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摘要:焊接专业创新型人才的培养是主动适应社会发展的必然要求。本文在充分调查和总结的基础上,提出了我校焊接专业的培养方案、实践教学和教学质量管理和评价的创新型人才培养模式,并通过一些实例对焊接专业的创新型人才培养教学进行了探索和实践。
关键词:创新;焊接专业;教学改革;实践教学
本文引用格式:周建新,等.以创新型焊接人才为培养目标的教育探索和实践[J].教育现代化,2019,6(24):17-19.
焊接专业涉及材料科学、工程力学、自动控制、计算机等众多学科,已经成为加工制造过程必不可缺的关键技术,其广泛应用于机械制造、航空航天、能源交通、石油化工、桥梁、建筑等行业[1]。焊接技术已经成为衡量一个国家先进制造工业和科技发展水平的重要标志之一[2]。
在当今市场经济条件下,一些新材料、新技术和新设备的出现对企业带来了天翻地覆的变化,同时新的技术领域如新能源领域、纳米技术领域等更是层出不穷[3]。高校焊接专业在主动适应社会的发展和新技术领域的同时,更需要研究其中出现的一些焊接技术难题。原有的教学大纲和培养模式已难以适应,因此,从专业课程的设置、教材的更新、实习基地及实验、评价体系等都需要重新选择和设立。同时需要对现有焊接专业的教学工作进行改革与创新,以满足焊接技术与工程专业创新人才的培养要求。
一我校焊接专业的概况
我校焊接专业成立于2012年,在焊接专业设立之初,确定了以石油化工装备的生产制造为背景,兼顾汽车、核电、桥梁等领域。经过5年多的积淀,我校焊接专业的2届本科毕业生在石油、石化、汽车、核电、机械制造等行业获得了高度认可。我校焊接专业本科生的数量从27人/年逐步扩展到60人/年。随着本专业学生人数的增加,带来的就业压力也随之增大。因此,提高毕业生的质量和培养创新意识就成了焊接专业建设必须考虑的问题。
二焊接专业本科培养方案的改革
本科教学的目的是为学生从事本专业的技术工作打下坚实的理论基础,增加学生对本专业的兴趣。所以在我校焊接专业成立之初,对于专业培养方案的制定非常重视。焊接专业本科毕业需修满191个学分,其中专业基础课程包括机械制造工艺、机械原理、机械设计、材料力学、理论力学、金属学及热处理,金属力学性能、材料研究方法课程,共计416学时。专业课程包括焊接方法与设备(分为I和II两部分,其中I为熔化焊,II为压力焊和钎焊)、弧焊电源、焊接冶金学、专业英语、焊接检验、金属焊接性和焊接结构学,同时,增设了2门焊接实验课程,包括焊接综合实验和焊接缺陷分析综合实验,共计424学时。在注重培养学生基础理论的同时,对实践教学也给予了一定的重视,有生产实习、课程实验、课程设计、毕业实习和毕业设计等环节,主要实践教学环节的学分为41个学分。
经过3年的教学过程发现我校的焊接专业课程设置整体上表现为学分过多,专业课程设置比较陈旧,不能适合当今科技发展要求,也不利于学生创新思维的培养。因此,在2015年对焊接专业的培养方案进行了一次大规模调整。专业培养方案制定前,分别对哈尔滨工业大学、天津大学、上海交大以及美国肯塔基州立大学、美国俄亥俄州立大学焊接专业培养方案进行了调研和分析,并结合我校焊接专业的自身特点和背景,主要调整如下:
1.将焊接专业本科生毕业所修学分由191降低到160个学分(表1),其中选修课50个学分,所占比例为31.4%,这给予了学生更大的对自己兴趣爱好课程的选修权利。主要实践性教学环节(含独立考核的实验课程和实践环节)学分为37,强调了学生对自主动手能力和创新能力的提高。在通识教育部分,增加了艺术类、人文类、自然类、创新创业类、历史、逻辑思维和写作与表达等课程的必选和任选课。要求学生在学习专业知识和基础知识的同时,还需全面提高学生的素养和素质。
2.在专业基础课部分,主要包括机械原理,机械设计,机械设计课程设计、电子电工学、材料力学、金属学及热处理、金属力学性能、物理化学及其实验等课程,总计48学分。这部分内容的设置,基本涵盖了焊接专业所需的所有专业基础知识,可以为本专业学生的专业课程学习打下良好的基础。
3.在专业课程部分,主要包括焊接冶金学、焊接检验,金属焊接性、焊接结构学和焊接方法与设备(I和II)五大专业课程。同时,为满足现在大学生的兴趣爱好要求,将专业英语和弧焊电源作为2选1的选修课程。当然专业课部分还包括生产实习、毕业实习和毕业设计,该部分总共32个学分。
