课堂教学模式改革在焊接基础课中的实践

尹丹青?邱然锋?张柯柯?陈拂晓

摘要：针对目前工科焊接专业基础知识教学中存在的课堂教学模式较为生硬，不能与生产实践有效结合的弊端，提出了大胆借鉴国外高校教学模式对焊接基础课教学进行改革，并且根据不同教学模式给出具体实施办法，对焊接教改的实施进行了有益探索。

关键词：焊接；案例教学法；任务教学法

作者简介：尹丹青（1980-），男，河南洛阳人，河南科技大学材料科学与工程学院，河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室，副教授；邱然锋（1974-），男，河南鹿邑人，河南科技大学材料科学与工程学院，河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室，副教授。（河南 洛阳 471003）

基金项目：本文系河南省教育科学“十二五”规划2012年度课题（课题编号：[2012]-JKGHAB-0034）、河南省教育科学“十一五”规划课题“基于CDIO工程教育理念，产学研合作构建工程创新人才培养体系”（课题编号：[2010]-JKGHAG-0191）、河南科技大学重点教育教学改革项目“基于CDIO工程教育理念，产学研合作构建地方工科院校工程创新人才培养体系”（项目编号：2009Z-017）、2012年河南省高等教育教学改革研究项目（项目编号：2012SJGLX140）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）07-0131-02

如何不断提升课堂教学的效果是一个伴随教育工作始终的课题，而这也是高校教师共同的追求的目标。传统的课堂教学在日新月异的科技带来的挑战下显出不足。学生可以轻易地从网上收集各种课题相关资料，因此书本知识对于他们的吸引力正在日益降低。究竟如何提高课堂教学效果，革除已有教学模式的弊端，近年来国内外都进行了有益的尝试，尤其是国外课堂教育发展迅速，因此吸收国外的先进经验也不失为教学改革的一条捷径。针对焊接学科偏重于实际应用操作而课堂教学又偏重于理论的讲述，生产与教学存在着一定的脱节现象，提出了直接引进国外发达国家先进课堂教学方法，结合自身特点加以运用的思路，探索课堂教学改革的新途径。

以高等教育先进国家美国、英国的典型教学法为例，[1-2]英美两国的课题教学最常见的方法是任务教學法、案例教学法和个性化教学法等方法。根据上述方法结合焊接学科本身的知识结构特点，探讨先进课堂教学方法如何灵活运用于焊接专业教学之中。

一、不同教学方法在课堂教学中的应用

1.任务教学法

任务教学法一般由教师提出一个较为宽泛的主题，并且不事先设定主题完成的标准，是否完成该主题由学生进行判断。学生借助各种现有的手段，查找所需的资料并且在此过程中独立思考，对资料进行比对、筛选，从而找出自己最满意的问题答案提交给教师。该方法因为事先不设定评判标准，充分发挥了学生的创造力和积极性，因而在培养创新性人才方面特点较为突出。

以焊接常见的CO2气体保护焊为例，以往的课堂教学对该部分知识的讲解将该部分分为CO2气体保护焊原理、CO2气体保护焊熔滴过渡特点、CO2气体保护焊过程冶金特点、弧焊设备、焊材、工艺控制等方面进行介绍，虽然有简单的实例但是仅限于对工艺参数的直接介绍，未能很好地结合特定材料、特定结构进行工艺过程的知识讲解，造成基本概念与实际工艺过程结合较松散，学生在进行该部分知识学习之后还是不能直接进行工艺制定等实际工程实践。以熔焊方法及设备一书中介绍的典型工艺为例，[3]可在该章节开始前向学生下达制定鳍片管的半自动CO2气体保护焊工艺的教学任务，并且要求学生对该工艺过程根据章节中的知识点进行逐步分析，教师应设置好若干子任务，将知识点的学习逐步分解下去，便于学生按照一定的知识逻辑性掌握该部分知识。引导学生根据该特定结构的工作特性，首先确定鳍片管使用的材料，确定材料之后可以根据各种焊接方法适宜焊接的材料种类先确定焊接方法，再根据使用成本确定具体的方法为CO2气体保护焊。进一步在学习任务中引导学生去了解该种焊接方法基本原理，对基本原理的掌握能使其更加明确该方法应用于鳍片管焊接时的优缺点。初步选定焊接方法后，再设置诸如焊接应力控制、焊材选择、焊接设备选择等一系相互联系的列子任务，让学生在教师的任务引导下自觉确定一套完整的工艺方案。

