焊接专业教学中的问题剖析及对策
邢亚哲+刘章+张凤英+张勇
[摘 要]焊接是一门兼具实践性和综合性特点的学科，在机械制造领域享有较高地位。焊接专业教学中存在轻实践、实验内容死板、教师科研成果与教学实践脱节、传统教学模式与媒介无法适应当代教学任务等几个问题。可以从教学与实践的关系、教学模式、教学媒介及科研成果的利用等方面探讨提高教学效果的途径。
[关键词]焊接；实践；科研；教学模式；教学媒介
[中图分类号] TG44 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）08-0024-02
焊接是一门兼具实践性和综合性特点的学科，在机械制造领域享有较高地位。作为先进制造技术的重要组成部分，它被广泛应用于机械制造、航天航空、核能、船舶、公路及铁路交通工程等领域。然而，自1998年高等院校实施新专业目录以后，重基础、宽口径的教育模式对国内焊接技术人才的培养产生了较大的冲击。在焊接专业的教学实践中笔者发现了许多问题，针对这些问题笔者提出了以下几点对策。
一、理论教学与实践教育的协调发展
在教学中，过于重视理论知识的教授，而轻视实践教学。首先，最为明显的是工程实践的时间大大缩短，校内实践教学学时严重不足。据报道[1]，大多高校工程训练时间由20世纪80年代前后的8周减为目前的3-5周。与此同时，工程教育与社会脱节，工科学生工程经历很少，开放的工程教育变成封闭的校内教育，其落后性显而易见。这样就导致学生走向社会时才发现从课本上学到的许多东西早已被社会淘汰。其次，工科教师偏重于理论研究，普遍缺乏工程经历，而实践指导教师由于长期脱离生产实践，创新能力与动手能力都有所减弱。
要实现理论教学与实践教育的协调发展，在教学模式上，可以尝试实施“理论实习一体化”教学。它是指将理论教学与实习训练有机结合在一起的一种教学模式。研究认为，获取知识更快的方式是理论学习与实践学习相结合。[1]一体化教学打破了理论课、实验课和实训课的界限。例如，将焊接课程的理论教学、实践教学融于一体。前期可以进行统一集中的基本理论教学，在这之后大部分的教学任务直接安排在实验室或实训车间进行，通过实践或实验的方式在现场进行教学任务的开展。期间，师生双方边教、边学、边做，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现，消除以往理论与实践之间的割裂关系，这能充分调动和激发学生学习兴趣，提高学生的学习效率和学习效果。目前，大多数高校教师理论水平虽高，但是实践能力较欠缺，教学时大多从理论上讲解，甚至照本宣科，教学有很大的局限性。基于此，学校应采取激励措施，建立专业教师深入企业锻炼与发展职业能力的制度，促进“双师型专业化”教师队伍的建设。
二、课程实验的改革与创新
目前，在焊接课程实验教学过程中，大多高校学生的课程实验的过程和内容都是根据指导教师下发的任务书要求来执行的，学生只需根据教师提供的任务书查阅相关资料，并开展实验环节。[2]学生无法根据个人喜好自行确定相关实验，这大大降低了学生对实验的兴趣。而且，教师提供的案例库长期不更新，内容死板老化，无法适应社会的需求。这限制了学生的实践能力与创新精神，实验效果大打折扣。
要解决这个问题，就必须要在课程设计的选题上进行一定的创新。例如，在实验教学中，除了保留传统经典的题目，还要把与工程实际相关的课题纳入案例库，同时征集学生提交的生产实践中的焊接件，或把学生们自行设计的焊接结构件作为补充。案例库的优化可以使课程实验更贴近工程实践，同时，这也极大地调动学生的学习积极性，提高了学生的动手能力并激发了学生的创新意识。另外，焊接学科实验具有一定的抽象性且设计周期较长。例如，焊接过程的热分析实验，在此过程中需要不断地改变焊接工艺及其参数，此过程需要反复试验并加以修改，设计周期很长。因此，很有必要借助现代计算机的优势，构建“仿真模拟一体化教学”的焊接课程体系，把计算机数值模拟引入到课程实验中，选用目前工程上的常用软件ANSYS、UG、Pro / E等，比如用Pro/E对焊接件及焊缝进行三维建模，并用绘制好的三维模型用ANSYS等软件对焊接件的焊接温度场、应力和应变场等进行CAE分析。把课程实验与工程实际有机结合起来，再加之现代的计算机设计分析方法，这将给学生提供了广阔的创新空间，可充分调动学生的积极性。
