焊接專業(yè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思路

摘 要：本文針對(duì)當(dāng)前力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，指出了高校傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弊端，并結(jié)合我校焊接技術(shù)與工程專業(yè)教學(xué)實(shí)際，對(duì)焊接技術(shù)與工程專業(yè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)行了深入的探討。

關(guān)鍵詞：力學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革；標(biāo)準(zhǔn)化

一、引言

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。然而，長(zhǎng)期以來實(shí)驗(yàn)課教學(xué)在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中一直處于從屬地位，尤其是專業(yè)實(shí)驗(yàn)課，往往依附于專業(yè)課教學(xué)，有關(guān)教學(xué)任務(wù)的實(shí)施通常采取以驗(yàn)證性為主的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，實(shí)驗(yàn)過程過于程式化，在教學(xué)過程中，學(xué)生被動(dòng)參與，缺乏自主探索的機(jī)會(huì)。我國(guó)高等教育的改革和發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)關(guān)鍵的歷史時(shí)期。高校應(yīng)深入進(jìn)行教學(xué)改革，努力提高教學(xué)質(zhì)量，加強(qiáng)對(duì)人才的能力培養(yǎng)和素質(zhì)培養(yǎng)，提高辦學(xué)效益。以前那些封閉的教學(xué)思想、陳舊的教學(xué)方法及古老的實(shí)驗(yàn)手段，對(duì)學(xué)生而言是誤人子弟，對(duì)社會(huì)而言是浪費(fèi)國(guó)家資源，對(duì)學(xué)校、對(duì)個(gè)人而言是面臨著競(jìng)爭(zhēng)的淘汰。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革是必然趨勢(shì)。本文就目前焊接專業(yè)拉伸實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題進(jìn)行分析，提出拉伸實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思路。

二、傳統(tǒng)拉伸實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

材料力學(xué)性能是工科專業(yè)的學(xué)生聯(lián)系基礎(chǔ)理論與具體專業(yè)知識(shí)必備的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)是力學(xué)性能課程中一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，有著課堂教學(xué)不可替代的作用，是學(xué)生獲取知識(shí)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力、提高素質(zhì)的重要渠道。金屬材料及焊接結(jié)構(gòu)所具備的力學(xué)性能是材料及焊接結(jié)構(gòu)性能和可靠性的標(biāo)志。通過室溫拉伸實(shí)驗(yàn)，得出幾項(xiàng)重要的力學(xué)性能，是目前廣大工程技術(shù)人員所經(jīng)常采用的實(shí)驗(yàn)方法。

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，焊接技術(shù)與工程專業(yè)大學(xué)生到工程部門工作后，往往需要很長(zhǎng)一段時(shí)間，甚至幾年才基本清楚材料力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)和焊接結(jié)構(gòu)力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)的區(qū)別。這說明目前教育機(jī)制在實(shí)踐能力培養(yǎng)和適應(yīng)性方面存在嚴(yán)重的缺陷。為了解決這方面的問題，首先必須弄清楚當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的主要問題。

1.驗(yàn)證理論多，涉及工程實(shí)際少。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一、落后，許多定義與現(xiàn)行相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不符，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過多，過于簡(jiǎn)單，缺乏思考性，缺乏吸引力。這些嚴(yán)重限制了教學(xué)水平、學(xué)生能力和素質(zhì)的提高，達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果。

2.演示多，動(dòng)手少。過去實(shí)驗(yàn)多以教師操作、學(xué)生看為主，或少部分學(xué)生做，大部分學(xué)生看，這導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中完全依賴教師布置好的步驟進(jìn)行操作，不動(dòng)腦筋，理論和實(shí)際脫節(jié)，實(shí)驗(yàn)操作技能差，獨(dú)立性差，遇到問題則一籌莫展。這樣的實(shí)驗(yàn)形式很難調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)及思考問題的積極性，達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ哪康摹?/p>

3.內(nèi)容少，時(shí)間短。傳統(tǒng)教學(xué)觀念普遍認(rèn)為實(shí)驗(yàn)附屬于理論課，因此將實(shí)驗(yàn)課視為一門副課，過于死板，完全屬于完成任務(wù)式的學(xué)習(xí)方法。

三、焊接專業(yè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程標(biāo)準(zhǔn)化問題。標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)一定范圍內(nèi)的重復(fù)性事物和概念所做的統(tǒng)一規(guī)定，它以科學(xué)技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的綜合成果為基礎(chǔ)，是工程技術(shù)領(lǐng)域的法規(guī)，是相關(guān)領(lǐng)域人們進(jìn)行技術(shù)活動(dòng)的準(zhǔn)則和依據(jù)。工科學(xué)生將來無論是從事科研工作還是走上生產(chǎn)崗位，都離不開標(biāo)準(zhǔn)，因此，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)過程引入標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)，使學(xué)生提早接觸和了解這一行業(yè)法規(guī)。

材料力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)方法大都有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，如金屬材料的室溫拉伸實(shí)驗(yàn)方法（GB/T228-2010）、金屬材料夏比擺錘缺口沖擊實(shí)驗(yàn)方法（GB/T229-2007）等。在教學(xué)過程中，我們根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容布置學(xué)生查找相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)標(biāo)準(zhǔn)文件進(jìn)行閱讀，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)文件設(shè)計(jì)、實(shí)施相關(guān)實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)操作真正做到有據(jù)可依，這種工程規(guī)范意識(shí)的培養(yǎng)，對(duì)于他們將來的專業(yè)發(fā)展是非常有利的。

