焊接專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索

呂 迎，李俊剛，王 軍，李慕勤，楊文杰，莊明輝

(佳木斯大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，黑龍江佳木斯 154007)

21世紀(jì)對(duì)高校人才培養(yǎng)提出了更高的要求，創(chuàng)新能力是高素質(zhì)人才的核心和靈魂。畢業(yè)設(shè)計(jì)是高校工科類專業(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，需要學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)及專業(yè)技能進(jìn)行知識(shí)再創(chuàng)造或再應(yīng)用，使學(xué)生綜合素質(zhì)和工程實(shí)踐能力全面提升。我校焊接專業(yè)始建于1958年，屬于大學(xué)傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)專業(yè)，目前已經(jīng)建設(shè)成為省重點(diǎn)專業(yè)。焊接專業(yè)以培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、精專業(yè)、重實(shí)踐、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的高級(jí)工程師為目標(biāo)，不斷地為社會(huì)輸送了大批焊接專業(yè)人才。近年來，由于種種原因，高校工科畢業(yè)生動(dòng)手能力、實(shí)踐能力較弱，缺乏創(chuàng)新精神，難以滿足企業(yè)和社會(huì)對(duì)高素質(zhì)人才的要求[1]。本文結(jié)合焊接專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，著眼于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，采取各種方法提高了本科畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1 畢業(yè)設(shè)計(jì)選題

1.1 選題應(yīng)符合焊接專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求

選題是畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中的起點(diǎn)，它決定了畢業(yè)設(shè)計(jì)的整體方向。焊接技術(shù)是材料、機(jī)械、電子和計(jì)算機(jī)交叉滲透的一門綜合性工程技術(shù)學(xué)科，要求焊接專業(yè)學(xué)生除了掌握自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、本專業(yè)及相關(guān)專業(yè)基本理論外，還要接受本專業(yè)領(lǐng)域的工程實(shí)踐訓(xùn)練，具有分析和解決實(shí)際問題的能力及創(chuàng)新能力。因此，焊接專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題應(yīng)符合上述人才培養(yǎng)目標(biāo)要求，盡量從科研、生產(chǎn)和社會(huì)的實(shí)際問題中選定，具有創(chuàng)新性和可行性。選題應(yīng)盡可能避免與往屆重復(fù)，注重因材施教，其難度和工作量應(yīng)適合學(xué)生的知識(shí)、能力和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件。

1.2 選題與科研和生產(chǎn)相結(jié)合

畢業(yè)設(shè)計(jì)根本目的就是提高本科生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，分析和解決實(shí)際問題的能力，為今后承擔(dān)專業(yè)技術(shù)工作或從事科研工作打下基礎(chǔ)[2]。高校工科專業(yè)的教師在教學(xué)的同時(shí)承擔(dān)著一些科研項(xiàng)目并致力于解決生產(chǎn)實(shí)際問題，其研究工作具有創(chuàng)新性和實(shí)踐性。將畢業(yè)設(shè)計(jì)選題與科研、生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。近5年，我校焊接專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合教師科研項(xiàng)目、生產(chǎn)實(shí)際的題目比例逐年提高，達(dá)到90%以上。例如，典型的科研結(jié)合的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目有：“藥芯焊絲CO2堆焊/噴射送粉法復(fù)合制備耐磨堆焊層”、“自發(fā)電式電容儲(chǔ)能多功能焊接設(shè)備及工藝的研究”、“奧氏體不銹鋼焊接殘余應(yīng)力場(chǎng)的有限元數(shù)值模擬”等；典型的與企業(yè)合作的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目有：“煤礦機(jī)械護(hù)板用耐磨焊條研究”、“收割機(jī)用集石槽工裝夾具的設(shè)計(jì)”、“箱式電機(jī)機(jī)座焊接殘余應(yīng)力控制”等。畢業(yè)設(shè)計(jì)選題與科研、生產(chǎn)相結(jié)合，使學(xué)生親臨科學(xué)研究的前沿陣地，接觸工程實(shí)際問題，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

1.3 遵循雙向選擇和一人一題的原則

焊接專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)首先由指導(dǎo)教師擬定若干題目，其內(nèi)容涉及焊接方法開發(fā)、工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備研究、性能分析等方面；然后經(jīng)過教研室討論、系主管領(lǐng)導(dǎo)審核后選出符合培養(yǎng)要求的題目于教科辦備案。題目選擇上一直遵循雙向選擇原則，增加了選擇自主權(quán)和選擇范圍。同時(shí)，保證一人一題或者是大方向下分成若干子課題但各有分工，利于學(xué)生獨(dú)立地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。

