基于“一體化”教學的焊接課堂與實踐課程建設研究

樊宇 柳岸敏 陳正 徐杰 委福祥 任耀劍

《現代焊接工藝及設備》課程實踐性較強，要求學生具有較高的理論基礎與實際操作能力。如何將“一體化”教學應用于該課程，使課堂教學方法與實驗教學方法有效結合，讓學生通過感官認識促進理論理解，真正調動學生的學習熱情和積極性。針對上述問題進行深入討論，對基于焊接專業課堂與實踐課程建設進行了具體的探索，為其他專業教育開發“一體化”課程教學提供了借鑒。

“一體化”焊接教學改革21世紀社會、經濟與科技的迅猛發展，對高校提出了“寬口徑、厚基礎、高素質、強能力的創新性人才”培養要求。課堂教學與實驗教學的有機結合正是學生基礎夯實，創造能力培養的重要途徑，不僅有助于深化對理論知識的理解和培養動手操作能力，也有助于學生形成良好的科學素養和創新精神。由于受傳統教學思想的束縛，長期以來國內高校對實驗課程設置不盡合理，經常與出現課堂教學脫節現象，傳統的重理論、輕實踐，重學術、輕技能，重應試、輕素質的傾向至今未能根本改觀。

《現代焊接工藝及設備》課程是我校按教育部面向21世紀工科本科人才培養模式改革要求而設置的基礎系列課程之一，是材料成型及控制工程專業的專業方向必修課之一。課程建設的指導思想是：在滿足研究型工科專業人才培養目標及模式的基本要求前提下，本著加強理論基礎、融通共性知識和拓寬知識而的原則，按照“基礎實、知識博、能力強素質高”的總體目標，加強學生分析能力、歸納能力和知識滲透能力的培養，研究制定了“開放式”的“現代焊接工藝及設備”教學大綱。本課程主要介紹電弧理論和具體焊接方法的原理、特性和特點，使學生明確掌握最基本的電弧知識以及該領域研究發展的最新成果，達到了解和掌握焊接電弧基礎理論、電弧特性、各種焊接方法、實際應用等方面知識的目的。這門課程處于承上啟下的關鍵地位，為學生在校繼續深造及畢業后從事各種材料焊接加工方向的研究和設計打下必要的基礎。然而，在講授這部分內容時，由于是原理課，內容抽象、繁雜，課堂教學相對專業課程比較枯燥，并且由于學生感性知識的缺乏，對課程中的概念、內容難以全面的理解和掌握。

實驗是科學研究的一個縮影，也是高校教學中不可缺少的一部分。通過實驗，可以加深學生對理論知識的認識和理解，可以培養學生動手能力、實踐能力和創新能力。然而，由于目前《現代焊接工藝及設備》課時量有限，很難同時穿插相應的實驗課，進而導致實驗課程與課堂教學的分離。而理論與實驗的分離必將增大學生對理論知識的理解難度，同時又弱化了實驗課程的實踐效果，事倍功半。

為了解決課堂教學與對應實驗脫節的問題，應立足于在不改變現有課堂教學總量的前提下將課堂與實踐“一體化”教學應用于《現代焊接工藝及設備》，使課堂教學方法與實驗教學方法有效結合，讓學生通過感官認識促進理論理解，真正調動學生的學習熱情和積極性，最終培養學生學習專業基礎課和應用基礎理論解決工程問題的能力。

一、焊接‘一體化課堂部分建設開發探索

針對《現代焊接工藝及設備》課程的特點，一是理論性強；二是有明確的實踐及工程應用背景。應主要針對課堂教學優化，實驗整合以及二者的有機結合來展開。

焊接‘一體化教學課程部分.《現代焊接工藝及設備》是材料成型與控制工程專業的基礎課程之一，內容涉及焊接電弧基礎理論、電弧特性、各種焊接方法、實際應用等方面的知識。“一體化”教學根據教材內容，結合實際要求，將焊接專業的相關知識和技能分成若干個課題，每個課題依據不同的知識點又分成若干個子課題，每個課題都制定具體的培養目標和技能要求。比如，將焊接一體化教學計劃按焊條電弧焊、CO2氣體保護焊電、手工氬弧焊、弧焊提高訓練、特種方法的焊接、典型材料的焊接、典型結構梁柱的焊接、焊接生產應用等若干單元進行劃分，每單元包含了不同深度廣度的相關理論知識，并根據學生發展需要，對每單元所涉及理論知識與技能提出教學目標和技能要求。焊接“一體化”教學方法主要包括：

（1）演示教學法

使學生獲得具體、清晰、生動、形象的感性知識，加深書本知識、抽象理論和實際事物及現象聯系起來，幫助學生形成正確的概念，掌握正確的理論。在實踐中積累職業經驗。

（2）參觀教學法

在參觀過程中，要注意以下內容，主要有焊接材料、焊接操作、焊接方法、焊接工藝、焊接設備與工具、以及焊接檢驗等方面。參觀時，教師針對學生提出的問題，聯系書本的知識，給予現場解答，使學生對所學焊接知識進一步加深理解，豐富學生的實踐經驗，培養學生的理論聯系實踐的能力。

（3）討論教學法

討論時，教師要善于啟發引導，既要鼓勵學生大膽地發表意見，又要抓住問題的中心，把討論引向深入。討論結束時，教師要進行總結，對討論中的不同意見，要進行辯證地分析，作出科學的結論，也可根據實際情況，提出需要進一步探討的問題。

二、焊接“一體化”實踐部分建設開發探索

1.虛擬實驗的建立

虛擬實驗可以針對“微觀機理類”“精密計算類”和部分“成型過程類”的課程學習，具有虛擬性、實踐性、靈活性、協作性、多樣性、經濟性、安全性等優點。通過虛擬演示實驗的開發及其在教學中的應用，使學生能形象化了解基本理論，是對傳統實驗的完善、補充和拓展，是實驗教學改革的重要內容。虛擬演示實驗能提高教學的質量，改善教學的效果，培養學生的綜合能力與學習興趣。利用虛擬演示實驗，可以有效縮短了實驗室實驗操作時間，而且在一定程度上彌補了教學資源不足的問題。主要獲得方式為教師科研模擬過程，相關會議、交流錄像、實驗室視頻錄像、企業參觀錄像、網絡等渠道。

2.演示實驗的優化

演示實驗可分為實驗室和工廠直接實驗的錄像。由于存在與理論課間隔時間長，關聯性差，工作量大等缺點。通過建立相關實驗的視頻錄像，直接植入理論課中，或者布置為課后觀摩內容，使學生通過認識實驗基本流程加深對理論知識的理解，同時為后續的自己動手實驗做好鋪墊，做到有的放矢。

3.見習實驗的調配

學生對于工科課程的理解乃至最終的工作，認識實習和生產實習非常重要，但往往存在課堂學習與企業見聞南轅北轍的現象，針對此，建立工廠實驗及車間生產現場的視頻錄像，與“焊接類”內容配套學習，與實習建立相輔相成的關系，理論聯系應用。

三、“一體化”教學焊接課程與實踐開發的推廣意義

以《現代焊接工藝及設備》課程開發為典型案例，對當前焊接類課程的開發建設存在的問題進行了分析，并在探索中給予了對策應用的實踐。通過實踐性較強的焊接課程與實踐教學平臺的搭建，有利地促進了焊接專業學生綜合能力的形成。有利于其他專業設立明確的能力本位“一體化”課程開發目標，明晰“一體化”課程開發的整體思路，明確“一體化”課程開發的原則及關鍵要素。

參考文獻：

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