新工科建设背景下应用型大学焊接专业实践人才培养教学改革                 

新工科建设背景下应用型大学焊接专业实践人才培养教学改革

郭立伟

哈尔滨理工大学,材料科学与化学工程学院,黑龙江省哈尔滨市150080

摘要：现代焊接技术在各个领域的应用日益宽泛，为了更好地顺应我国新一轮科技革命和服务创新战略要求，要基于新工科建设的背景关注应用型大学焊接专业实践人才的培养，结合焊接专业的多学科交叉融合的应用型特征，提出应用型大学焊接专业实践人才培养教学改革策略，激发学生的主动探究兴趣和热情，引领学生积极主动地参与到焊接专业实践学习活动之中，培养学生的实践操作能力和创新思维，成为社会所需的多元化、创新型卓越工程人才。

关键词：新工科建设；应用型大学；焊接专业；实践

在我国大力倡导新工科建设的背景下，应用型大学焊接专业实践人才的培养尤其重要，为了填补焊接技术人才的缺口，要加深和拓宽应用型大学焊接专业人才的培养，基于“提出问题——分析问题”的思路，分析当前应用型大学焊接专业实践人才培养存在的问题，探讨应用型大学焊接专业实践人才培养教学改革路径，将理论教学与实践教学深度融合，引领学生实现焊接专业知识与实践能力的转化与提升。

一、应用型大学焊接专业教学存在的问题分析

1、实践教学目标不明确

当前大学焊接专业课程以课本为导向，教师在课堂上主要采用传授式的教学方式，着重于对焊接专业知识的理论性讲解，没有在课堂上将焊接产品和生产工艺相衔接，缺乏明确的实践教学目标导向，导致学生在专业学习的过程中产生枯燥乏味的心理，难以调动学习的兴趣和积极性，学生无法完整全面地了解抽象的焊接专业知识，不利于后续的就业及创业[1]。

2、教材内容偏重于理论

大学焊接专业教材内容过于偏重于理论，习惯于传统教学思维和模式，一定程度上沿袭了重理不重道的教育风气，教师大多在课堂教学讲授时重点讲解焊接专业相关理论知识，导致焊接专业理论教学与实践教学比例不够科学，不利于培养学生的焊接专业实际操作技能和经验。

3、实践教学指导较为薄弱

当前应用型大学焊接专业实践教学指导尚显薄弱，学校实训场地和基地建设相对滞后，由于资金不足导致高校的焊接专业实训场地缺乏完备的焊接设备，难以满足实践专业实践教学的要求。

4、实践教学方法较为单一

当前应用型大学焊接专业实践教学方法相对单一，实践课程设计较为陈旧，缺乏创新意识和创新设计，导致焊接专业实践教学难以顺应时代发展的要求，学生无法通过实践教学锻炼自己的分析问题和解决问题的能力[2]。同时，焊接专业的实验教学也不够完善，大多局限于单一课程的教学设计，而没有充分关注实验教学设计的衔接性，较多重复性、验证性的实验，缺少学科之间的相互交叉和融合，不利于培养和提升学生的综合创新意识和能力。

二、新工科建设背景下应用型大学焊接专业实践人才的培养策略

1、明确以学生职业能力为核心的人才培养目标

新工科建设背景下的应用型大学焊接专业实践人才改革首先要进行课程的改革，可以采用课程理实一体化和项目化教学的改革理念，采用分学期、分阶段的实践课程安排，构建校内外实训相结合、逐层递进的实践教学体系，通过理论与实践相结合的项目化教学增进学生对专业课程知识的深入体悟。

在应用型大学焊接专业的项目化实践教学之中，要以企业实际工作过程为依托，以学生作为项目化教学的主体，重点培养学生的焊接专业技术能力。并要注重以工作过程为导向的课程开发，考虑学校、企业和学生三方的实际需求，帮助学生获得焊接专业工作过程的相关知识，发展学生的焊接专业职业能力，包括金属材料切割、金属材料焊接、焊接工艺、焊接生产现场指导与技能培训等工作，使学习者能够更好地胜任岗位并获取关键能力，并习得较好的职业素质，如心理能力、社会能力和方法等，成为社会所需的成熟的应用工程师。

2、拓展实践教学课程内容

新工科建设背景下的应用型大学焊接专业实践教学要拓展教学内容，合理引入国际焊接工程师（IWE）认证培训体系课程，实现与国际焊接培训中心联合培养，并将其纳入到大学焊接专业实践教学体系之中，拓宽学生的知识面，并将大学焊接专业教学与国际焊接工程应用相接轨，引领学生探究大量的实际工程案例，及时把握行业发展动态，熟悉国际通用的焊接标准和方法，提高学生的就业竞争力[3]。