2 畢業(yè)設(shè)計(jì)研究階段

2.1 調(diào)整畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間，提前進(jìn)入課題

以往的畢業(yè)設(shè)計(jì)安排在大四下學(xué)期，許多學(xué)生忙于考研復(fù)試或參加招聘會(huì)，不能全身心地投入到畢業(yè)設(shè)計(jì)中。為解決這一問題，近3年來，焊接專業(yè)將畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間調(diào)整至大四上學(xué)期，這一時(shí)期學(xué)生需完成選擇題目、查閱文獻(xiàn)以及翻譯外文。對(duì)于參加課外科技活動(dòng)的學(xué)生，則可以較早進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作。這使得學(xué)生在大四下學(xué)期有充足的時(shí)間進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、檢測(cè)分析及撰寫論文，提高了整體的畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

2.2 提高信息檢索能力，促進(jìn)科研創(chuàng)新

畢業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo)之一是提高學(xué)生調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)的能力,即信息檢索能力。學(xué)生對(duì)信息的獲取和利用能力是形成綜合創(chuàng)造能力的基礎(chǔ)，并對(duì)個(gè)人學(xué)習(xí)能力、工作能力和科研能力的提高產(chǎn)生不可估量的影響[3]。焊接專業(yè)學(xué)生在選題后根據(jù)任務(wù)書的進(jìn)度安排，首先需撰寫一篇綜述，要求所引參考文獻(xiàn)不少于15篇，其中外文不少于3篇。此外，還要將一篇外文翻譯成中文。教師引導(dǎo)學(xué)生利用學(xué)校圖書館、電子閱覽室等資源來獲取科技信息資源，了解國(guó)內(nèi)外同類研究的新動(dòng)態(tài)，并對(duì)獲得的信息進(jìn)行篩選、提煉與分析完成綜述。對(duì)于在課題研究階段遇到的一些實(shí)際問題，讓學(xué)生獨(dú)立查閱文獻(xiàn)，從中汲取有益的啟示來確立解決問題的思路。在實(shí)驗(yàn)和論文撰寫即將結(jié)束時(shí)，需要對(duì)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料再次追蹤檢索，為課題總結(jié)或進(jìn)一步完善研究提供借鑒。總之，信息檢索貫穿于整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，不斷地啟發(fā)學(xué)生的科研思維，為學(xué)生創(chuàng)造力和想象力的發(fā)揮提供了空間。

2.3 注重培養(yǎng)創(chuàng)新思維和科學(xué)精神

畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科生從事工程設(shè)計(jì)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)和研究的初步嘗試。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，教師首先要在知識(shí)層面上培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)準(zhǔn)備、知識(shí)應(yīng)用和知識(shí)創(chuàng)造的能力[4]。根據(jù)課題目標(biāo)和任務(wù)，教師應(yīng)發(fā)揮學(xué)生主體作用，積極引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、獨(dú)立思考、大膽質(zhì)疑,運(yùn)用所學(xué)知識(shí)從多角度思考，從而提出具有創(chuàng)新性的技術(shù)路線。焊接專業(yè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)和撰寫論文階段，常用到MDI Jade相成分分析軟件、Origin數(shù)據(jù)處理軟件、Protel焊接電路設(shè)計(jì)軟件等。教師首先指導(dǎo)學(xué)生如何進(jìn)行基本操作，之后讓學(xué)生獨(dú)立地導(dǎo)入數(shù)據(jù)、繪圖和分析。此外，教師在精神層面上要對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)精神、失敗體驗(yàn)與創(chuàng)造意志的培養(yǎng)，鼓勵(lì)學(xué)生在研究過程中實(shí)事求是、勇于創(chuàng)新、不怕挫折，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的科學(xué)作風(fēng)，為培養(yǎng)成具有良好科學(xué)素養(yǎng)的創(chuàng)新型人才打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.4 與國(guó)際焊接工程師培訓(xùn)接軌

