《焊接结构》课程改革思路及方法研究

焊接作为先进制造技术的重要组成部分， 被广泛应用于机械制造、航天航空、核能、船舶、电力等领域，而焊接结构是焊接技术应用于工程实际产品的主要表现形式，也是在许多工业部门应用最为广泛的金属结构[1]。焊接结构具有减轻质量、提高结构的整体性等优势，现代金属结构正在不断扩大焊接结构的应用范围。研究焊接结构行为，发展焊接结构分析方法，是现代焊接结构设计与制造、使用与维护、安全评定、新材料与新结构的应用等方面的重要基础[2]。《焊接结构》对于学生专业知识、专业技能的培养具有重要作用，所以该课程成为焊接专业学生必修的一门专业主干课程。

然而，在我国大部分《焊接结构》课程的教学模式中，人才培养目标定位不清晰，采用的教学手段和教学方法沿袭传统，课程设置满足不了社会和行业需求，由此产生了学生工程能力不足，而企业急需的具有创新、创造能力的焊接结构人才匮乏的局面[3]。使得学生在理论与实践结合方面存在一些不足，导致学校所培养学生无法满足企业需求，因此，《焊接结构》课程的教学改革势在必行。

1．《焊接结构》课程的重要性及存在的问题

（1） 课程的重要性

《焊接结构》是焊接专业学生必修的一门主干课程，主要讲授焊接热过程、焊接应力与变形、焊接接头、焊接结构的脆性断裂、、焊接接头和结构的疲劳强度、焊接结构设计等内容，结合焊接岗位特点，贴近生产实际，使学生能够掌握焊接结构方面的基本理论知识，具备焊接结构应力与变形分析、接头强度设计等基本技能，操作性强、指导意义重大。

（2）课程中存在的问题

高校人才培养是以培养高级应用性人才为根本任务；以适应社会需要为目标，以培养技术应用能力为主线，设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案。但在我国一些高等工科院校《焊接结构》课程的教学模式中，却没有明显的高等教育教学特点和培养特色，人才培养定位不明确[4]；采用的教学手段和教学方法沿袭传统，课程设置与企业需求脱节，教材内容脱离实际，实践性差，造成了焊接专业毕业生在生产实践中动手操作能力较差的高分低能现象，因此，课程改革势在必行。

2.《焊接结构》课程大纲的改革

先期步入高等教育大众化行列的发达国家和地区早在上个世纪中期就开始探索和构建适应社会需求的人才培养模式。他们的共同点主要集中在：面向市场需求，实施专业教育；重视实践教学，校企合作紧密；以本科教育为主，形成包括研究生教育在内的实用性教育体系等。因此，课程大纲方面也应以强化工程实践能力为核心，重构课程体系和教学内容，着力推动基于问题的学习、基于实践的学习、基于案例的学习等多种研究性学习方法，突出强化实践方面的培养。

基于以上原因，《焊接结构》课程大纲的改革应以能力培养为目标，以工程实践能力培养原则，注重实践方面的建设，包括优化实验内容，加强课程设计，同时设计理论课教学内容，让学生掌握必要的焊接结构理论知识，并使其与实践更好的相结合。

2.《焊接结构》课程内容改革

课程教学内容应当保证课程的基础性、应用性，同时要体现前沿性的特色，以适应人才培养的目的和发展的需求。焊接结构是焊接技术在工程中的实际应用，随科学技术的进步，课程的教学内容也应紧跟科技的前言，补充焊接技术方面的最新成果。此外，课程应以能力培养为目标，以工程实践能力培养原则设计理论课教学内容，并结合课程大纲中对学生实践能力的培养，适应学生的知识结构，以达到良好的教学效果。

《焊接结构》课程理论教学内容必须以指导学生工程应用的培养原则进行设置，使学生掌握必要的焊接结构理论知识。为了培养学生的工程实践能力，必须加强和重视工程应用方面的教学内容。在教学和实践环节，重新设计教学过程，更新教学内容，把学校教育的课堂学习与直接获取实践经验的校外社会实践有机结合起来，贯穿于课程教学的各个环节中，从而提高学生的综合素质。紧密结合钢结构、压力容器等制造领域中的工程实例，以强化学生对焊接结构理论知识的理解；增加实验、课程设计等实践环节，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，使学生初步掌握焊接结构在设计、消除或减小焊接残余应力和变形的基本原则和方法；能正确进行焊接接头静载强度的计算与校验；能够对焊接结构的安全性、可靠性、合理性进行初步评价。在潜移默化中教会学生如何学习、思考和创新。

3.《焊接结构》教学方法改革

传统的教学包括：讲授法、讨论法等，基本上是以教师为主题，学生是参与者，由于《焊接结构》是一门工程应用性极强的课程，很多现象、原理、机理仅依靠课堂讲解效果不理想，虽然教师从教学方法方面做了大量的改进，但未能达到预期的目的。为了提高教学品质，增强课堂的生动性、吸引力是关键，应采用多样化教学方法。传统的教学方法包括：