同时，还要顺应新工科建设的要求，进一步优化焊接专业实践课程设置，不能局限于单一、重复性、操作性的实验，而应当结合人才培养需求设计更多综合性、学科交叉性、应用性的实验。

3、推行焊接专业“理实一体化”的教学模式

要在应用型大学焊接专业教学中实施“理实一体化”的教学模式，重点培养学生的基础知识、专业技术和综合专业能力。具体来说，主要包括以下几个教学模块：（1）基础知识教学模块。在焊接专业教学课程之中，要让学生掌握基本的焊接专业知识，包括机械制图、金属材料及热处理、电工电子技术、测量技术等。例如：在学习焊接专业的材料成型基础、材料成型原理等相关课程中，要通过理论讲解的方式让学生了解金属的相关结构、性能，理解金属的不同性质，明晰金属的内部晶体结构、力学性能及热处理组织结构，并能够根据加工材料的性质选择适宜的焊接工艺参数，掌握焊接质量控制策略，如焊前预热、控制焊接过程的层间温度和熔池温度、焊后热处理等。（2）专业教学模块。这一教学模块包括金属材料焊接性、焊接方法、焊接冶金、焊接结构、焊接质量控制及评价、焊接电源、焊接自动化及应用等。在教学中要重点培养学生的焊接专业技术能力，让学生在实践操作中思考焊接具体技术及其相关问题，逐步形成完整的焊接专业知识和技术框架，较好地提高学生的焊接专业实践操作能力

[4]。（3）实训课模块。该教学模块主要包括金工实训、、生产实习、课程设计、焊接技能实训、毕业设计等课程，通过具体的工艺实验、焊接实习对学生进行专门的实际操作和实践训练，让学生能够掌握焊接专业相关的技术工艺，在实训实习课程中获得相匹配的职业能力和综合素质，更好地与社会岗位实际需求相匹配。

同时，要建设焊接专业理实一体化教室，配置实训车间，包括多媒体教室、焊接区、加工下料区、库房、物料区等。通过多媒体教室讲解焊接专业相关理论知识，制定焊接施工具体工艺，并进行焊接操作经验交流。在焊接区主要进行焊接实践操作示范教学，让学生在这一区域自己动手操作，掌握焊接专业相关技能。在加工下料区主要进行焊接工件的加工和下料等操作。在库房则专门放置各种焊材及工夹量具。在物料区则主要存放展示学生的焊接作品，包括加工物料、焊接工件等，并进行相互之间的评比交流，完成对焊接作品的质量检验。例如：在管道焊接工艺教学内容之中，要做好学情分析，学生要仔细阅读图纸，明确学习任务。以焊接工件图为例，要了解图纸要求，合理选择加工参数和加工工艺，进行相关的技术准备，完成坡口清理、装配间隙、TIG焊定位焊接等焊前准备工作；在焊接过程之中要求学生独立实践操作，自己动手完成坡口加工、TIG焊打底焊、焊条电弧焊盖面焊等工件焊接等作业，教师要指导学生进行工件加工、装配等作业，模拟企业生产流程进行焊接分工作业，通过巡回指导的方式及时发现学生实践操作中的问题，及时纠偏和调整，并对焊接加工零件进行检测，进一步分析零件加工产生误差的原因，可以根据检测报告单完成焊接质量分析，引导学生不断改进和优化焊接加工方法，更好地规范零件检测程序，增强学生发现问题、分析问题和解决问题的专业能力。

还要不断完善大学焊接专业理实一体化教学考核评价体系，要对焊接专业理实一体化的教学过程进行考核，尤其要注重对专业知识的阶段性考核评价，包括焊接专业工作任务的设置、焊前准备、焊前质量检查、焊接操作规程、焊接过程质量检查、焊后质量检测等。并要合理安排焊接专业理实一体化教学课程过程考核的比重，明确基础课和专业实训课的考核比重，并对学生的作业、考试成绩、小组讨论表现、考勤等内容进行考核评价。

4、加强实践教学的校企合作

要通过校企共建的方式打造一流的焊接专业实践教学实训基地，相关企业要打造产业实训基地，加大对产业实训基地建设的扶持，学校主要负责实训基地的管理工作，企业则为焊接专业实践实训提供设备和技术支持。同时，可以利用现代信息化技术和手段，打造焊接专业虚拟工厂、车间、工艺及实验室，将焊接专业学习与企业实际工作相融合，使消耗性的模拟实训转变为盈利性的生产实训，从而较好地提高焊接专业实践实训教学的效果。

同时，还要推行“订单式”的人才培养模式，由高校与企业共同签订一份用人合同，以用人合同为依据制定焊接专业人才培养计划，拉近高校与企业之间的距离，结合企业生产流程进行针对性的专业教学，学生则在实训基地中参与到产品生产、企业管理、项目研发等活动之中，模拟企业生产活动流程，体验到实践教学的现实价值。