國(guó)際焊接工程師培訓(xùn)認(rèn)證是國(guó)際焊接學(xué)會(huì)針對(duì)焊接專業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn)與資格認(rèn)證的體系。在焊接專業(yè)教學(xué)中引入國(guó)際焊接工程師資格培訓(xùn)成為高校焊接技術(shù)人才培養(yǎng)的新模式[5]。我校早在2003年就與哈爾濱焊接技術(shù)培訓(xùn)中心合作建立了在校生國(guó)際焊接工程師的聯(lián)合培訓(xùn)基地[6]。參加培訓(xùn)的學(xué)生除了系統(tǒng)地學(xué)習(xí)以國(guó)際焊接標(biāo)準(zhǔn)為主線的理論課程外，還要進(jìn)行60學(xué)時(shí)的實(shí)踐技能操作實(shí)習(xí)，其內(nèi)容包括：焊條電弧焊、TIG焊、氣焊、MIG/MAG焊等常規(guī)焊接方法基本操作技術(shù)。目前，我校國(guó)際焊接工程師培訓(xùn)及資格認(rèn)證已開展9期，共有244名本科生順利通過資格認(rèn)證考試。事實(shí)表明，經(jīng)歷了國(guó)際焊接工程師培訓(xùn)的焊接專業(yè)學(xué)生，在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中接受知識(shí)的速度快，動(dòng)手能力強(qiáng)，可獨(dú)立地完成焊接試樣加工、焊接操作及焊后處理等工作。因此，在校本科生參加國(guó)際焊接工程師培訓(xùn)是提高焊接專業(yè)學(xué)生工程技術(shù)能力一種值得推廣的做法。

3 畢業(yè)設(shè)計(jì)融入課外科技活動(dòng)中

目前，各高校普遍開展課外科技活動(dòng)來提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和科研意識(shí)，如舉辦科技競(jìng)賽和設(shè)計(jì)比賽、實(shí)施創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃、申請(qǐng)創(chuàng)新課題等。但由于這些活動(dòng)均在課外完成，具有隨意性，學(xué)生難以系統(tǒng)地進(jìn)行研究與分析。因此，將畢業(yè)設(shè)計(jì)與課外科技活動(dòng)有機(jī)結(jié)合，既保證了課外科技活動(dòng)的延續(xù)與深入，又利于學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。近年來，焊接專業(yè)將畢業(yè)設(shè)計(jì)融入課外科技活動(dòng)取得了一些效果。例如：07級(jí)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)成果“自發(fā)電電容儲(chǔ)能螺柱焊機(jī)”、“CO2氣保焊/噴射送粉復(fù)合堆焊新方法”以及“鋁-浸鋁鋼板熔化極電弧焊焊接性研究”在全國(guó)首屆大學(xué)生焊接創(chuàng)新大賽中分別榮獲一、二、三等獎(jiǎng)。09級(jí)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題“高熵合金粉體TIG堆焊耐磨性能的研究”和“超硬耐磨技術(shù)的項(xiàng)目開發(fā)市場(chǎng)推廣”成功申報(bào)為省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目。

4 畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)注重創(chuàng)新性

畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)必須為創(chuàng)新教育服務(wù)，以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)為出發(fā)點(diǎn)，以發(fā)揮學(xué)生的潛能、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力為重點(diǎn)。焊接專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)由平時(shí)成績(jī)（30%）、論文評(píng)閱成績(jī)（20%）及答辯成績(jī)（50%）三部分組成。平時(shí)成績(jī)由指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生的工作態(tài)度、工作量，以及文獻(xiàn)檢索、獨(dú)立分析和解決問題、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力等做出評(píng)定。論文評(píng)閱成績(jī)由其他教師交叉評(píng)閱，從調(diào)查論證、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、創(chuàng)新點(diǎn)、論文撰寫質(zhì)量、外語和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力等方面給予評(píng)價(jià)。答辯是考核學(xué)生綜合能力的主要環(huán)節(jié)，由答辯小組依據(jù)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握程度、運(yùn)用知識(shí)分析問題的能力、對(duì)前人工作的改進(jìn)和突破以及語言表達(dá)能力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并針對(duì)存在的問題給出中肯的意見。對(duì)于具有創(chuàng)新思路、參加創(chuàng)新大賽或創(chuàng)業(yè)計(jì)劃的畢業(yè)設(shè)計(jì)則予以加分，并鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性進(jìn)一步完善課題研究。

5 結(jié)束語

畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)促進(jìn)本科生的綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的提高具有重要意義。近年來，在焊接專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐中，通過將畢業(yè)設(shè)計(jì)課題與科研和生產(chǎn)結(jié)合、開展國(guó)際焊接工程師培訓(xùn)、結(jié)合課外科技活動(dòng)以及綜合評(píng)價(jià)畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)等途徑，充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，使學(xué)生創(chuàng)新能力和工程技術(shù)能力得到提升，增強(qiáng)了學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

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