焊接專業(yè)力學實驗教學改革思路

摘 要：本文針對當前力學實驗教學中存在的問題，指出了高校傳統(tǒng)實驗教學的弊端，并結合我校焊接技術與工程專業(yè)教學實際，對焊接技術與工程專業(yè)力學實驗教學改革進行了深入的探討。

關鍵詞：力學實驗；教學改革；標準化

一、引言

實驗教學是高等教育教學的一個重要環(huán)節(jié)。然而，長期以來實驗課教學在整個教學環(huán)節(jié)中一直處于從屬地位，尤其是專業(yè)實驗課，往往依附于專業(yè)課教學，有關教學任務的實施通常采取以驗證性為主的傳統(tǒng)實驗教學模式，實驗過程過于程式化，在教學過程中，學生被動參與，缺乏自主探索的機會。我國高等教育的改革和發(fā)展進入了一個關鍵的歷史時期。高校應深入進行教學改革，努力提高教學質(zhì)量，加強對人才的能力培養(yǎng)和素質(zhì)培養(yǎng)，提高辦學效益。以前那些封閉的教學思想、陳舊的教學方法及古老的實驗手段，對學生而言是誤人子弟，對社會而言是浪費國家資源，對學校、對個人而言是面臨著競爭的淘汰。因此，實驗教學的改革是必然趨勢。本文就目前焊接專業(yè)拉伸實驗教學中存在的問題進行分析，提出拉伸實驗教學改革的思路。

二、傳統(tǒng)拉伸實驗教學中存在的問題

材料力學性能是工科專業(yè)的學生聯(lián)系基礎理論與具體專業(yè)知識必備的一門技術基礎課，材料力學實驗是力學性能課程中一個重要的教學環(huán)節(jié)，有著課堂教學不可替代的作用，是學生獲取知識、培養(yǎng)創(chuàng)新能力、提高素質(zhì)的重要渠道。金屬材料及焊接結構所具備的力學性能是材料及焊接結構性能和可靠性的標志。通過室溫拉伸實驗，得出幾項重要的力學性能，是目前廣大工程技術人員所經(jīng)常采用的實驗方法。

根據(jù)相關文獻報道，焊接技術與工程專業(yè)大學生到工程部門工作后，往往需要很長一段時間，甚至幾年才基本清楚材料力學性能實驗和焊接結構力學性能實驗的區(qū)別。這說明目前教育機制在實踐能力培養(yǎng)和適應性方面存在嚴重的缺陷。為了解決這方面的問題，首先必須弄清楚當前實驗教學中存在的主要問題。

1.驗證理論多，涉及工程實際少。實驗內(nèi)容單一、落后，許多定義與現(xiàn)行相關國家標準不符，驗證性實驗過多，過于簡單，缺乏思考性，缺乏吸引力。這些嚴重限制了教學水平、學生能力和素質(zhì)的提高，達不到預期的教學效果。

2.演示多，動手少。過去實驗多以教師操作、學生看為主，或少部分學生做，大部分學生看，這導致學生在實驗過程中完全依賴教師布置好的步驟進行操作，不動腦筋，理論和實際脫節(jié)，實驗操作技能差，獨立性差，遇到問題則一籌莫展。這樣的實驗形式很難調(diào)動學生實驗及思考問題的積極性，達不到培養(yǎng)學生實驗能力的目的。

3.內(nèi)容少，時間短。傳統(tǒng)教學觀念普遍認為實驗附屬于理論課，因此將實驗課視為一門副課，過于死板，完全屬于完成任務式的學習方法。

三、焊接專業(yè)力學實驗教學改革

1.實驗教學過程標準化問題。標準是對一定范圍內(nèi)的重復性事物和概念所做的統(tǒng)一規(guī)定，它以科學技術和實踐經(jīng)驗的綜合成果為基礎，是工程技術領域的法規(guī)，是相關領域人們進行技術活動的準則和依據(jù)。工科學生將來無論是從事科研工作還是走上生產(chǎn)崗位，都離不開標準，因此，我們在實驗教學過程引入標準學習，使學生提早接觸和了解這一行業(yè)法規(guī)。

材料力學性能實驗方法大都有國家標準，如金屬材料的室溫拉伸實驗方法（GB/T228-2010）、金屬材料夏比擺錘缺口沖擊實驗方法（GB/T229-2007）等。在教學過程中，我們根據(jù)實驗內(nèi)容布置學生查找相關標準，引導學生對標準文件進行閱讀，并根據(jù)標準文件設計、實施相關實驗，使實驗操作真正做到有據(jù)可依，這種工程規(guī)范意識的培養(yǎng)，對于他們將來的專業(yè)發(fā)展是非常有利的。