另外，还要完善实践教学考评机制，强化学生的实习管理。要建立以职业能力、职业标准为基准的评价机制，贴合焊接专业职业能力和标准制定人才培养评价体系，高校和企业要职业规范和职业标准进行充分沟通，对职业规范和标准进行定期校正，加强高校与企业之间的紧密链接，全方位地评价学生的专业理论知识水平和实践能力[5]。并要根据学生的企业实习表现进行综合性、动态性的评价，更好地促进焊接专业实践人才的发展。

5、培养学生的实践创新能力

应用型大学焊接专业实践教学要注重对学生创新能力的培养，探索虚实结合的实践教学模式和方法，采取“自学+讲授+实验+虚拟仿真”四位一体的教学模式，灵活调整焊接实践教学方式和学时分配，制定弹性化的实验学时，让学生自主选择实验时间、实验材料和实验方式，让学生获得一种沉浸式的实验感受。例如：在焊接学科的《材料测试分析方法》课程教学之中，学生在焊接接头的试样制备实验中进行自主操作，设计和优化方案，选择实验所需的材料，并编制合理可行的工艺，完成对试样的打磨、抛光、喷金等操作。同时，要适当减少理论课时，增加学生的实验课时，学生可以根据自己的需求合理参与实验过程，在不断的尝试和实践中获得满意的试样，从而体现出自主学习、探究学习的理念[6]。并在后续分析测试设备光镜（OM）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）等设备的学习中，学生可以通过实践掌握电镜扫描操作方法和流程，根据自己的实验需求参与实验活动，如：采用二次电子模式观察断口形貌；采用背散射模式辨识焊接接头中不同产物的形态等。

同时，为了更好地培养学生在实验过程的创新性、个性化思维和能力，还可以采用项目链条式的实验设计方法，基于不同的焊接方法和工艺进行实验分组，获取与其他专业基础课程之间的关联，学生进行分组合作实验，各自完成设定的焊接接头测试分析任务，如：运用激光焊的方法进行焊接操作；采用扩散连接的方式进行焊接；采用真空钎焊的方法进行实验等，学生基于兴趣导向选择实验任务和实验过程，并编写实验报告，将试样及结果交由其他学生进行后续实验。教师要在学生参与实验的过程中，鼓励学生大胆创新，在方案设计、实验验证等环节进行突破，从而增强学生设计实验、操作仪器设备、验证实验的能力，培养学生的实践能力和创新精神，能够灵活运用专业知识解决工程实际中的现实问题。

结语：

综上所述，在新工科建设的背景下，应用型大学焊接专业实践人才培养要与理论课程体系相辅相成，结合焊接专业特性及学生的具体学情，明确焊接专业实践教学目标，探索多样化的实践教学策略和方法，不断丰富焊接专业实践课程体系，拓宽学生的实践学习视野和思路，积极主动地参与到焊接专业实践探究活动之中，在自主思考和合作探究的过程中培养学生的实践能力和创新精神，并通过实践活动获得专业知识的内化和迁移，将所学的知识应用于工程实际之中，充分体现焊接专业实践教学课程的实用工程价值，增强焊接专业人才的社会竞争力。

参考文献：

[1]杨柳青,张莉英,黄尊月,贾亚洲,刘树敏,王艳杰.新工科建设下应用型大学焊接专业实践教学改革[J].焊接技术,2022,51(09):139-142.

[2]宋青,周亚军,汪福俊,陆勇,洪林.应用型大学高质量发展的特征内涵、基本遵循与实践路径[J].扬州大学学报(高教研究版),2022,26(04):28-34.

[3]庞海燕.基于新时代我国高等教育新使命谈一流应用型大学建设[J].金陵科技学院学报(社会科学版),2022,36(02):56-62.

[4]张君诚,兰明尚 ,赖祥亮,许明春.项目驱动创新班:应用型大学教学组织形式创新——兼论“五位一体”应用型人才培养模式[J].高等工程教育研究,2022(03):74-78+95.

[5]刘洁,郑丽.数字经济时代应用型大学产教融合的新商科人才培养模式研究[J].北京联合大学学报,2022,36(02):7-12.

[6]栾泽,丛广智,梁宵.产教融合背景下地方应用型大学人才培养模式改革困境[J].吉林化工学院学报,2021,38(12):57-61.

基金项目：黑龙江省高等教育教学改革项目，新工科建设背景下焊接专业方向工程实践人才培养模式探索，2019，7. 作者简介：郭立伟（1971—），女，黑龙江省哈尔滨市人，哈尔滨理工大学 硕士研究生，哈尔滨理工大学教授，主要研究方向：材料连接技术及质量评价。