该方法在发挥学生创造力的同时又保证了学生能够按照焊接学科的规律性对新知识进行具有一定逻辑性的自主学习，保证了教学质量。

2.案例教学法

案例教学法是指教师以实际生产生活中与课程知识紧密联系的实际案例入手，分析课题相关知识如何运用到案例中，解决该问题。由于是实际案例，学生可以对比实际案例的解决手段，容易判断学生运用知识的能力，并且通过分组讨论与全班讨论，达到鞭策和促进问题的解决。该方法的优势在于理论与实际相结合，有助于巩固知识、提高能力。

案例教学法一个最为突出的特征就是案例的运用，它是案例教学法区别于其他方法的关键所在。案例是案例教学法的核心和载体，没有适合的案例，案例教学也就无从谈起。那么，如何判断焊接案例的选择是否恰当呢。案例反映的是一个焊接生产的践行者实际面对具体生产困境，做出正确决策所经历的过程及其依据。通过向学生展示这些真实的和具体的事例，促使他们对问题进行相当深入的分析和讨论，并考虑最后应该采取什么样的行动。

案例教学法让学生置身于真实的焊接生产环境中，大大缩短了课堂教学情景与实际的焊接工作环境的差距，弥补了当前焊接基础课教学中既不能充分体现应用学科与生产相结合的特点也不能满足学生特殊要求的缺憾。因此案例教学法被视为是解决理论与实践间落差的利器。下面对案例教学法在焊接基础课教学中运用的可行性做进一步分析。

目前我国工业领域重点项目陆续上马、重大需求不断产生，学生的知识结构如何适应当前新技术、新材料层出不穷带来的挑战是摆在每个教师面前的重大课题，合理选择案例结合书本知识对学生进行焊接基本概念的讲解就有助于培养用人企业欢迎的合格毕业生。以铝合金车体焊接过程为例，将整个工艺过程分为几大知识点，从铝合金车体焊接基础知识、[4]焊接设备选取及操作、典型接头焊接工艺、焊接质量检验及焊缝修整等角度逐步进行讲解。让学生掌握高速铁路车体材料选择原则，铝合金材料的焊接方法、目前常用焊接设备及具体工艺参数、焊接检验等一整套焊接工艺流程。

据统计目前我国已成为世界上高速铁路通车里程最多的国家，而高速铁路专用铝合金车体焊接工艺是高速铁路关键技术之一。因此以高铁铝合金车体焊接工艺为讲解对象进行案例教学不但能充分体现国家重大战略需要与焊接教学实践相结合的要求，并且可以让学生接触到目前焊接学科发展的最新技术，在该过程中将基本原理与其最新发展相结合，可以做到学以致用，激发学生的学习积极性，为工业领域培养紧跟技术潮流发展的应用型专才。

3.个性化教学法

个性化教学法也是英美课堂教学的最大特色之一。它一般是指教师在课程开始前就将学习内容分为若干单元，并且确定课程相关资料和试题资料。学生可以根据自己的具体情况制定学习计划，在其他已经通过该门课程学习的学生的指导下，按照自己选择的学习计划进行学习。学生认为自己完成某一阶段学习内容后，可以向教师提出考试要求并且接受测验。由教师评定测验成绩后决定学生是否可以通过该阶段学习或者进行查缺补漏，通过者进行下一阶段学习，否则继续强化该阶段内容，直至完成该门课程的学习。这种方法充分考虑到学生个体间的差异性，并且保证了所有学生在学习过程中的自主性和教学质量。

目前个性教学法是我们国家的课堂教学中最为缺失的一个环节。当然个性的张扬与统一教学计划的制定并无矛盾之处，善加安排就能做到强调学科知识共性基础上的个性化培养。实现个性化培养可以从以下几方面入手。首先，是教学方法的个性化。在此所谈的个性化，不是指每一个教师都要有一种独特的方法，但至少可以做到集体个性化。目前世界上的教学法有许多，但每一种教学法都有利有弊，不可能十全十美。但教学法绝不能搞同一化，需要百花齐放，百家争鸣。其次，考核也应做到个性化。考试是衡量教师教学和学生学习结果的一个重要手段，尽管不是唯一的手段。教师可以适当地在考试中设置更多的主观题，考查学生对焊机知识综合运用的能力，虽然主观题的增多可能增加判卷的难度，但也不能因为难以操作就不去尝试。再次，教材使用个性化。我国在教学上具有长期因材施教的优良传统，但因材施教首先需要做到因学生不同而使用不同的教材。这就是所谓的教材使用需要具有个性特点。除了自己组织力量编写正式教材之外，也可以根据焊接学科发展的最新成果编写讲义。讲义经过课堂检验后可以继续修改补充，便可以联系出版，这样可以做到时效性与理论性的结合。