4.在此基础上,开设了课内自主课程,要求课内自主课程至少修满12学分。本专业开设的课内自主课程如表2所示。从表中可以看出,该部分课程设置主要考虑了培养学生对当今世界材料知识前沿和先进的焊接方法和设备、先进焊接工艺等方面有所了解和掌握,也考虑了提高学生的综合能力和创新能力。
三实习内容教学的改革
理论知识是实践教学的基础,同时实践教学过程中要注重理论知识的运用[4]。因此,实习教学环节内容的合理设计,对整个焊接专业教学内容能够起到有益的支持和补充作用。
在焊接专业大学二年级金工实习的基础上,针对于大学三年级生产实习和大学四年级的毕业实习,提出了在增加学生动手操作能力的基础上,以化工装备的制造为大背景,兼容桥梁、造船和机车车辆等行业的焊接,来选择和联系实习单位,从而提高学生的实习效果。比如生产实习,在某化建公司的焊接培训车间对学生进行为期2周的整体实训,包括手工电弧焊、氩弧焊以及CO2气体保护焊焊接。实习期间,要求学生与大学三年级所学的焊接方法与设备和焊接冶金学所学知识相结合。同时带领学生对化工装备制造企业驻场参观一周,使学生详细了解常规和有色化工装备(钛、镁、锆材)的设计、生产工艺流程、生产制造设备组成、焊接技术要求及检验等有较为深入的了解,使学生最大限度的了解行业的相关知识。毕业实习中,安排学生参观了焊条和焊丝的生产流程、机车车辆车间的焊接机器人操作及焊接要求、新型焊接设备的参观以及核电设备的制造等。在学生参观实习过程中,开拓了学生的眼界,拓展了专业知识,激发了学生对知识的渴求以及创新精神。
四教学质量管理和评价的改革
教学的质量管理和评价体系一直是我国高校改革的重点[5]。由于焊接专业本身的特点,要求学生毕业时具有一定的动手能力、创新能力和知识的运用能力。因此,在焊接专业课程理论教学和实践过程中,需要突出学生的动手能力和知识运用能力,激发学生的创新意识,必须加强焊接专业教学的质量管理水平和改进评价体系,加强学生学习过程控制,加大实践教学或创新课程的分值或比例。
在教学的质量管理和评价体系改革过程中,要给予任课教师足够的评价权利和自由度,鼓励任课教师的采取多种评价机制,如:作业、出勤率、期末考试,课堂提问以及对某一感兴趣新专题进行讨论或者写调研报告,平时成绩可以占50%或者更多。在课程结束时,有专业负责人对该门课每个学生成绩进行校核,以保证成绩的公正和公平。下面以我校焊接13级33个学生焊接方法与设备II课程(第六学期)为例,进行的一次创新性小课题讨论。布置任务如下:每三人一组,要求学生针对感兴趣的某一专题查阅资料,写出调研报告,并制作成精美PPT。此次创新性小课程的训练成绩在该门课中所占的比例为30%,任务提前3周布置,之后花费2课时要求每组学生在讲台上讲述自己所选专题的目的、意义、研究思路和创新性。表3是11组学生的创新性课程结果与教师评价。
学生对此次创新性小课题的调研和讲述过程都很重视,并取得了良好效果。事后对学生调研时发现,学生对此类教学内容很感兴趣,既锻炼了查阅文献能力,整理和总结报告能力,做学术PPT的能力和锻炼了在讲台授课的能力。同时通过大家的不同内容的创新性内容的汇报,互相之间学到了很多知识,并希望能够多进行这方面的教学内容和模式。但任课教师告诉学生,此次创新性小课程的训练,整体上创新性还可以,但还没有达到给人眼前一亮的感觉。
五结论
焊接专业学生创新能力的培养是一个系统工程,并不是通过培养一两届学生能够实现的。它与专业的培养方案、专业课程内容设置、实践教学、评价体系、授课和实验老师自身能力的提高以及学校和学院的支持分不开的。同时需要师生在教学过程中不断的探索和相互配合来实现,但只要坚持努力,注重平时工作经验的积累和学习,不断完善上述教学相关内容,不断深化专业改革实践,一定会实现我校焊接专业创新型人才的培养目标。
参考文献
[1]张立峰,崔琦.焊接专业教学改革思路研究[J].现代企业教育,2014,20:412-413.
[2]孟凡玲,武小娟,孙焕焕.焊接专业课程设计教学改革[J].教育教学论坛,2013,18:28-29.
[3]张文毓.纳米技术在焊接领域的应用进展[J].现代焊接,2016,166(10):1-5.
[4]张忠福.建立以能力培养为中心的实践教学体系[J],实验技术与管理,2011,28(2):11-14.
[5]钱伟,薛二勇.高校教学质量管理:问题与对策[J].教育发展研究,2012,9:66-69.
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