焊接专业夹具课程设计质量提升的策略与思考

吴玮

摘 要 课程设计是培养大学生工程设计思想和实践能力的主要途径。本文分析了焊接夹具课程设计的重要性，针对存在的问题， 从课程设计内容、工程化角度、提高学生学习兴趣等方面提出一些解决措施，以期加强实践教学效果，促进专业课程设计学习与工程实践更进一步紧密结合。

关键词 焊接专业 课程设计 实践教学

中图分类号：G642文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.10.028

Study on Quality Improvement of Comprehensive Application

Practice Course for Welding Clamp Design

WU Wei

（School of Materials Science and Engineering， Chongqing University of Technology， Chongqing 400054））

Abstract The comprehensive application practice course is the main way fusing engineering design methods and the practice ability cultivation together. The importance of comprehensive application practice course for welding clamp design is analyzed to solve specific existing problems. In order to strengthen the practice teaching effect， promote combination of comprehensive application design course and specific engineering practice more closely， the content is composed of  how to optimize curriculum ，cultivate engineering point of view， and improve the learning interest of the students.

Key words welding specialty; comprehensive application design course; practical teaching

随着科学技术的发展，焊接已成为一门多学科交融的综合工程技术，①对人才的需求呈现出多元化，不断变化的趋势。为了适应焊接技术发展及人才市场需求，绝大部分应用型焊接专业本科院校从人才培养目标的定位出发，在教学中增加实践环节的课程和学时，以培养出既有知识又有实践能力的工程应用型高等技术人才。

课程设计是工科专业大学生将课程理念转化为实践活动的“桥梁”。②国内大多数焊接方向开设的课程设计主要有焊接结构和焊接工装设计，通常布置给学生一人一个设计项目，要求在限定的实践专周内集中完成。我校处汽摩行业背景，焊接工装在汽摩加工中占有十分重要的地位，因此夹具设计是我校焊接专业课程设计训练内容，其目的在于培养学生具有一定的工程意识和创新意识，能够综合运用所学知识分析解决工程问题。但从我校近年来实际教学情况看，效果并不理想，学生的工程设计能力没有被加强，反而出现弱化的趋势，在一定程度上影响着人才培养的质量。对此，本文通过分析焊接夹具设计中存在的问题，结合实践教学体会提出一些改进措施。

1 焊接夹具课程设计存在的问题

1.1 学生对课程设计的主动性和积极性不够

由于不少学生缺少对将来从事专业工作的了解，不清楚焊接夹具重要性以及在工程中的作用，更没有意识到焊接夹具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，因此表现出对夹具课程设计兴趣不高，主动性不强，在设计过程中僅认为按照设计任务书要求，在规定的时间内简单地画完图就行，对设计结构的合理性、实用性、制造成本，以及是否合乎加工工艺要求等更是很少考虑。

课程设计的成绩由指导教师自己给定，采用平时成绩加上设计成绩作为总成绩。由于缺乏有效的评价指标，不同老师之间题目的难易程度不同，给定成绩的标准不一，往往出现简单题目，学生花费时间少，还能得高分，而有些老师给的题目相对较难，学生需要付出较多的努力才可能获得高分，这种不均等的回报影响了公平性，使得学生的主动性和积极性不足。

1.2 专业知识之间的衔接性和连贯性不够 ，任务相对陈旧

焊接夹具课程设计中，学生需要按照老师给的焊接组合件蓝图或实物要求，制定焊接工艺，构思焊装夹具设计方案，用时4周。在这期间，学生主要精力和时间都放在夹具设计上，由于不需要用实验验证所制定的工艺是否合适，所以为完成任务，学生往往从网上或其他文献上抄取一些数据应付，忽视了对所焊组件焊接结构和焊接工艺的综合考虑，造成课程设计内容单一、综合度低，焊接专业知识之间的衔接性和连贯性不够。

课程设计题目由任课教师根据自己的想法和经验确定，设计任务通常多年不变，学生对这种较为陈旧、与国内外的研究现状及工程实际脱节的设计内容缺少兴趣。加上不少教师对设计过程指导过于详细，要求学生用同样的焊接方法、相同的定位夹紧方式进行设计，这样似乎表面上使设计质量提高了，但却忽视了培养和发挥学生的主观能动性和创新性。

1.3 学生先修课程知识的交互掌握和应用能力较差

我校的焊接夹具课程设计，安排在本科第七学期末执行，这个阶段学生已经学完所有专业理论课程，但由于对自动控制、电子技术、机械方面的知识掌握较少，只能设计简单的手动装夹操作的焊装夹具，且绝大部分同学对所设计的零部件选材，热处理要求不清楚，零件加工工艺性差，所绘制的夹具图总习惯于机械模仿指导书，公差配合、粗糙度等级不会选，行位公差不会用，技术要求不会写，这主要是学生对先修课程掌握不牢或不会综合应用，学生的理论知识不能很好地融合实践知识。实际上，焊接夹具课程设计涉及多方面知识，综合性较强，除了基本的焊接理论知识外，学生还要对机械设计制造工艺流程、电气等知识有一定程度的掌握。