该教学方法主要适合于研究生以上层次的学生培养，教师应根据学生特点及爱好，结合目前焊接行业发展的新要求、新需要制定合理的个性化培养方案，以工程或科研项目为基础，从焊接冶金、焊接结构、焊接过程仿真等几个热门应用方向中选取适合符合学生学习习惯和性格特点的知识体系，和学生一起制定长期合理的培养方案，将个人爱好和市场需求充分结合，使学生在走上工作岗位之前就初步具备解决企业实际问题的能力。这样不但能激发学生学习热情并且能够满足培养未来创造性人才的要求。

二、新型教学方法运用的条件

以案例教学法为例，首先是对教材的要求，案例教学法以工业生产过程中具体实例为学习对象，因此合理的选择案例就成为该教学法成败的关键点之一。案例教学不同于基础知识教学，因此教材除了市面上能够选用的一些现成材料之外，收集目前工程实践中的实例供课题讲解使用就显得更加重要。目前我国的诸如西气东输、杭州湾跨海大桥、渤海海洋钻井平台、万吨LNG船等一些大项目不断上马，涉及焊接施工的案例越来越丰富，适当地从上述实例中进行筛选就能获得课堂讲解的重要案例。对于案例的选择首先应贴合本门课程教授的内容，从焊接方法、焊接冶金、焊接性及焊接结构等课程的角度出发，将工程实例善加选择，分门别类或者从一个实例中选择合适的角度，对其进行编排，使该案例中设计到本门课程的知识更加的凸显，方便学生进行学习理解。

对傳统课堂教学进行改革，除了对书本知识与生产实践进行一定的改进之外，对参与者的要求也有更进一步的提升。

首先，是对学生理论知识的要求。学生要具有本专业相关基础知识，每个案例讲解之前还应对其中涉及的基本知识、基本概念进行先行学习。当然有部分知识还是可以在案例的讲解过程中逐步引入，这样也符合认知过程的客观的要求。因此案例教学适用于焊接各主干课后半程的教学，此时的学生已经掌握了一定的专业理论知识，并且有一定的运用知识的能力。对于刚进行焊接专业课学习的学生来说是不适合采用案例教学法的。

其次，对于教师来说课前也要进行精心的准备。对教师来说，主要是课前要熟悉课程设计的环节和教学过程的安排。要充分考虑学生的学习能力，原有学习水平、学习时间、教学大纲以及将要教学的案例等各种因素后确定本堂课要达到的教学目标，充分考虑到教学过程中可能出现的情况，计划好整个教学时间。教学内容、教学过渡和教学方式等内容的安排，为课堂讨论做好准备。

再次，课前对于学生的准备工作也有具体的要求。学生的充分准备对案例教学法的顺利实施具有至关重要的作用，因为他们是讨论的主体。在案例教学中，学生要在课前就先研究案例，做好课堂讨论准备，学生的这种课前准备主要包括个人分析和小组讨论两个层次：个人分析主要是让学生个人了解案例，确认案例的性质和要解决的问题，做出自己的案例方案；小组讨论则是给学生提供一个充分发表自己意见的机会，让学生通过讨论更好的理解和运用所学的知识点。

对于任务教学和个性教学法也有相关教学要求，随着教学的不断进行，教师与学生都要不断总结经验，并应相互交流，促进教学方法改革的进行，让新型教学方法确实显现效果。

三、结论

从上述课堂教学法可以看出，无论是案例式还是任务式教学，其目的都是最大化地让书本知识学以致用，而个性化教学法的引入是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。因此，对各种教学方法善加运用，使之服务于现代焊接课堂教学，培养出具有扎实基础理论与一定焊接生产经验的实用性焊接人才是教学改革研究的最终目的。总之，高校的课堂教学方法多种多样并且富有成效，如何结合我国高校焊接教学的实际提升课题教学效果，是本学科每位教育工作者都应用心钻研的课题。

参考文献：

[1]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）.

[2]王泽.国外课堂教学改革分析[J].剑南文学（经典教苑），2011，（2）.

[3]王宗杰.熔焊方法及设备[M].北京：北京机械工业出版社，2007.

[4]王炎金.铝合金车体焊接工艺[M].北京：机械工业出版社，2010.

（责任编辑：宋秀丽）