三、科研与教学实践的统一
钱伟长院士曾说：“大学必须拆除教学与科研之间的高墙，教学没有科研做底蕴，就是一种没有观点的教育，没有灵魂的教育。”[3]因此，高质量的教育必然是高水平教学与高水平科研的统一。将科研成果应用于教学是提高人才培养质量的重要途径。然而在现实中，教师的科研成果与教学实践往往有所脱节，在教师的科研活动中，学生的参与度很低，这完全割裂了科研与教学的统一关系。
若能不断将最新的研究成果有机地融入教学之中，使学生学到许多书本上无法学到的知识，促使学生带着好奇心去接触科研前沿知识，了解科技发展动态，将大大激发学生的学习兴趣，使课堂内容更加紧贴实际、具有深度。[4]由此形成良性循环，能提高学生的认知能力和水平。在科研过程中，教师可以将科研项目转化为设计题目，科研项目可以让学生在参与教师的科研团队过程中，完善自身的知识结构，提高自身的创新能力，并为以后的学习和科学研究奠定基础。其次，这样可以实现科研成果的“再利用”，将科研成果转化为全校的开放性实验。教师的科研成果具有一定的创新性、先进性，将科研成果作为学生的实验内容，可以使得实验内容更加贴合实践。同时这样也提高了学生的创新能力，学生甚至还可以在原科研成果的基础上做出一些突破与创新。
四、改进教学模式，优化教学媒介，提高教学质量
中国的传统教育是偏重于知识的传授，灌输的东西较多，教师与学生互动不够，学生积极性不高。焊接课程由于内容较枯燥抽象，效果普遍不好。
近些年来，国外的课堂教育发展迅速且取得了显著的成效。因此，从国外高校先进教学模式中获取经验，不失为我国高校进行教学改革的一条捷径。[5]以高等教育先进国家美国、英国的典型教学法为例，英美两国的课题教学最常见的方法是任务教学法、案例教学法和个性化教学法等。[6]在这里不展开介绍，对比看来，国外的课堂教学较多采取的是“提问”与“讨论”的方式，在教学中教师只要向学生讲授与课程密切相关的基本知识和相关理论，另外相关的应用性内容则要求学生自行完成。这对实现教学互动及激发学生的观察力、思考力、想象力能起到很好的导向作用。与此同时，教师根据学生的情况，制订适合不同学生发展的教学方案，实行个性化教学，在保证学以致用的基础上强调学生间的个体差别，并保证最终的教学质量。可见，对各种教学模式善加运用，使之服务于现代焊接课堂教学是非常必要的。
另外，目前高校还普遍存在教学媒介单一、教学媒介运用不充分等问题。[7]传统的教学媒介手段单一，缺乏图片、视频等直观形象的内容，信息量较小，加之焊接课程较为抽象且信息量较大，仅仅依靠传统教学媒介难以达到教学目标。多媒体教学由于具有信息量大、直观等特点现已被广泛应用。但在实际课堂教学中，教师授课过于依赖多媒体，这也阻碍了教师与学生的沟通和交流，使教学效果降低。
传统的板书教学和现代的多媒体教学，都有各自的优点和缺点。在实际应用中，教师要注意吸收各自的优点，交替使用，最终达到优势互补。传统教学的即时性、灵活性，使一些问题可以边板书边讲解，尤其是一些重点难点，采用板书教学，能吸引学生的注意力，有利于知识的传授与理解。所以，在使用多媒体的条件下，也要穿插使用板书教学等传统媒介，两者有机结合起来才能实现教学质量和效果的最大化。
在课堂外，可以利用微信、QQ等现代交流软件，实现知识共享，丰富教学内容，跟踪了解学生的学习情况，调整课堂教学节奏与进度，加强教师与学生之间的互动，充分调动学生的学习积极性。
五、小结
基于焊接学科内容抽象且庞杂，实践应用型强等特点，在教学过程中，要注意理论教学与实践教学的有机结合，实施“理论实习一体化”教学，促进“双师”型教师队伍的建设；加强科研与教学的联系；借鉴国外先进教学方法，改进教学模式；充分利用现代化教学媒介，结合多种先进教学方式，培养学生的学习兴趣和创新意识，强化学生对知识技术的运用能力和实践能力，充分发挥学生学习的主观能动性，这样才能实现教学质量和效果的最大化，培养出符合国家和社会需要的高级工程技术人才。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 孙宁康，张景德，李爱菊.高校工程实践教学改革的探究与实践[J].山东高等教育，2015（1）：38-43.
