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摘 要针对目前工科专业课程设计的实施模式及存在的一些问题,文章以焊接工艺课程设计为例,借鉴其他课程的教学实践,从课程设计的管理和具体实施两大方面提出有效的解决途径,培养学生创新、独立与工程实践思维,实现素质教育.
关 键 词焊接工艺课程设计工程实践
中图分类号：G424文献标识码：A
新的教育形势下,本科生的实践教学和工程训练环节越来越重要,设计类的课程和教学在工科教育中的地位更为突出.本科生课程设计是高等教育质量的重要评价内容,是实践实训教学环节中重要的组成部分.旨在培养学生综合运用所学理论知识,具备解决工程实际问题的能力.课程设计不但可以帮助学生巩固、扩展和融会专业的课程内容,而且通过相应项目设计任务的完成来培养学生的创新意识、创新思维及综合运用多学科知识解决实际问题的能力.①
焊接工艺是根据生产性质、图样和技术要求,结合现有条件,运用现代化焊接技术知识和先进生产经验,确定出的产品加工方法和程序,是焊接过程中的一整套技术规定.制定焊接工艺是焊接生产的关键环节,是管理生产、设计焊接工装和焊接车间的主要依据.焊接工艺课程设计是焊接专业本科生必修的实践性教学环节,是将专业理论知识与焊接材料及制造焊件有关的实施要求和加工方法联系起来的桥梁.在进行专业课程设计之前,学生需具备机械制图、材料科学基础、焊接方法、焊接冶金学等课程的知识.通过设计,在启发与督促学生综合运用所学的理论与专业知识的基础上,使学生初步具有分析材料焊接性的能力,并能根据产品的技术要求、结构特点等,正确确定焊接方法、编制焊接工艺,为毕业设计和实际工程设计奠定基础.
1本学院焊接工艺课程设计的建设背景
从河南工业大学机电工程学院实际情况来看,近几年新增的理工科类专业并不多,仅是根据国家政策、市场需求、师资力量、实验室建设才会设立新的专业.基于此,2009年机电工程学院根据已有的师资力量与实验力量,在材料成型与控制工程专业的基础上设立了焊接专业.由于是新增专业,缺乏经验,相关课程设计的教学模式并不成熟.制定合理的焊接工艺课程设计教学大纲,确定合适的教学模式,培养学生的独立思考、开拓创新、综合设计等能力,具有重要的意义.为了确保焊接工艺课程设计的合理性与科学性,本教研室教师参考相关院校的课程设计情况后经集体讨论与研究后制定了课程设计教学大纲,确定了课程设计的实施形式.在此,分析与研究了工科专业相关课程设计研究现状及优缺点,针对目前本学院焊接专业教学现状,制定出切实可行的课程设计教学模式,以期培养学生的独立工程设计能力与知识应用能力,为后续的专业课程学习、毕业设计及今后的工作实践等打下扎实的基础.
2传统课程设计存在的主要问题
2.1设计任务雷同、陈旧,与现实脱离；师资力量有限
已往的课程设计,一个班（大约30人）的学生往往只有几个有限的题目.设计任务相对较陈旧,与国内外的研究现状与工程实际脱节,学生看到较为落后的设计题目,缺乏设计兴趣；部分学生发现设计题目相似会有轻视或者投机取巧的想法,甚至会发生抄袭现象,不利于学生的成长与教育,课程设计的意义与作用无法体现.在课程设计师资方面,由于没有经验和师资条件的限制,传统设计过程中一个班往往只配备一个指导教师.一个老师的思路、精力与时间是有限的,提供的题目有限,教师与学生之间面对面的指导与交流也有限.
2.2教学方法落后,课程设计组织形式松散,考核方式欠科学
传统的课程设计教学方法较为原始,其固有模式与程序没有突出学生在设计过程中的主体性地位,削弱了学生的主动性和创造性.设计过程中,教师的主要工作是辅导、答疑与成绩评定.辅导和答疑是随机和非强制性的,上交的说明书也为书面作业.部分学生产生畏难情绪或者对自己要求不严格,平时不按任务执行,说明书抄袭同学或.仅仅通过评阅上交的说明书衡量学生的成绩是不全面的,并且只重结果不重过程的放羊式的放开教学也存在需要改进的地方.
