工科專業(yè)的學(xué)生,工科專業(yè)基礎(chǔ)幾乎為零。北部灣大學(xué)的工程訓(xùn)練課程屬于公共必修課程,即通識教育范疇。每年參加“工程訓(xùn)練Ⅰ”實訓(xùn)的非工科專業(yè)學(xué)生近4 000 人,但學(xué)生焊接知識缺乏,對焊接設(shè)備的使用和維護更是無從談起。工科專業(yè)學(xué)生也差不多,焊接知識很少,更不具備焊接設(shè)備的使用和維護能力,唯一的區(qū)別就是動手能力稍好于非工科專業(yè)學(xué)生。

        1.2 安全要求高,操作難度大

        工程訓(xùn)練是理論知識與實踐技能相結(jié)合的過程,焊接實訓(xùn)存在很多安全風(fēng)險,如觸電、燙傷、電弧灼傷、煙塵傷害等,這些安全理論知識均需要學(xué)生提前了解,以免在實操過程中發(fā)生事故。對于非工科專業(yè)學(xué)生來說,4 學(xué)時的焊接實訓(xùn)課開展起來確實困難;工科專業(yè)學(xué)生有12 學(xué)時的焊接實訓(xùn)課,相對而言要好些。

        1.3 學(xué)生動手操作機會不足

        工程訓(xùn)練總學(xué)時為1 周,其中焊接實訓(xùn)課為4 學(xué)時。非機械類專業(yè)學(xué)生焊接理論知識幾乎為零,且學(xué)時較少,各個工種的設(shè)備及訓(xùn)練場地不均衡,如焊接實訓(xùn)場地就嚴重不足,焊接設(shè)備不能很好地滿足實訓(xùn)操作需求。實訓(xùn)的不同專業(yè)班級的人數(shù)差別也較大,非工科的文科生班級人數(shù)大多在45 人以上,個別班級達到52 人。參加實訓(xùn)的人數(shù)多、實訓(xùn)設(shè)備少,文科生普遍操作時間長,導(dǎo)致每個人的實訓(xùn)操作機會不足,短時間內(nèi)很難達到良好的實訓(xùn)效果。工科學(xué)生相對好些,但現(xiàn)有學(xué)時內(nèi)要達到素質(zhì)能力培養(yǎng)良好的效果,也較困難。

        2 工程訓(xùn)練焊接實訓(xùn)教學(xué)改革

        以非工科專業(yè)的焊接實訓(xùn)(平敷焊)為例。

        2.1 實訓(xùn)前,需加強焊接理論知識儲備

        實訓(xùn)學(xué)生在實習(xí)前均增加了4 學(xué)時的線上教學(xué)內(nèi)容(工程概述、安全教育)。通過發(fā)布實訓(xùn)課教學(xué)任務(wù),提供小視頻二維碼及相關(guān)在線課程網(wǎng)址,讓學(xué)生明確教學(xué)目標,并增強自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)能力,有針對性地做好課前預(yù)習(xí),以提高課堂教學(xué)效果。

        2.2 實訓(xùn)中,要精講多練

        在實訓(xùn)課堂,實訓(xùn)指導(dǎo)教師要做到精講,不占用過多的時間,而應(yīng)讓學(xué)生多練習(xí)多體驗,指導(dǎo)教師做好巡回指導(dǎo)工作,即做到“精講多練”。

        2.3 實訓(xùn)后,需鞏固和擴展知識

        實訓(xùn)課后,在要求學(xué)生完成實訓(xùn)報告和實訓(xùn)心得的同時,為參加實訓(xùn)班級安排了相關(guān)課后參考文獻資料,以供學(xué)生課后擴展知識學(xué)習(xí)用。

