焊接冶金課程工程教育論文

　　一、存在問(wèn)題

　　教師工程技術(shù)能力強弱直接影響對學(xué)生能力的培養。由于一些考核評價(jià)機制不合理，許多高校在人才引進(jìn)方面僅以高學(xué)歷學(xué)位招人，大學(xué)教師多為直接從本科、碩士、博士一路讀上來(lái)，畢業(yè)后直接留校工作，本身工程技術(shù)能力較弱[1]；對汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)焊接設備、焊接工藝、焊接技術(shù)要求標準等缺乏了解，教學(xué)中很難與工程實(shí)際結合。課堂教學(xué)變成了照本宣科，過(guò)于死板和程式化。學(xué)生缺乏學(xué)習熱情和動(dòng)力，用人單位抱怨招不到合適人才。

　　焊接專(zhuān)業(yè)所用教材多為20世紀90年代編寫(xiě)，如《焊接冶金學(xué)—基本原理》和《焊接冶金學(xué)—金屬焊接性》兩部主要教材為1993年編寫(xiě)。這兩部教材在培養焊接專(zhuān)業(yè)人才方面起到了重要的作用。但是，隨著(zhù)焊接新技術(shù)、新工藝、新材料的出現，教材內容已不能滿(mǎn)足對焊接知識的需求，存在著(zhù)理論與實(shí)際工程聯(lián)系不夠等問(wèn)題。因此，急需在內容上既包含現代焊接冶金基礎理論，又緊密聯(lián)系企業(yè)工程應用的教材。在例題和習題安排設計方面，應該多反映實(shí)際工程問(wèn)題。比如，講解焊接熱裂紋和冷裂紋形成機理方面，讓學(xué)生理解裂紋產(chǎn)生的原因很重要，但教材習題過(guò)于理論化，與工程實(shí)例相關(guān)較少，沒(méi)有起到學(xué)以致用的目的。焊接專(zhuān)業(yè)課學(xué)時(shí)逐漸減少，如焊接冶金學(xué)—基本原理和焊接冶金學(xué)—金屬焊接性?xún)砷T(mén)課程，2007年總學(xué)時(shí)為72,到2013年總學(xué)時(shí)降為64。上課時(shí)采用PPT課件，由于內容多、課時(shí)少，學(xué)生沒(méi)有充分時(shí)間做筆記，更不用說(shuō)參與課堂討論；缺乏師生間交流，教師灌輸知識，學(xué)生被動(dòng)接受，不能很好地消化理解。

　　課堂教學(xué)內容向深度和廣度發(fā)展時(shí)（如工程實(shí)例分析），遇到學(xué)時(shí)減少，學(xué)生記錄、理解跟不上的問(wèn)題�？己耸墙虒W(xué)活動(dòng)中非常重要的環(huán)節，既是檢查學(xué)生掌握課堂教學(xué)知識的重要途徑，也是檢驗教師教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的有效措施[2-5]。目前，本校焊接專(zhuān)業(yè)課程考核方式仍普遍采用靜態(tài)、單一的試卷考試形式，主要弊端是輕過(guò)程、重結果。有的學(xué)生平時(shí)上課出勤較少，而僅通過(guò)考前突擊復習就可以在考試中得到較高分數。單一的考核方式無(wú)法全面、準確評價(jià)學(xué)生對理論知識的掌握，缺乏對專(zhuān)業(yè)知識縱深方向的檢驗，容易造成高分低能現象。這種單一、僵化的考核措施不能適應面向工程教育教學(xué)發(fā)展的需要。

　　二、改革實(shí)踐

　　（一）工程技術(shù)人員參與教學(xué)

　　鑒于新畢業(yè)碩士生、博士生教師在專(zhuān)業(yè)課講授上的短板，且短期內無(wú)法有效提高其工程應用能力，從焊接生產(chǎn)企業(yè)高級工程師中引入兼職教師。理論方面可由具有一定理論研究深度的博士生講授，面向工程教育方面可由引進(jìn)企業(yè)高工講授，實(shí)現了優(yōu)勢互補，發(fā)揮各自特長(cháng)。湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院地處湖北十堰，是全國聞名的汽車(chē)城，也是中國規模最大的汽車(chē)工業(yè)基地之一，擁有中國第一，世界第三的卡車(chē)基地———東風(fēng)商用車(chē)公司，擁有眾多實(shí)力雄厚的焊接生產(chǎn)企業(yè)和焊接技術(shù)人員。因此，可聘請相關(guān)企業(yè)焊接高級工程師來(lái)校做工程應用實(shí)例方面的講授。同時(shí)，促進(jìn)新畢業(yè)教師與企業(yè)高工之間的交流，以達到對青年教師工程能力培養的目的。

