課堂教學模式改革在焊接基礎課中的實踐

尹丹青?邱然鋒?張柯柯?陳拂曉

摘要：針對目前工科焊接專業基礎知識教學中存在的課堂教學模式較為生硬，不能與生產實踐有效結合的弊端，提出了大膽借鑒國外高校教學模式對焊接基礎課教學進行改革，并且根據不同教學模式給出具體實施辦法，對焊接教改的實施進行了有益探索。

關鍵詞：焊接；案例教學法；任務教學法

作者簡介：尹丹青（1980-），男，河南洛陽人，河南科技大學材料科學與工程學院，河南省有色金屬材料科學與加工技術重點實驗室，副教授；邱然鋒（1974-），男，河南鹿邑人，河南科技大學材料科學與工程學院，河南省有色金屬材料科學與加工技術重點實驗室，副教授。（河南 洛陽 471003）

基金項目：本文系河南省教育科學“十二五”規劃2012年度課題（課題編號：[2012]-JKGHAB-0034）、河南省教育科學“十一五”規劃課題“基于CDIO工程教育理念，產學研合作構建工程創新人才培養體系”（課題編號：[2010]-JKGHAG-0191）、河南科技大學重點教育教學改革項目“基于CDIO工程教育理念，產學研合作構建地方工科院校工程創新人才培養體系”（項目編號：2009Z-017）、2012年河南省高等教育教學改革研究項目（項目編號：2012SJGLX140）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）07-0131-02

如何不斷提升課堂教學的效果是一個伴隨教育工作始終的課題，而這也是高校教師共同的追求的目標。傳統的課堂教學在日新月異的科技帶來的挑戰下顯出不足。學生可以輕易地從網上收集各種課題相關資料，因此書本知識對于他們的吸引力正在日益降低。究竟如何提高課堂教學效果，革除已有教學模式的弊端，近年來國內外都進行了有益的嘗試，尤其是國外課堂教育發展迅速，因此吸收國外的先進經驗也不失為教學改革的一條捷徑。針對焊接學科偏重于實際應用操作而課堂教學又偏重于理論的講述，生產與教學存在著一定的脫節現象，提出了直接引進國外發達國家先進課堂教學方法，結合自身特點加以運用的思路，探索課堂教學改革的新途徑。

以高等教育先進國家美國、英國的典型教學法為例，[1-2]英美兩國的課題教學最常見的方法是任務教學法、案例教學法和個性化教學法等方法。根據上述方法結合焊接學科本身的知識結構特點，探討先進課堂教學方法如何靈活運用于焊接專業教學之中。

一、不同教學方法在課堂教學中的應用

1.任務教學法

任務教學法一般由教師提出一個較為寬泛的主題，并且不事先設定主題完成的標準，是否完成該主題由學生進行判斷。學生借助各種現有的手段，查找所需的資料并且在此過程中獨立思考，對資料進行比對、篩選，從而找出自己最滿意的問題答案提交給教師。該方法因為事先不設定評判標準，充分發揮了學生的創造力和積極性，因而在培養創新性人才方面特點較為突出。

以焊接常見的CO2氣體保護焊為例，以往的課堂教學對該部分知識的講解將該部分分為CO2氣體保護焊原理、CO2氣體保護焊熔滴過渡特點、CO2氣體保護焊過程冶金特點、弧焊設備、焊材、工藝控制等方面進行介紹，雖然有簡單的實例但是僅限于對工藝參數的直接介紹，未能很好地結合特定材料、特定結構進行工藝過程的知識講解，造成基本概念與實際工藝過程結合較松散，學生在進行該部分知識學習之后還是不能直接進行工藝制定等實際工程實踐。以熔焊方法及設備一書中介紹的典型工藝為例，[3]可在該章節開始前向學生下達制定鰭片管的半自動CO2氣體保護焊工藝的教學任務，并且要求學生對該工藝過程根據章節中的知識點進行逐步分析，教師應設置好若干子任務，將知識點的學習逐步分解下去，便于學生按照一定的知識邏輯性掌握該部分知識。引導學生根據該特定結構的工作特性，首先確定鰭片管使用的材料，確定材料之后可以根據各種焊接方法適宜焊接的材料種類先確定焊接方法，再根據使用成本確定具體的方法為CO2氣體保護焊。進一步在學習任務中引導學生去了解該種焊接方法基本原理，對基本原理的掌握能使其更加明確該方法應用于鰭片管焊接時的優缺點。初步選定焊接方法后，再設置諸如焊接應力控制、焊材選擇、焊接設備選擇等一系相互聯系的列子任務，讓學生在教師的任務引導下自覺確定一套完整的工藝方案。