        3 工程訓(xùn)練焊接實訓(xùn)教學(xué)設(shè)計

        以非工科專業(yè)學(xué)生的焊接實訓(xùn)(平敷焊)為例。

        3.1 實訓(xùn)教學(xué)目標

        3.1.1 知識目標

        (1)會解釋焊接原理、焊接工藝過程。

        (2)會列舉焊接新工藝和新技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用。

        (3)會描述焊接設(shè)備的安全操作及使用方法。

        3.1.2 能力目標

        通過焊接技術(shù)操作實訓(xùn),能夠較熟練地進行平敷焊操作,并能對平敷焊焊縫表面質(zhì)量問題進行簡單分析。

        3.1.3 素質(zhì)目標

        (1)通過焊接技術(shù)操作實訓(xùn),樹立注重細節(jié)、耐心、專注的工匠精神,養(yǎng)成正確的價值觀、職業(yè)道德。

        (2)通過對焊縫表面質(zhì)量問題的分析評價,培養(yǎng)批判性思維。

        (3)通過實訓(xùn)練習(xí)及現(xiàn)場整理,培養(yǎng)學(xué)生的6S 管理意識、工程意識和團隊意識。

        (4)通過觀看相關(guān)焊接小視頻,了解焊接技術(shù)發(fā)展史,激發(fā)學(xué)生的愛國情懷。

        (5)通過觀察指導(dǎo)教師的操作示范和對相關(guān)問題的思考,激發(fā)學(xué)生求知欲。

        (6)通過對焊接安全問題的回答,樹立正確的安全觀。

        3.2 學(xué)情分析

        總體而言,非工科類學(xué)生工程知識欠缺、動手能力不強,而且工程訓(xùn)練時間比較短,要真正掌握工程技術(shù)比較難。學(xué)生通過課程概論的學(xué)習(xí),對產(chǎn)品成形工藝知識已有初步的了解,但尚未真正進行操作練習(xí),缺乏動手操作技能。具體學(xué)情分析如下。

        (1)知識水平。學(xué)生通過觀看線上工程概述,對焊接理論知識和技術(shù)有了初步了解,通過觀看小視頻及微課對焊接設(shè)備及操作也有了一定的認識。

        (2)能力水平。實訓(xùn)前學(xué)生雖然觀看了焊接小視頻,但對焊接引弧、運條、收尾、平敷焊及焊接表面質(zhì)量分析只是感性的,缺乏必要的技能訓(xùn)練。

        (3)情感、態(tài)度及價值觀。學(xué)生對實訓(xùn)內(nèi)容有期待,求知欲較強,但對工匠精神的理解及工程技術(shù)的了解還是不足。

        (4)學(xué)習(xí)障礙。非工科專業(yè)學(xué)生總體來說是工程知識欠缺,動手能力不強,缺乏工程實踐技能,學(xué)時少、工程訓(xùn)練時間較短,從而影響了專業(yè)能力的提高。

        3.3 實訓(xùn)教學(xué)難點重點及相應(yīng)策略

        對非工科學(xué)生而言,焊接的相關(guān)知識點主要有:焊接安全操作規(guī)范、焊前準備及工藝參數(shù)選擇、焊接引弧、運條、收尾,以及焊縫表面質(zhì)量檢查和問題分析。結(jié)合教學(xué)大綱,以及對畢業(yè)要求的支撐度,確定教學(xué)重點;通過篩查以往學(xué)生出現(xiàn)的學(xué)習(xí)障礙,確立難點內(nèi)容。

        3.3.1 重點及其策略

        重點為平敷焊運條要領(lǐng)。策略主要是通過PPT 講解、小視頻播放、現(xiàn)場演示、實際操作和巡回指導(dǎo)的方法,加深學(xué)生對平敷焊運條要領(lǐng)的理解。

        3.3.2 難點及其策略

        難點為運條過程中弧長與焊接速度控制、焊縫表面質(zhì)量問題分析。策略主要是通過運條方法及相關(guān)問題的講解,和學(xué)生一起共同分析、歸納總結(jié),循循善誘,引導(dǎo)學(xué)生解決實訓(xùn)中的難點問題。

        3.4 實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容及模式

        將實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計為實習(xí)前強化知識、實訓(xùn)中精講多練和實訓(xùn)后鞏固擴展3 個層次,工程訓(xùn)練焊接實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計見圖1 所示。即教學(xué)模式上,課前(實訓(xùn)前)進行線上教學(xué),通過安排小視頻和微課等,強化學(xué)生的理論知識學(xué)習(xí);課堂教學(xué)(實訓(xùn)中)做到精講多練,多留些時間讓學(xué)生練習(xí),指導(dǎo)教師加強巡回指導(dǎo);課后(實訓(xùn)后)通過撰寫實訓(xùn)報告和心得等鞏固知識,同時通過學(xué)習(xí)指導(dǎo)教師安排的參考文獻資料來擴展相關(guān)知識。達成培養(yǎng)學(xué)生有關(guān)能力和素質(zhì)的目標。

