为提高创新思维开展的焊接实践教学改革研究

刘健　贾文军　张观达　田腾飞　毕胜

摘要：为有效完成国家“卓越工程师计划”培养目标，提高学生的学习兴趣、创新思维及艺术情操，天津工业大学工程教学实习训练中心提出以创作带动教学的工程实训模式，针对卓越工程师班，特别是艺术学院学生，对手工电弧焊焊接实习进行相应教学改革，主要包括改善焊接教学场所及实习环境、专设下料区域、增加铁艺造型设备、开展焊接艺术雕塑及工艺品作品展，教学成效在实践中得到了检验。

关键词：金工实习；焊接；铁艺造型；创意作品

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）17-0140-02

一、引言

教育部在2010年启动了“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”），目的在于以行业企业需求为导向，以工程实际为背景，以工程技术为主线，通过密切高校和行业企业的合作、制订人才培养标准、改革人才培养模式、建设高水平工程教育师资队伍，着力提升学生的工程素养，重点培养学生的工程设计能力、工程实践能力和工程创新能力。天津工业大学工程教学实习训练中心自2011年9月正式启动“卓越工程师培养计划”以来，结合中心发展实际，以综合型工程人才培养理念为先导，提出以项目、创作带动教学的工程实训模式。先后针对机械、电气、纺织等相关专业卓越工程师班开展了相应的项目实训内容，并在实践中取得了良好的教学和培养效果。为进一步深化工程实训教学改革，扩大项目、创作式教学在金工实训中的受益面，针对天津工业大学艺术学院环设、视传等专业的焊接实习进行相应教学改革，让学生从传统单调的电焊操作中迸发出创意的火花，以培养学生系统的工程设计能力、实践能力、创新能力及全局意识。

二、焊接实习简介

焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程。作为机械加工领域的常用成型方法，焊接通常是国内各高校金工实习环节的一个必修内容。手工电弧焊是手工操纵焊条，以电弧热作为焊接热源进行焊接的方法，手工电弧焊操作方便、灵活，设备简单，适用于各种焊接位置和接头型式，因而得到广泛应用，如图1所示，即为传统焊接实习的实践场所及实习过程。

三、焊接实习教学改革

通常情况下，焊接实习指导老师仅仅讲授一下焊接方法及相关注意事项，并指导学生做一些简单的金属片或金属棒等材料的焊接练习，学生在此过程中体验不到乐趣和成就感，也很难对焊接效果做出准确预知和判断。针对这些问题，天津工业大学工程教学实习训练中心就焊接实践教学进行了改革尝试，改善焊接實习环境、增加铁艺造型设备、让学生开展焊接艺术雕塑及工艺品作品展，提高学生创新思维及艺术情操，教学成效在实践中得到了检验。

1.实习功能区域划分。如图2所示，将传统的焊机实习车间按照不同功能划分为授课区、下料区、造型区、焊接区和作品展示区。

2.焊接实习实践环节安排。（1）时间安排。针对不同专业的学生，焊接实习时间不同，例如非机类专业实习总时间为两周，焊接实习时间为0.5天；机类专业实习总时间为四周，焊接实习时间为1.5天；艺术类专业实习总时间为两周，焊接实习时间为4天。（2）任务分配。如图3所示，根据焊接实习的具体时间，合理布置焊接艺术作品的难易程度。一般将每个班分成5组（每组6人左右），通过播放以往各届学生积累的作品ppt展示，由组员参考后自行决定焊接作品内容，最后根据焊接过程组员的各自表现及团队合作、作品完成情况、考勤情况及日常清理等内容给予学生成绩。（3）焊接指导。为了改善焊接环境，规范教学秩序，保障学生安全，我们建设了14个隔断、28个工位，每个隔断都装设了排风系统。另外，在授课区设两个焊接工位供老师对学生进行集体讲授示范。（4）下料操作。下料区有无齿锯、等离子切割等切割设备，我们为学生提供直径6mm的金属棒料、600*600*2和600*1200*2的金属板料、细铁条等焊接对象用于作品用料。同时，焊接实习车间也是学校内的废旧自行车处理的好场所，学生们会自发的将学校收集的废旧自行车用于作品材料。（5）造型示范。如图4所示，为了提高学生的动手兴趣及创新精神，增设手动铁艺造型设备用于焊接作品用料成型，满足学生的作品创意设计。手动铁艺造型设备包括折弯器、扭曲器、成型器等，具有折角、卷圆、螺旋成型扭曲多种功能，可满足多种S形、C形、P形花型的制作。

四、总结

学生们在改善后的焊接实习车间，可以自如设计焊接创作、完成自己的作品，在此过程中，可以掌握下料工具、铁艺造型设备等的使用及传统手工电弧焊的操作，基于艺术作品作为创作驱动，提高了学生们学习焊接的兴趣及团队合作精神。

参考文献：

[1]卢均治，刘美.卓越工程师教育培养计划下的实践教学改革探索[J].中国电力教育，2012，（11）：95-96.

[2]郗安民，翁海珊.金工实习[M].北京：清华大学出版社，2008.

[3]柳邦强，沈斌.浅谈模块化教学在焊接实习中的应用[J].科技创新导报，2009，（12）：155.