該方法在發揮學生創造力的同時又保證了學生能夠按照焊接學科的規律性對新知識進行具有一定邏輯性的自主學習，保證了教學質量。

2.案例教學法

案例教學法是指教師以實際生產生活中與課程知識緊密聯系的實際案例入手，分析課題相關知識如何運用到案例中，解決該問題。由于是實際案例，學生可以對比實際案例的解決手段，容易判斷學生運用知識的能力，并且通過分組討論與全班討論，達到鞭策和促進問題的解決。該方法的優勢在于理論與實際相結合，有助于鞏固知識、提高能力。

案例教學法一個最為突出的特征就是案例的運用，它是案例教學法區別于其他方法的關鍵所在。案例是案例教學法的核心和載體，沒有適合的案例，案例教學也就無從談起。那么，如何判斷焊接案例的選擇是否恰當呢。案例反映的是一個焊接生產的踐行者實際面對具體生產困境，做出正確決策所經歷的過程及其依據。通過向學生展示這些真實的和具體的事例，促使他們對問題進行相當深入的分析和討論，并考慮最后應該采取什么樣的行動。

案例教學法讓學生置身于真實的焊接生產環境中，大大縮短了課堂教學情景與實際的焊接工作環境的差距，彌補了當前焊接基礎課教學中既不能充分體現應用學科與生產相結合的特點也不能滿足學生特殊要求的缺憾。因此案例教學法被視為是解決理論與實踐間落差的利器。下面對案例教學法在焊接基礎課教學中運用的可行性做進一步分析。

目前我國工業領域重點項目陸續上馬、重大需求不斷產生，學生的知識結構如何適應當前新技術、新材料層出不窮帶來的挑戰是擺在每個教師面前的重大課題，合理選擇案例結合書本知識對學生進行焊接基本概念的講解就有助于培養用人企業歡迎的合格畢業生。以鋁合金車體焊接過程為例，將整個工藝過程分為幾大知識點，從鋁合金車體焊接基礎知識、[4]焊接設備選取及操作、典型接頭焊接工藝、焊接質量檢驗及焊縫修整等角度逐步進行講解。讓學生掌握高速鐵路車體材料選擇原則，鋁合金材料的焊接方法、目前常用焊接設備及具體工藝參數、焊接檢驗等一整套焊接工藝流程。

據統計目前我國已成為世界上高速鐵路通車里程最多的國家，而高速鐵路專用鋁合金車體焊接工藝是高速鐵路關鍵技術之一。因此以高鐵鋁合金車體焊接工藝為講解對象進行案例教學不但能充分體現國家重大戰略需要與焊接教學實踐相結合的要求，并且可以讓學生接觸到目前焊接學科發展的最新技術，在該過程中將基本原理與其最新發展相結合，可以做到學以致用，激發學生的學習積極性，為工業領域培養緊跟技術潮流發展的應用型專才。

3.個性化教學法

個性化教學法也是英美課堂教學的最大特色之一。它一般是指教師在課程開始前就將學習內容分為若干單元，并且確定課程相關資料和試題資料。學生可以根據自己的具體情況制定學習計劃，在其他已經通過該門課程學習的學生的指導下，按照自己選擇的學習計劃進行學習。學生認為自己完成某一階段學習內容后，可以向教師提出考試要求并且接受測驗。由教師評定測驗成績后決定學生是否可以通過該階段學習或者進行查缺補漏，通過者進行下一階段學習，否則繼續強化該階段內容，直至完成該門課程的學習。這種方法充分考慮到學生個體間的差異性，并且保證了所有學生在學習過程中的自主性和教學質量。

目前個性教學法是我們國家的課堂教學中最為缺失的一個環節。當然個性的張揚與統一教學計劃的制定并無矛盾之處，善加安排就能做到強調學科知識共性基礎上的個性化培養。實現個性化培養可以從以下幾方面入手。首先，是教學方法的個性化。在此所談的個性化，不是指每一個教師都要有一種獨特的方法，但至少可以做到集體個性化。目前世界上的教學法有許多，但每一種教學法都有利有弊，不可能十全十美。但教學法絕不能搞同一化，需要百花齊放，百家爭鳴。其次，考核也應做到個性化。考試是衡量教師教學和學生學習結果的一個重要手段，盡管不是唯一的手段。教師可以適當地在考試中設置更多的主觀題，考查學生對焊機知識綜合運用的能力，雖然主觀題的增多可能增加判卷的難度，但也不能因為難以操作就不去嘗試。再次，教材使用個性化。我國在教學上具有長期因材施教的優良傳統，但因材施教首先需要做到因學生不同而使用不同的教材。這就是所謂的教材使用需要具有個性特點。除了自己組織力量編寫正式教材之外，也可以根據焊接學科發展的最新成果編寫講義。講義經過課堂檢驗后可以繼續修改補充，便可以聯系出版，這樣可以做到時效性與理論性的結合。