1.4 缺乏工厂观点和工程设计规范指导

焊接夹具设计与现场自动化程度、焊接工艺，焊件的结构方案、产量有关，学生在设计时，很难从多角度考虑。由于接触不到工程实际，学生对一些焊接方法和设备的认识仅限书本上的理论、图片和指标，出现闭门造车现象。如一摩托车零件吊环与筒体端盖的连接，实际工厂基本淘汰了熔焊方法，普遍改为了点焊连接，但是由于点焊夹具设计涉及到电极结构，而学生对设备、电极以及夹具之间的装配、接口要求完全没有概念，再加上大部分教师没有丰富的工程经验，这样的结果是学生要么闭门造车，要么不敢选用先进自动化的焊接方法，只能选择不适用的焊接工艺并据此进行简单夹具设计。此外，高校课程设计题目由任课教师自己确定，大部分高校教师毕业后直接参加工作，缺少工程经验，对工厂使用的标准和法规认识不足，使得教师对学生的指导与交流有限;而且学生更多关注功能的实现，对性能指标、成本控制、设计报告的规范性不太重视，难以从工程实践的角度使焊接工艺设计和夹具设计达到合理。

2 提高焊接夹具课程设计质量的措施

（1）充分提高学生对夹具设计重要性的认识，增强学习的主动性和积极性。为提高学生对焊接夹具课程設计的重视程度，教师在理论教学过程中，要用具体事例来强调焊接夹具设计的重要性和复杂性，加强学生对这门课程认识上的引导，端正他们的学习态度，激发他们的兴趣，使学生充分认识焊接夹具设计的特殊性，同时通过制定有效的检测考核评价指标，增加学生互评、答辩环节引导学生培养严谨、科学的工作态度。各专业课老师教学时要加强知识之间的相互交融讲解，让学生养成良好的习惯学会对知识的综合运用。

（2）更新拓宽选题，强调工程设计规范，鼓励探索与创新。工装夹具设计本身具有开放性和灵活性，③为了提高学生的主动学习能力，培养探究精神，老师可以对学生采用的焊接方法和夹具类型不做具体规定，留给学生较大构思空间。同时根据地区行业特点和实验室的设备情况，以工作过程为导向，设置面向工程实际，有基础性和代表性，适合教学的设计题目供学生选择。并有意识引导学生拓宽知识面，加强自动化和电气控制等知识的渗透，综合培养学生对焊接夹具系统设计和实施的能力。老师还应将工程技术指标纳入任务书，让学生对工程实际需求有明确的认识，帮助学生学习用工程的观点看待设计任务。老师自己也要强化工程背景，不断学习提高素质。

（3）加强相关课程之间的衔接，提高综合应用能力。建立课带实验和课程设计之间的联系，将焊接结构、焊接工艺课带实验与夹具课程设计选用相同的题目，增加课程设计之间的衔接和连贯性，增强焊接专业知识的综合运用。④学生首先在课带实验中进行焊接结构设计、尺寸计算、布置焊缝、焊接顺序、设计坡口等，然后进行工艺设计，完成工艺卡的编制，最后根据选定的焊接方法和设定的工艺设计夹具，使学生在相同的时间内，增加学习的深度和广度，在有限的时间内学到更多有用的东西，为学生的就业提供竞争力。

3 结论

课程设计是工科大学生实践教育的重要环节，是对所学知识的综合运用能力的检验。本文就焊接夹具课程设计存在的问题， 为强化学生的工程实践训练，从课程设计内容、提高学生学习兴趣和学习态度等方面做了一些探讨，为加强实践教学效果，提出了一些建议，以求促进本专业课程设计学习与工程实践更进一步紧密结合。

本文得到核心课程“材料连接方法与工艺”资助。基金项目：重庆理工大学高等教育教学改革研究项目（2013YB08）

注释

① 于彩云.《焊接技术》课程问题及教学设计的改进[J].职业教育研究，2010（12）：82-83.

② 刘家访.我国“ 课程设计” 研究问题的检视.福建师范大学学报（哲学社会科学版），2007.6：262-268.

③ 陈焕明，刘志和.回归工程的焊接工装设计教学改革与实践[J].南昌航空大学学报，2010（12）：105-108.

④ 尹立孟，周进，王刚，陈志刚等.谈材料成型及控制工程专业焊接实践教学[J].重庆科技学院学报（社会科学版），2010（12）：170-171.