（1）讲授法

新的理论知识需要讲授法来进行信息传递，且讲授法可以使学生在较短的时间获得大量系统的理论知识，在课堂教学中不可或缺。讲授法不是单纯的“教师用语言描述，学生听”的形式，还可与图片、视频演示、实例等配合进行，充分利用现代化多媒体教学手段[5]。对于课程中的焊接典型结构、焊接应力与变形等内容，可以通过图片、视频，使学生对具体的结构、步骤有感官上的认识，加深对理论知识的理解。课程中关于焊接变形矫正的部分，在实验课时让学生在实验室尝试利用现有的工具对简单构件的波浪变形、角变形、扭曲变形等进行矫正，根据学生矫正的情况(或正确，或错误)，讲解其原因。这不仅能调动学生的学习积极性，更能让学生牢固地掌握理论知识。

（2）讨论法

对于可能有多种解法的典型案例可以采用讨论法进行，即教师给出问题，适当地加以引导，学生利用已学知识进行讨论、找寻答案。如《焊接结构》课程中有关“预防焊接变形”的部分，针对某个焊缝不对称的结构件，让学生根据所学的理论知识，讨论采用何种方案控制焊接变形，并确定最佳方案。在讨论的过程中，要注意激发学生的学习兴趣，培养每个学生的独立性及相互的合作精神。讨论法以问题为向导，学生为主体，改变了“重视教师讲授，忽视学生参与”的教学现状，对提高课堂气氛，培养学生语言表达能力、分析问题的能力有很大帮助。

同时教学方法设计上要灵活运用各种教学方法，教学方法多样化，采用问题驱动法、案例互动法、探索发现法、情景教学等现代化的教学方法[5]，重点采用问题驱动法和案列互动法，注重学生工程能力培养。

（3）问题驱动法

是以“问题”贯穿焊接结构的教学中，通过对教材内容的重新整合，用任务将教学内容加以贯穿，使学生在完成任务的过程中自主学习，最大限度地发挥学生的主体性、积极性、创造性，培养学生的创新精神，提高实践能力，完成教学目标的要求[6]。其主要包括三个环节：

1）提出问题，设置问题情境。由于本环节的质量与教学效果密切相关，在这个过程中，老师作为主导者，设置的问题应与要求学生巩固的技能点和相关的知识点密切相关。

2）分析问题、解决问题的探究过程。该环节教师是参与者和促进者，学生是主体。本环节是教学效果好坏的关键。学生个体或任务小组都可以作为研究主体，采取合作分析、小组讨论、交流意见等形式来共同解决问题。

3）总结交流。教师是引导者，引导学生及时进行交流、总结、评价，并反思问题解决的各环节和效果，同时给予肯定或补充，并不失时机地提出新问题，引导学生多做思考。

（4）案例互动法

由于焊接结构课程极强的实践性和应用性的特点，在课堂教学中，精选案例，大量运用工程产品实例、图片、动画、视频，充分调动了学生学习的积极性，避免教学过程枯燥、脱离实践。例如在讲解不同的焊接结构如桥梁、压力容器等时，可以采用图片及动画等对比不同焊接结构的特点及力学特征有何不同，从而强化学生对所学知识的理解和掌握。

在课堂教学中，只有综合运用多种教学方法，才能使教学效果更为明显。还可以通过以“评”促“学”等手段，来促进学生积极主动学习。

4.《焊接结构》教学质量评估体系改革

教学质量评估既是教师获取教学反馈信息、改进教学管理、保证教学质量的重要依据，又是学生调整学习策略、改进学习方法、提高学习效率和取得良好学习效果的有效手段[7]。从教育部近年提出的“卓越工程师计划”等政策来看，对课程教学质量评估体系的改革，就是要改变传统课程以理论考试定成绩的考核办法，形成多元化考核体系，把平时成绩、实验成绩、社会实践、理论考试和课程设计都纳入到考核体系中，增加对实践能力的考核比例，并建立课程教学质量评价和反馈机制。

建立和完善教学质量监督和信息反馈制度。采取学生评教、专家评教、网络评教等方式，从课堂教学、实践教学，网上教学平台、教学辅助材料等全面收集数据，形成定性、定量的评价结果，评价教学效果，及时指导教学改革。分析学生评价、专家评审、网上评价的结果，并对反馈信息逐条加以研究，制定相应的教改方案，并加以实施，进一步完善课程教学质量评价的科学性和合理性。科学化学生调查，稳定专家评教体系，强化网络评教，将是保证教学质量评估体系的重要手段。

5.结束语

新技术、新材料、新工艺、新设备等方面的快速发展，也对《焊接结构》教学提出了更高的要求，我们必须从培养模式方面进行不断探索，补充教学内容，革新教学方法，完善教学质量评价体系，促进焊接专业人才的培养，满足企业对焊接技术专业的人才需求。

参考文献：

［1］方洪渊.焊接结构学[M].北京：机械工业出版社，2010.

［2］张彦华.焊接结构原理:前言[M].北京：北京航空航天大学出版社，2011

［3］胡福志，闫瑞涛，孔庆玲. 高职院校《焊接结构》课程教学模式改革的探讨[J].中国科教创新导刊，2009，(26)：195.

［4］马世辉.《焊接结构》工学结合教学模式的改革与实践[J].承德石油高等专科学校学报，2012,14（1）：45-46.

［5］袁亚，金莹，董亚兰.从《焊接结构生产》课程浅谈教学改革[J].Equipment Manufacuring Technology，2013，No.2：192-194

［6］冯雷. 多媒体与任务驱动式教学法相结合探讨[J]. 中国新技术新产品, 2012, (11): 246.

［7］胡庆贤，王晓丽等.《焊接结构》课程教学改革研究[J].课程教育研究，2012,12（下旬刊）：229.