該教學方法主要適合于研究生以上層次的學生培養，教師應根據學生特點及愛好，結合目前焊接行業發展的新要求、新需要制定合理的個性化培養方案，以工程或科研項目為基礎，從焊接冶金、焊接結構、焊接過程仿真等幾個熱門應用方向中選取適合符合學生學習習慣和性格特點的知識體系，和學生一起制定長期合理的培養方案，將個人愛好和市場需求充分結合，使學生在走上工作崗位之前就初步具備解決企業實際問題的能力。這樣不但能激發學生學習熱情并且能夠滿足培養未來創造性人才的要求。

二、新型教學方法運用的條件

以案例教學法為例，首先是對教材的要求，案例教學法以工業生產過程中具體實例為學習對象，因此合理的選擇案例就成為該教學法成敗的關鍵點之一。案例教學不同于基礎知識教學，因此教材除了市面上能夠選用的一些現成材料之外，收集目前工程實踐中的實例供課題講解使用就顯得更加重要。目前我國的諸如西氣東輸、杭州灣跨海大橋、渤海海洋鉆井平臺、萬噸LNG船等一些大項目不斷上馬，涉及焊接施工的案例越來越豐富，適當地從上述實例中進行篩選就能獲得課堂講解的重要案例。對于案例的選擇首先應貼合本門課程教授的內容，從焊接方法、焊接冶金、焊接性及焊接結構等課程的角度出發，將工程實例善加選擇，分門別類或者從一個實例中選擇合適的角度，對其進行編排，使該案例中設計到本門課程的知識更加的凸顯，方便學生進行學習理解。

對傳統課堂教學進行改革，除了對書本知識與生產實踐進行一定的改進之外，對參與者的要求也有更進一步的提升。

首先，是對學生理論知識的要求。學生要具有本專業相關基礎知識，每個案例講解之前還應對其中涉及的基本知識、基本概念進行先行學習。當然有部分知識還是可以在案例的講解過程中逐步引入，這樣也符合認知過程的客觀的要求。因此案例教學適用于焊接各主干課后半程的教學，此時的學生已經掌握了一定的專業理論知識，并且有一定的運用知識的能力。對于剛進行焊接專業課學習的學生來說是不適合采用案例教學法的。

其次，對于教師來說課前也要進行精心的準備。對教師來說，主要是課前要熟悉課程設計的環節和教學過程的安排。要充分考慮學生的學習能力，原有學習水平、學習時間、教學大綱以及將要教學的案例等各種因素后確定本堂課要達到的教學目標，充分考慮到教學過程中可能出現的情況，計劃好整個教學時間。教學內容、教學過渡和教學方式等內容的安排，為課堂討論做好準備。

再次，課前對于學生的準備工作也有具體的要求。學生的充分準備對案例教學法的順利實施具有至關重要的作用，因為他們是討論的主體。在案例教學中，學生要在課前就先研究案例，做好課堂討論準備，學生的這種課前準備主要包括個人分析和小組討論兩個層次：個人分析主要是讓學生個人了解案例，確認案例的性質和要解決的問題，做出自己的案例方案；小組討論則是給學生提供一個充分發表自己意見的機會，讓學生通過討論更好的理解和運用所學的知識點。

對于任務教學和個性教學法也有相關教學要求，隨著教學的不斷進行，教師與學生都要不斷總結經驗，并應相互交流，促進教學方法改革的進行，讓新型教學方法確實顯現效果。

三、結論

從上述課堂教學法可以看出，無論是案例式還是任務式教學，其目的都是最大化地讓書本知識學以致用，而個性化教學法的引入是在保證學以致用的基礎上強調學生間的個體差別并保證最終的教學質量。因此，對各種教學方法善加運用，使之服務于現代焊接課堂教學，培養出具有扎實基礎理論與一定焊接生產經驗的實用性焊接人才是教學改革研究的最終目的。總之，高校的課堂教學方法多種多樣并且富有成效，如何結合我國高校焊接教學的實際提升課題教學效果，是本學科每位教育工作者都應用心鉆研的課題。

參考文獻：

[1]湯婧，姚利民.國外課堂教學方法對我國高校課堂教學方法的啟示[J].大家，2011，（8）.

[2]王澤.國外課堂教學改革分析[J].劍南文學（經典教苑），2011，（2）.

[3]王宗杰.熔焊方法及設備[M].北京：北京機械工業出版社，2007.

[4]王炎金.鋁合金車體焊接工藝[M].北京：機械工業出版社，2010.

（責任編輯：宋秀麗）