現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教材所采用的實(shí)驗(yàn)方法雖然大多是依據(jù)于標(biāo)準(zhǔn)編寫的，但涉及的內(nèi)容十分有限，往往是僅滿足于相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的需要，具有很大的片面性。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容的更新速度相對(duì)緩慢，如金屬材料的室溫拉伸實(shí)驗(yàn)方法，許多教材采用的是舊標(biāo)準(zhǔn)（GB/T228-2002），而新標(biāo)準(zhǔn)在2010年就已公布了（GB/T228-2002）。通過引入標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)，可使學(xué)生獲取最新的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)信息，同時(shí)還可以使學(xué)生對(duì)相關(guān)測(cè)試技術(shù)的發(fā)展完善有全面而直接的認(rèn)識(shí)和了解。

另外，焊接專業(yè)力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)要突出焊接專業(yè)的特點(diǎn)，不能按照金屬材料專業(yè)的教學(xué)模式去進(jìn)行力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)。許多學(xué)校不注重焊接接頭力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)的分析，完全按金屬材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)焊接專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行講解，這是不合理的。在實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)結(jié)合焊接接頭力學(xué)性能的相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如焊接接頭拉伸實(shí)驗(yàn)方法（GB/T2651-2008）、焊接接頭沖擊實(shí)驗(yàn)方法（GB/T2650-2008）、焊縫及熔敷金屬拉伸實(shí)驗(yàn)方法（GB/T2652-2008）等。將金屬材料力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)和焊接接頭力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較分析，使學(xué)生能夠明白其中的不同點(diǎn)和相同點(diǎn)，能夠更深入地掌握力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)在材料和焊接接頭中的關(guān)鍵之處。

2.改革材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)方法。傳統(tǒng)的材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)多采用的是“固定式”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。即在實(shí)驗(yàn)課中采用固定的題目、實(shí)驗(yàn)要求、內(nèi)容、方法和步驟，使用規(guī)定好的儀器和儀表，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成。這種“固定式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)只適合驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以通過這種教學(xué)方式驗(yàn)證理論教學(xué)的內(nèi)容，加深對(duì)理論內(nèi)容的理解，但這種教學(xué)方法使學(xué)生沒有選擇的余地，思維能力和創(chuàng)造能力得不到發(fā)揮。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，激發(fā)和調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性；要教學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，讓他們有自主學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間去進(jìn)行創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識(shí)和能力的學(xué)生。（1）采用互動(dòng)式的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。實(shí)行過程控制、階段考核，通過將實(shí)驗(yàn)過程劃分為不同階段，明確每個(gè)階段的任務(wù)和考核目標(biāo)，強(qiáng)化學(xué)生的主體地位。在具體實(shí)施過程中，學(xué)生按照時(shí)間安排和具體要求進(jìn)行準(zhǔn)備，任課教師則按時(shí)間節(jié)點(diǎn)予以監(jiān)控，每一個(gè)階段任務(wù)完成過后方可進(jìn)入下一階段。（2）采用開放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上開放實(shí)驗(yàn)室條件，為學(xué)生提供更多選擇。如開放選修實(shí)驗(yàn)和第二課堂實(shí)驗(yàn)等。開放選修實(shí)驗(yàn)由指導(dǎo)教師提出實(shí)驗(yàn)方向，學(xué)生自主選題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)；第二課堂實(shí)驗(yàn)指學(xué)生在課外遇到的實(shí)踐性問題可以到實(shí)驗(yàn)室及時(shí)解決，使實(shí)驗(yàn)室成為對(duì)學(xué)生有強(qiáng)烈吸引力的一個(gè)重要活動(dòng)基地。

3.更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備，適應(yīng)技術(shù)發(fā)展。為了適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備或?qū)υ牧蠈?shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，使之能夠與我國(guó)現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和要求、現(xiàn)代工業(yè)實(shí)際接軌。

4.將科研成果應(yīng)用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)。將科研成果應(yīng)用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)，將工程中的實(shí)際問題融入教學(xué)中，能夠更好地充實(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在對(duì)外服務(wù)的過程中，我們體會(huì)到工廠企業(yè)社會(huì)的需求，也體會(huì)到書本教學(xué)中的一些弊病。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，根據(jù)科研工作的體會(huì)，將科研成果引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生會(huì)對(duì)這些與工程實(shí)際密切相關(guān)的材料力學(xué)問題產(chǎn)生極大的興趣。

5.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍建設(shè)。推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量能否保證的另一個(gè)關(guān)鍵因素在于實(shí)驗(yàn)教師與實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的作用。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的組織都是依靠實(shí)驗(yàn)教師來完成的，而這些內(nèi)容質(zhì)量的高低是由實(shí)驗(yàn)教師的水平?jīng)Q定的。實(shí)驗(yàn)教師水平的高低表現(xiàn)在是否熱愛實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作、業(yè)務(wù)水平如何、組織管理能力強(qiáng)弱等。因此，要吸收高水平的教師從事實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)等工作，實(shí)驗(yàn)室要有學(xué)術(shù)帶頭人，建立合理的梯隊(duì)。學(xué)校要給實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員提供進(jìn)修、培訓(xùn)、研討交流、考察等機(jī)會(huì)，制定行之有效的業(yè)務(wù)考核和晉升辦法，使他們熱愛本職工作，努力提高業(yè)務(wù)和管理水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆振林，吳鴻強(qiáng).高校材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思路[J].河南教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，12（9）：32-33.

[2]葉榮昌，強(qiáng)文江.材料力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革探討[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探討，2011，30（9）：136-137.