[2] 李东.聚焦创新精神与实践能力培养的焊接课程实验改革与探索[J].时代教育，2015（18）：20-21.
[3] 毕建杰，王启柏，谭秀山.科研促教学，促进本科生创新能力的培养[J].中国现代教育装备，2011（15）：134-137.
[4] 裴峻峰.科研与专业课教学融合的实践与思考[J].常州大学学报（社会科学版），2015（1）：111-115.
[5] 汤婧，姚利民.国外课堂教学方法对我国高校课堂教学方法的启示[J].大家，2011（8）：119-120.
[6] 尹丹青，邱然锋，张柯柯，陈拂晓.课堂教学模式改革在焊接基础课中的实践[J].中国电力教育，2013（7）：131-132.
[7] 王永东，周月波，郑光海，朱艳，鲍爱莲，孟君晟.《焊接冶金学》课程教学改革研究与实践[J].北方经贸，2012（9）：157-158.
[责任编辑：陈 明]
[摘 要]焊接是一门兼具实践性和综合性特点的学科，在机械制造领域享有较高地位。焊接专业教学中存在轻实践、实验内容死板、教师科研成果与教学实践脱节、传统教学模式与媒介无法适应当代教学任务等几个问题。可以从教学与实践的关系、教学模式、教学媒介及科研成果的利用等方面探讨提高教学效果的途径。
[关键词]焊接；实践；科研；教学模式；教学媒介
[中图分类号] TG44 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）08-0024-02
焊接是一门兼具实践性和综合性特点的学科，在机械制造领域享有较高地位。作为先进制造技术的重要组成部分，它被广泛应用于机械制造、航天航空、核能、船舶、公路及铁路交通工程等领域。然而，自1998年高等院校实施新专业目录以后，重基础、宽口径的教育模式对国内焊接技术人才的培养产生了较大的冲击。在焊接专业的教学实践中笔者发现了许多问题，针对这些问题笔者提出了以下几点对策。
一、理论教学与实践教育的协调发展
在教学中，过于重视理论知识的教授，而轻视实践教学。首先，最为明显的是工程实践的时间大大缩短，校内实践教学学时严重不足。据报道[1]，大多高校工程训练时间由20世纪80年代前后的8周减为目前的3-5周。与此同时，工程教育与社会脱节，工科学生工程经历很少，开放的工程教育变成封闭的校内教育，其落后性显而易见。这样就导致学生走向社会时才发现从课本上学到的许多东西早已被社会淘汰。其次，工科教师偏重于理论研究，普遍缺乏工程经历，而实践指导教师由于长期脱离生产实践，创新能力与动手能力都有所减弱。
要实现理论教学与实践教育的协调发展，在教学模式上，可以尝试实施“理论实习一体化”教学。它是指将理论教学与实习训练有机结合在一起的一种教学模式。研究认为，获取知识更快的方式是理论学习与实践学习相结合。[1]一体化教学打破了理论课、实验课和实训课的界限。例如，将焊接课程的理论教学、实践教学融于一体。前期可以进行统一集中的基本理论教学，在这之后大部分的教学任务直接安排在实验室或实训车间进行，通过实践或实验的方式在现场进行教学任务的开展。期间，师生双方边教、边学、边做，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现，消除以往理论与实践之间的割裂关系，这能充分调动和激发学生学习兴趣，提高学生的学习效率和学习效果。目前，大多数高校教师理论水平虽高，但是实践能力较欠缺，教学时大多从理论上讲解，甚至照本宣科，教学有很大的局限性。基于此，学校应采取激励措施，建立专业教师深入企业锻炼与发展职业能力的制度，促进“双师型专业化”教师队伍的建设。