現(xiàn)有實驗教材所采用的實驗方法雖然大多是依據(jù)于標準編寫的，但涉及的內(nèi)容十分有限，往往是僅滿足于相關實驗教學環(huán)節(jié)的需要，具有很大的片面性。同時，實驗教材內(nèi)容的更新速度相對緩慢，如金屬材料的室溫拉伸實驗方法，許多教材采用的是舊標準（GB/T228-2002），而新標準在2010年就已公布了（GB/T228-2002）。通過引入標準學習，可使學生獲取最新的測試標準技術信息，同時還可以使學生對相關測試技術的發(fā)展完善有全面而直接的認識和了解。

另外，焊接專業(yè)力學性能實驗要突出焊接專業(yè)的特點，不能按照金屬材料專業(yè)的教學模式去進行力學實驗課程的教學。許多學校不注重焊接接頭力學性能實驗的分析，完全按金屬材料力學實驗對焊接專業(yè)的學生進行講解，這是不合理的。在實驗過程中應結合焊接接頭力學性能的相關國家標準和行業(yè)標準，如焊接接頭拉伸實驗方法（GB/T2651-2008）、焊接接頭沖擊實驗方法（GB/T2650-2008）、焊縫及熔敷金屬拉伸實驗方法（GB/T2652-2008）等。將金屬材料力學性能實驗和焊接接頭力學性能實驗進行比較分析，使學生能夠明白其中的不同點和相同點，能夠更深入地掌握力學性能實驗在材料和焊接接頭中的關鍵之處。

2.改革材料力學實驗課的教學方法。傳統(tǒng)的材料力學實驗教學多采用的是“固定式”的實驗教學。即在實驗課中采用固定的題目、實驗要求、內(nèi)容、方法和步驟，使用規(guī)定好的儀器和儀表，并在規(guī)定的時間內(nèi)完成。這種“固定式”實驗教學只適合驗證性實驗，學生可以通過這種教學方式驗證理論教學的內(nèi)容，加深對理論內(nèi)容的理解，但這種教學方法使學生沒有選擇的余地，思維能力和創(chuàng)造能力得不到發(fā)揮。在教學過程中，教師應把學習的主動權交給學生，激發(fā)和調(diào)動學生的積極性；要教學生學會學習，讓他們有自主學習的時間和空間去進行創(chuàng)造性的學習，從而培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識和能力的學生。（1）采用互動式的基礎實驗教學方法。實行過程控制、階段考核，通過將實驗過程劃分為不同階段，明確每個階段的任務和考核目標，強化學生的主體地位。在具體實施過程中，學生按照時間安排和具體要求進行準備，任課教師則按時間節(jié)點予以監(jiān)控，每一個階段任務完成過后方可進入下一階段。（2）采用開放式的實驗教學方法。在驗證性實驗的基礎上開放實驗室條件，為學生提供更多選擇。如開放選修實驗和第二課堂實驗等。開放選修實驗由指導教師提出實驗方向，學生自主選題、設計實驗內(nèi)容、獨立完成實驗任務；第二課堂實驗指學生在課外遇到的實踐性問題可以到實驗室及時解決，使實驗室成為對學生有強烈吸引力的一個重要活動基地。

3.更新實驗設備，適應技術發(fā)展。為了適應新技術的發(fā)展，應更新實驗設備或對原材料實驗機進行技術改造，使之能夠與我國現(xiàn)行的國家標準和要求、現(xiàn)代工業(yè)實際接軌。

4.將科研成果應用于教學實驗。將科研成果應用于教學實驗，將工程中的實際問題融入教學中，能夠更好地充實實驗內(nèi)容，激發(fā)學生學習的積極性。在對外服務的過程中，我們體會到工廠企業(yè)社會的需求，也體會到書本教學中的一些弊病。因此，在實驗教學中，根據(jù)科研工作的體會，將科研成果引入實驗教學中，學生會對這些與工程實際密切相關的材料力學問題產(chǎn)生極大的興趣。

5.加強實驗隊伍建設。推進實驗教學改革，實驗教學質(zhì)量能否保證的另一個關鍵因素在于實驗教師與實驗技術人員的作用。在實驗教學過程中，實驗內(nèi)容的安排、實驗環(huán)節(jié)的組織都是依靠實驗教師來完成的，而這些內(nèi)容質(zhì)量的高低是由實驗教師的水平?jīng)Q定的。實驗教師水平的高低表現(xiàn)在是否熱愛實驗教學工作、業(yè)務水平如何、組織管理能力強弱等。因此，要吸收高水平的教師從事實驗室的教學等工作，實驗室要有學術帶頭人，建立合理的梯隊。學校要給實驗技術人員提供進修、培訓、研討交流、考察等機會，制定行之有效的業(yè)務考核和晉升辦法，使他們熱愛本職工作，努力提高業(yè)務和管理水平。

參考文獻：

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