        圖1 工程訓(xùn)練焊接實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

        3.5 焊接實訓(xùn)教學(xué)設(shè)計

        以非工科專業(yè)工程訓(xùn)練的焊接實訓(xùn)(平敷焊)為例,對非工科學(xué)生而言,焊接涉及的相關(guān)知識點主要有:焊接基礎(chǔ)知識、焊接安全技術(shù)操作規(guī)范、焊接工藝參數(shù)選擇、平敷焊操作姿勢、運條方式、平敷焊操作要領(lǐng)及平敷焊焊縫表面成形質(zhì)量問題分析等。

        依照教學(xué)大綱,焊接實訓(xùn)為半天(即4 學(xué)時),教學(xué)內(nèi)容以實訓(xùn)操作為主進行設(shè)計。根據(jù)非工科學(xué)生的特點,為引起學(xué)生的興趣,盡可能做到通俗易懂。課堂教學(xué)內(nèi)容全部圍繞平敷焊實踐操作,并且適當降低操作難度,確保每個學(xué)生都能夠進行平敷焊簡單操作,同時體現(xiàn)“三性一度”的要求,焊接實訓(xùn)具體內(nèi)容見表1。

        表1 平敷焊實訓(xùn)教學(xué)設(shè)計

        該課程的教學(xué)思路主要是根據(jù)認知結(jié)構(gòu)層次進行平敷焊的教學(xué)創(chuàng)新設(shè)計,著重加強教學(xué)互動及分析,使學(xué)生不僅知其然,更知其所以然。在充分應(yīng)用錄播一體機、電腦一體機等設(shè)備的基礎(chǔ)上提前制作好相關(guān)課件及視頻資料,采用“景-觀-練-辯-思”五位一體翻轉(zhuǎn)課堂,輔以啟發(fā)式、探究式、參與式等方法進行教學(xué)實踐,實現(xiàn)課程教學(xué)目標。其中“景”即實訓(xùn)前的情景導(dǎo)入;“觀”即實訓(xùn)指導(dǎo)教師演示、學(xué)生觀摩學(xué)習(xí);“練”即學(xué)生的實訓(xùn)操作練習(xí);“辯”即實訓(xùn)過程總結(jié)評價;“思”即實訓(xùn)課堂總結(jié)分析。

        3.6 實訓(xùn)教學(xué)評價

        結(jié)合實訓(xùn)課程教學(xué)特點,該課程采用學(xué)生學(xué)習(xí)過程與學(xué)習(xí)效果相結(jié)合的“1+1+1”方式進行評價:課程成績由情感成績(6S 管理執(zhí)行情況、課堂紀律和團隊意識,占30%)+理論成績(實訓(xùn)報告,占30%)+實踐成績(現(xiàn)場實訓(xùn)作品制作及現(xiàn)場考核,占40%)構(gòu)成,其中現(xiàn)場實訓(xùn)作品評分,采取“師評+伴評+自評”相結(jié)合的方式,體現(xiàn)了“過程與結(jié)果+定量與定性+能力與素養(yǎng)”相結(jié)合的考核評價理念。

        4 結(jié)語

        工程人才培養(yǎng)中,實踐課程是關(guān)鍵環(huán)節(jié),強化實踐類課程(如工程訓(xùn)練)應(yīng)該是實踐教學(xué)的基本方針。針對目前學(xué)時普遍偏少(以非工科專業(yè)為例)的情況,改革教學(xué)設(shè)計,采用課前強化基礎(chǔ)理論知識、課堂實踐多練、課后擴展鞏固的教學(xué)模式,有助于優(yōu)化教學(xué)過程、理論與實踐相結(jié)合,起到較好的實踐效果,可為學(xué)生掌握知識、提升能力和素質(zhì)起到積極的作用。

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