二、课程实验的改革与创新
目前，在焊接课程实验教学过程中，大多高校学生的课程实验的过程和内容都是根据指导教师下发的任务书要求来执行的，学生只需根据教师提供的任务书查阅相关资料，并开展实验环节。[2]学生无法根据个人喜好自行确定相关实验，这大大降低了学生对实验的兴趣。而且，教师提供的案例库长期不更新，内容死板老化，无法适应社会的需求。这限制了学生的实践能力与创新精神，实验效果大打折扣。
要解决这个问题，就必须要在课程设计的选题上进行一定的创新。例如，在实验教学中，除了保留传统经典的题目，还要把与工程实际相关的课题纳入案例库，同时征集学生提交的生产实践中的焊接件，或把学生们自行设计的焊接结构件作为补充。案例库的优化可以使课程实验更贴近工程实践，同时，这也极大地调动学生的学习积极性，提高了学生的动手能力并激发了学生的创新意识。另外，焊接学科实验具有一定的抽象性且设计周期较长。例如，焊接过程的热分析实验，在此过程中需要不断地改变焊接工艺及其参数，此过程需要反复试验并加以修改，设计周期很长。因此，很有必要借助现代计算机的优势，构建“仿真模拟一体化教学”的焊接课程体系，把计算机数值模拟引入到课程实验中，选用目前工程上的常用软件ANSYS、UG、Pro / E等，比如用Pro/E对焊接件及焊缝进行三维建模，并用绘制好的三维模型用ANSYS等软件对焊接件的焊接温度场、应力和应变场等进行CAE分析。把课程实验与工程实际有机结合起来，再加之现代的计算机设计分析方法，这将给学生提供了广阔的创新空间，可充分调动学生的积极性。
三、科研与教学实践的统一
钱伟长院士曾说：“大学必须拆除教学与科研之间的高墙，教学没有科研做底蕴，就是一种没有观点的教育，没有灵魂的教育。”[3]因此，高质量的教育必然是高水平教学与高水平科研的统一。将科研成果应用于教学是提高人才培养质量的重要途径。然而在现实中，教师的科研成果与教学实践往往有所脱节，在教师的科研活动中，学生的参与度很低，这完全割裂了科研与教学的统一关系。
若能不断将最新的研究成果有机地融入教学之中，使学生学到许多书本上无法学到的知识，促使学生带着好奇心去接触科研前沿知识，了解科技发展动态，将大大激发学生的学习兴趣，使课堂内容更加紧贴实际、具有深度。[4]由此形成良性循环，能提高学生的认知能力和水平。在科研过程中，教师可以将科研项目转化为设计题目，科研项目可以让学生在参与教师的科研团队过程中，完善自身的知识结构，提高自身的创新能力，并为以后的学习和科学研究奠定基础。其次，这样可以实现科研成果的“再利用”，将科研成果转化为全校的开放性实验。教师的科研成果具有一定的创新性、先进性，将科研成果作为学生的实验内容，可以使得实验内容更加贴合实践。同时这样也提高了学生的创新能力，学生甚至还可以在原科研成果的基础上做出一些突破与创新。
四、改进教学模式，优化教学媒介，提高教学质量
中国的传统教育是偏重于知识的传授，灌输的东西较多，教师与学生互动不够，学生积极性不高。焊接课程由于内容较枯燥抽象，效果普遍不好。