2.3学生对课程设计的认识不够,缺乏工程意识,沟通交流不足
不少学生对课程设计的目的与意义认识不够,仅把课程设计看做是一门考查课,认为只是简单地根据设计任务书的要求撰写说明书.没有充分认识到课程设计是相关基础课程、专业课程与实践能力的综合提升及训练的过程.看似简单的焊接工艺性设计,从工程实践的角度要使焊接材料的选择和工艺设计合理,决非易事,需要付出大量的劳动.科学合理的课程设计应该保证与推动学生在联系、应用理论课程的基础上,通过认真思考、融会贯通,在实践中锻炼学生独立思考与设计的能力.
3课程设计的建设思路与实践探索
3.1设计题目多样化、系统化、实践化；加强、协调、优化师资力量
根据目前国内外的工程实践与研究现状,使设计题目围绕一个主题,把学生分成几个大组,每个大组的学生围绕一个主题,保持了课程设计的系统性；而设计选用的焊接材料或焊接工艺不同,避免了学生的互相抄袭,保证了单个学生课程设计学习与完成的独立性,同时要求每组学生进行讨论与总结,最后做出课程设计的主要结论,有利于培养学生的沟通能力与团队精神.
学科的交叉融合是目前科学研究和发展的大趋势,不同专业的教师在检索国内外最新研究与工程现状后可以协作命题.由于所选课题是国内外的研究热点与工程应用热点,学生的参与性增强,课程设计的质量也得到保证.本教研室指派了4位教师参与了焊接工艺课程设计的指导工作（每位老师辅导7～8个学生）.教师科研方向、学术专长不同,选题和成果具有多样性.每个老师所带的人数少,易于了解与管理学生；便于因材施教,可针对学生特点进行深入的辅导与引导.
3.2加强课程设计过程管理；择优答辩,改进考核方法
以往的放羊式管理模式存在一定的弊端.本教研室积极推进课程设计的科学合理进行,固定课程设计指导时间,教师在此期间要保证在岗,能够和学生进行面对面的交流与指导,引导学生确立课程设计的完成以学生自己的独立设计为主,顺利完成从理论课程的学习到工程实践设计的过渡.对设计中碰到的问题,督促与鼓励学生自己查阅文献寻找信息与答案,对于普遍或重要的问题可要求小组内讨论,必要时指导教师可进行引导与解答,但以学生自主解决问题为主要目的.
开题时,保证对学生文献检索情况进行细致到位的检查与记录,保证课程设计一开始的规范性；设计过程中,定期检查设计进度并认真记录,保证整个课程设计有条不紊地进行.发现进度慢的设计督促要求其合理进度.课程设计结束时的成绩评定不再仅仅依靠学生上交的设计说明书和现场答辩成绩,是学生平时的考勤与表现、文献检索情况,设计说明书和答辩成绩的综合评定结果.
3.3引导增进工程实践观念；鼓励推动交流合作
在基础课与专业课程的学习过程中,学生虽然进行了系统的理论知识学习,但在接近实践的课程设计中没有工程设计经验,对各种焊接方法、工艺细节和材料的焊接性等不够熟悉.教师应根据已有的理论课程特点,对学生进行启发与引导,比如材料科学基础的金属材料就是课程设计中的母材,焊接冶金学中学过的焊条也是课程设计中采用的焊接材料,教师可启发学生联系已学过的金属材料的特点,与焊接工艺相接合,完成指定材料的焊接工艺课程设计,圆满完成从理论课堂知识到工程实践设计的跨度.课程设计与生产实践相结合,鼓励学生理论联系实际,制定出不同的工艺设计方案.课程设计过程中,教师要注重培养学生的团队合作精神.在工程实践中,一个项目的完成或一个新设计的成功,是各个部门各成员共同努力的结果,不是单独的个人能够做到的.教师按整机系统的设计任务划分小组,要求与督促学生在主要的设计环节进行讨论,不仅使学生获得科学研究的初步训练,而且亲身实践参与了共同完成课题的合作过程.
4结论
目前河南工业大学全体教职工正在认真努力进行博士点授权单位的建设工作,这也是本校教学工作进一步提高的大好机会.焊接工艺课程设计的教学,不仅随着时代的潮流与时俱进,不合理的地方也将不断地改进与提高.结合本校的发展情况与师资力量,参考国内高校的课程设计模式及优缺点,我们提出焊接工艺课程设计教学建设与探索的思路与措施,亟待在教学与实践中得到长足、切实的改进、提高与发展.
注释
①高林.应用性本科教育课程设计理念和构想.北京教育：高教版,2006（2）：35-36.