基于“一体化”教学的焊接课堂与实践课程建设研究

樊宇 柳岸敏 陈正 徐杰 委福祥 任耀剑

《现代焊接工艺及设备》课程实践性较强，要求学生具有较高的理论基础与实际操作能力。如何将“一体化”教学应用于该课程，使课堂教学方法与实验教学方法有效结合，让学生通过感官认识促进理论理解，真正调动学生的学习热情和积极性。针对上述问题进行深入讨论，对基于焊接专业课堂与实践课程建设进行了具体的探索，为其他专业教育开发“一体化”课程教学提供了借鉴。

“一体化”焊接教学改革21世纪社会、经济与科技的迅猛发展，对高校提出了“宽口径、厚基础、高素质、强能力的创新性人才”培养要求。课堂教学与实验教学的有机结合正是学生基础夯实，创造能力培养的重要途径，不仅有助于深化对理论知识的理解和培养动手操作能力，也有助于学生形成良好的科学素养和创新精神。由于受传统教学思想的束缚，长期以来国内高校对实验课程设置不尽合理，经常与出现课堂教学脱节现象，传统的重理论、轻实践，重学术、轻技能，重应试、轻素质的倾向至今未能根本改观。

《现代焊接工艺及设备》课程是我校按教育部面向21世纪工科本科人才培养模式改革要求而设置的基础系列课程之一，是材料成型及控制工程专业的专业方向必修课之一。课程建设的指导思想是：在满足研究型工科专业人才培养目标及模式的基本要求前提下，本着加强理论基础、融通共性知识和拓宽知识而的原则，按照“基础实、知识博、能力强素质高”的总体目标，加强学生分析能力、归纳能力和知识渗透能力的培养，研究制定了“开放式”的“现代焊接工艺及设备”教学大纲。本课程主要介绍电弧理论和具体焊接方法的原理、特性和特点，使学生明确掌握最基本的电弧知识以及该领域研究发展的最新成果，达到了解和掌握焊接电弧基础理论、电弧特性、各种焊接方法、实际应用等方面知识的目的。这门课程处于承上启下的关键地位，为学生在校继续深造及毕业后从事各种材料焊接加工方向的研究和设计打下必要的基础。然而，在讲授这部分内容时，由于是原理课，内容抽象、繁杂，课堂教学相对专业课程比较枯燥，并且由于学生感性知识的缺乏，对课程中的概念、内容难以全面的理解和掌握。

实验是科学研究的一个缩影，也是高校教学中不可缺少的一部分。通过实验，可以加深学生对理论知识的认识和理解，可以培养学生动手能力、实践能力和创新能力。然而，由于目前《现代焊接工艺及设备》课时量有限，很难同时穿插相应的实验课，进而导致实验课程与课堂教学的分离。而理论与实验的分离必将增大学生对理论知识的理解难度，同时又弱化了实验课程的实践效果，事倍功半。

为了解决课堂教学与对应实验脱节的问题，应立足于在不改变现有课堂教学总量的前提下将课堂与实践“一体化”教学应用于《现代焊接工艺及设备》，使课堂教学方法与实验教学方法有效结合，让学生通过感官认识促进理论理解，真正调动学生的学习热情和积极性，最终培养学生学习专业基础课和应用基础理论解决工程问题的能力。

一、焊接‘一体化课堂部分建设开发探索

针对《现代焊接工艺及设备》课程的特点，一是理论性强；二是有明确的实践及工程应用背景。应主要针对课堂教学优化，实验整合以及二者的有机结合来展开。

焊接‘一体化教学课程部分.《现代焊接工艺及设备》是材料成型与控制工程专业的基础课程之一，内容涉及焊接电弧基础理论、电弧特性、各种焊接方法、实际应用等方面的知识。“一体化”教学根据教材内容，结合实际要求，将焊接专业的相关知识和技能分成若干个课题，每个课题依据不同的知识点又分成若干个子课题，每个课题都制定具体的培养目标和技能要求。比如，将焊接一体化教学计划按焊条电弧焊、CO2气体保护焊电、手工氩弧焊、弧焊提高训练、特种方法的焊接、典型材料的焊接、典型结构梁柱的焊接、焊接生产应用等若干单元进行划分，每单元包含了不同深度广度的相关理论知识，并根据学生发展需要，对每单元所涉及理论知识与技能提出教学目标和技能要求。焊接“一体化”教学方法主要包括：

（1）演示教学法

使学生获得具体、清晰、生动、形象的感性知识，加深书本知识、抽象理论和实际事物及现象联系起来，帮助学生形成正确的概念，掌握正确的理论。在实践中积累职业经验。

（2）参观教学法

在参观过程中，要注意以下内容，主要有焊接材料、焊接操作、焊接方法、焊接工艺、焊接设备与工具、以及焊接检验等方面。参观时，教师针对学生提出的问题，联系书本的知识，给予现场解答，使学生对所学焊接知识进一步加深理解，丰富学生的实践经验，培养学生的理论联系实践的能力。

（3）讨论教学法

讨论时，教师要善于启发引导，既要鼓励学生大胆地发表意见，又要抓住问题的中心，把讨论引向深入。讨论结束时，教师要进行总结，对讨论中的不同意见，要进行辩证地分析，作出科学的结论，也可根据实际情况，提出需要进一步探讨的问题。

二、焊接“一体化”实践部分建设开发探索

1.虚拟实验的建立

虚拟实验可以针对“微观机理类”“精密计算类”和部分“成型过程类”的课程学习，具有虚拟性、实践性、灵活性、协作性、多样性、经济性、安全性等优点。通过虚拟演示实验的开发及其在教学中的应用，使学生能形象化了解基本理论，是对传统实验的完善、补充和拓展，是实验教学改革的重要内容。虚拟演示实验能提高教学的质量，改善教学的效果，培养学生的综合能力与学习兴趣。利用虚拟演示实验，可以有效缩短了实验室实验操作时间，而且在一定程度上弥补了教学资源不足的问题。主要获得方式为教师科研模拟过程，相关会议、交流录像、实验室视频录像、企业参观录像、网络等渠道。

2.演示实验的优化

演示实验可分为实验室和工厂直接实验的录像。由于存在与理论课间隔时间长，关联性差，工作量大等缺点。通过建立相关实验的视频录像，直接植入理论课中，或者布置为课后观摩内容，使学生通过认识实验基本流程加深对理论知识的理解，同时为后续的自己动手实验做好铺垫，做到有的放矢。

3.见习实验的调配

学生对于工科课程的理解乃至最终的工作，认识实习和生产实习非常重要，但往往存在课堂学习与企业见闻南辕北辙的现象，针对此，建立工厂实验及车间生产现场的视频录像，与“焊接类”内容配套学习，与实习建立相辅相成的关系，理论联系应用。

三、“一体化”教学焊接课程与实践开发的推广意义

以《现代焊接工艺及设备》课程开发为典型案例，对当前焊接类课程的开发建设存在的问题进行了分析，并在探索中给予了对策应用的实践。通过实践性较强的焊接课程与实践教学平台的搭建，有利地促进了焊接专业学生综合能力的形成。有利于其他专业设立明确的能力本位“一体化”课程开发目标，明晰“一体化”课程开发的整体思路，明确“一体化”课程开发的原则及关键要素。

参考文献：

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[3]田晓华.浅议焊接一体化教学[J].实践与探索，2012.

[4]赵宇.“一体化”教学在焊接教学中的应用分析[J].中国校外教育，2014.