近些年来，国外的课堂教育发展迅速且取得了显著的成效。因此，从国外高校先进教学模式中获取经验，不失为我国高校进行教学改革的一条捷径。[5]以高等教育先进国家美国、英国的典型教学法为例，英美两国的课题教学最常见的方法是任务教学法、案例教学法和个性化教学法等。[6]在这里不展开介绍，对比看来，国外的课堂教学较多采取的是“提问”与“讨论”的方式，在教学中教师只要向学生讲授与课程密切相关的基本知识和相关理论，另外相关的应用性内容则要求学生自行完成。这对实现教学互动及激发学生的观察力、思考力、想象力能起到很好的导向作用。与此同时，教师根据学生的情况，制订适合不同学生发展的教学方案，实行个性化教学，在保证学以致用的基础上强调学生间的个体差别，并保证最终的教学质量。可见，对各种教学模式善加运用，使之服务于现代焊接课堂教学是非常必要的。
另外，目前高校还普遍存在教学媒介单一、教学媒介运用不充分等问题。[7]传统的教学媒介手段单一，缺乏图片、视频等直观形象的内容，信息量较小，加之焊接课程较为抽象且信息量较大，仅仅依靠传统教学媒介难以达到教学目标。多媒体教学由于具有信息量大、直观等特点现已被广泛应用。但在实际课堂教学中，教师授课过于依赖多媒体，这也阻碍了教师与学生的沟通和交流，使教学效果降低。
传统的板书教学和现代的多媒体教学，都有各自的优点和缺点。在实际应用中，教师要注意吸收各自的优点，交替使用，最终达到优势互补。传统教学的即时性、灵活性，使一些问题可以边板书边讲解，尤其是一些重点难点，采用板书教学，能吸引学生的注意力，有利于知识的传授与理解。所以，在使用多媒体的条件下，也要穿插使用板书教学等传统媒介，两者有机结合起来才能实现教学质量和效果的最大化。
在课堂外，可以利用微信、QQ等现代交流软件，实现知识共享，丰富教学内容，跟踪了解学生的学习情况，调整课堂教学节奏与进度，加强教师与学生之间的互动，充分调动学生的学习积极性。
五、小结
基于焊接学科内容抽象且庞杂，实践应用型强等特点，在教学过程中，要注意理论教学与实践教学的有机结合，实施“理论实习一体化”教学，促进“双师”型教师队伍的建设；加强科研与教学的联系；借鉴国外先进教学方法，改进教学模式；充分利用现代化教学媒介，结合多种先进教学方式，培养学生的学习兴趣和创新意识，强化学生对知识技术的运用能力和实践能力，充分发挥学生学习的主观能动性，这样才能实现教学质量和效果的最大化，培养出符合国家和社会需要的高级工程技术人才。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 孙宁康，张景德，李爱菊.高校工程实践教学改革的探究与实践[J].山东高等教育，2015（1）：38-43.
[2] 李东.聚焦创新精神与实践能力培养的焊接课程实验改革与探索[J].时代教育，2015（18）：20-21.
[3] 毕建杰，王启柏，谭秀山.科研促教学，促进本科生创新能力的培养[J].中国现代教育装备，2011（15）：134-137.
[4] 裴峻峰.科研与专业课教学融合的实践与思考[J].常州大学学报（社会科学版），2015（1）：111-115.
[5] 汤婧，姚利民.国外课堂教学方法对我国高校课堂教学方法的启示[J].大家，2011（8）：119-120.
[6] 尹丹青，邱然锋，张柯柯，陈拂晓.课堂教学模式改革在焊接基础课中的实践[J].中国电力教育，2013（7）：131-132.
[7] 王永东，周月波，郑光海，朱艳，鲍爱莲，孟君晟.《焊接冶金学》课程教学改革研究与实践[J].北方经贸，2012（9）：157-158.
[责任编辑：陈 明]