　　（二）引入國際經(jīng)典教材和國際焊接工程師培訓教材

　　針對焊接專(zhuān)業(yè)教材普遍更新較慢的問(wèn)題，考慮理論教學(xué)過(guò)程中引入國際經(jīng)典焊接冶金方面教材，如《WeldingMetallurgy》。該教材為美國焊接專(zhuān)業(yè)通用教材，內容較新。該教材中文版由哈爾濱工業(yè)大學(xué)閆久春教授翻譯，并于2012年出版。國際焊接工程師培訓是國際焊接學(xué)會(huì )（簡(jiǎn)稱(chēng)IIW）針對焊接工程技術(shù)人員進(jìn)行培訓與資格認證體系，目的是通過(guò)學(xué)習國際通用標準和規范促進(jìn)國際間的交流合作[6]。該培訓針對正規工科院校焊接專(zhuān)業(yè)本科生，培訓內容涉及國際（ISO）、歐洲（EN）、美國（ASME）、德國（DIN）標準、規程及先進(jìn)焊接技術(shù)。引入該培訓資料教學(xué)既可使學(xué)生學(xué)習到國際焊接相關(guān)標準知識，又可幫助學(xué)生在參加該認證時(shí)獲得通過(guò)，從學(xué)生本身就業(yè)能力與競爭能力方面考慮是非常有利的。哈爾濱工業(yè)大學(xué)已率先對焊接專(zhuān)業(yè)教學(xué)進(jìn)行改革，把國際焊接工程師培訓認證融入本科教學(xué)，培養具有國際焊接工程師資質(zhì)的本科畢業(yè)生，受到了企業(yè)的廣泛歡迎[7]。由此證明，把國際焊接工程師培訓融入到焊接專(zhuān)業(yè)本科教學(xué)是可行的。

　　（三）實(shí)施工程案例和CAE教學(xué)

　　改進(jìn)焊接教學(xué)授課方式，使授課更貼近工程實(shí)踐是較合理的教學(xué)方法。比如，在講到焊接化學(xué)冶金和焊接裂紋等內容時(shí)，聘請東風(fēng)汽車(chē)車(chē)輪有限公司焊接高工，針對型鋼車(chē)輪焊接當中普遍存在的裂紋進(jìn)行分析。由于分析中必然用到碳當量、裂紋起裂規則、拘束條件等焊接知識，而這些內容在課堂教學(xué)中也會(huì )涉及，從而做到學(xué)以致用。學(xué)生在各個(gè)焊接企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習當中可再次對所學(xué)內容加以利用，從而更好地把所學(xué)知識與企業(yè)生產(chǎn)結合起來(lái)。這些學(xué)生畢業(yè)進(jìn)入相關(guān)企業(yè)，能很快適應企業(yè)生產(chǎn)對焊接技術(shù)的需求，增強了畢業(yè)生的競爭力。由于工程實(shí)際中的焊接結構件大多結構復雜，工藝制定難度較大，單憑經(jīng)驗已不能完全解決所遇到的問(wèn)題，尤其是焊接殘余應力引起的焊接變形等。焊接CAE仿真技術(shù)可實(shí)現對復雜結構件在焊接當中產(chǎn)生的殘余應力、變形準確分析，從而預測變形，優(yōu)化結構設計和工藝設計。大學(xué)生在計算機操作方面能力較強，可充分發(fā)揮學(xué)生在計算機方面的優(yōu)勢，采用CAE教學(xué)，彌補在工程經(jīng)驗方面的不足。

　　（四）采用多種考核方式

　　首先，試卷考核評價(jià)方式仍有一定的適用范圍，應在繼承的同時(shí)加以改進(jìn)。比如，在命題上適當增加工程應用題，答題屬于開(kāi)放式，無(wú)統一標準答案，考核重點(diǎn)不僅僅放在考察學(xué)生對專(zhuān)業(yè)知識的理解上，更應放在分析、解決問(wèn)題上。

　　其次，增加焊接企業(yè)實(shí)際工程問(wèn)題分析，由來(lái)自企業(yè)的高工進(jìn)行考核，主要考察學(xué)生在焊接成本核算、焊接設備選擇、焊接工藝制定、焊接質(zhì)量保證方面的能力，使學(xué)生在運用專(zhuān)業(yè)知識時(shí)能夠從工程實(shí)際出發(fā)。

　　最后，增加計算機CAE分析考試內容。分析內容仍以工程實(shí)例為對象，要求分析不同焊接工藝對焊接變形和裂紋的影響，對焊接工藝進(jìn)行優(yōu)化，獲得在變形允許范圍內的最佳焊接工藝。由于分析對象來(lái)源焊接企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)，學(xué)生分析報告可作為企業(yè)制定焊接工藝參考。同時(shí)，由企業(yè)提供生產(chǎn)結果，與學(xué)生分析結果對比，促進(jìn)學(xué)生CAE分析應用能力的提高。

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