以IWE促進(jìn)焊接專業(yè)工程化自適應(yīng)能力提升研究
——以重慶科技學(xué)院為例

王剛，姚宗湘，尹立孟，張麗萍，柴森森

以IWE促進(jìn)焊接專業(yè)工程化自適應(yīng)能力提升研究
——以重慶科技學(xué)院為例

王剛，姚宗湘，尹立孟，張麗萍，柴森森

工程化自適應(yīng)能力的提升是應(yīng)用型人才培養(yǎng)最直接的體現(xiàn)之一。結(jié)合IWE培訓(xùn)的課程設(shè)置和培訓(xùn)要求，從實(shí)驗(yàn)室資源整合、課程設(shè)計，以及課程授課方式和考核方式改革等方面，闡述了重慶科技學(xué)院焊接技術(shù)與工程專業(yè)工程化自適應(yīng)能力提升的措施。

IWE；焊接專業(yè)；工程化自適應(yīng)能力；實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)

重慶科技學(xué)院焊接技術(shù)與工程本科專業(yè)是2014年新開辦的工程應(yīng)用類工科專業(yè)。雖然有8年（2003—2010年）焊接技術(shù)及自動化?？茖I(yè)和8年（2006—2013年）材料成型及控制工程專業(yè)焊接方向的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)，但面對新時期應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的新特征，依然存在如何適應(yīng)工程化應(yīng)用需求等一系列問題。當(dāng)前，辦好新專業(yè)，特別是在如何強(qiáng)化學(xué)生工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面還存在許多需要改進(jìn)的地方。

國際焊接工程師（International We lding Engineer，簡稱IWE）培訓(xùn)認(rèn)證是國際焊接學(xué)會（International Institute ofWelding，簡稱IIW）針對焊接專業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn)與資格認(rèn)證體系，其目的是通過學(xué)習(xí)國際通用的標(biāo)準(zhǔn)（ISO、EN等）、規(guī)范和工程案例促進(jìn)國際間交流合作［1］。為了保證培訓(xùn)質(zhì)量，IIW規(guī)定參加IWE培訓(xùn)認(rèn)證的人員必須同時具備2個條件：（1）參加培訓(xùn)人員畢業(yè)于四年制正規(guī)工科院校，并且已經(jīng)獲得學(xué)士學(xué)位；（2）具備與（1）相當(dāng)?shù)暮附訉I(yè)基礎(chǔ)知識。符合條件的學(xué)員進(jìn)行一定時間的培訓(xùn)后必須參加由IIW組織的最終考試，成績合格者方可獲得授權(quán)［2］。IWE培訓(xùn)課程包括實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)、理論學(xué)習(xí)和現(xiàn)場生產(chǎn)案例討論等，培訓(xùn)過程注重理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，有助于提升學(xué)生工程化自適應(yīng)能力。重慶科技學(xué)院于2015年10月正式開始與哈爾濱焊接技術(shù)培訓(xùn)中心合作建設(shè)重慶地區(qū)在校大學(xué)生IWE聯(lián)合培養(yǎng)基地。目前已完成2期共87名學(xué)員的IWE培訓(xùn)認(rèn)證工作，共有73人順利獲得IWE資質(zhì)證書?？偨Y(jié)培訓(xùn)班經(jīng)驗(yàn)，從進(jìn)一步提高培訓(xùn)效果出發(fā)，發(fā)現(xiàn)學(xué)校在專業(yè)培養(yǎng)計劃、實(shí)驗(yàn)室管理等方面還存在一些亟待改進(jìn)的地方。

一、問題的梳理

在校大學(xué)生IWE培訓(xùn)是在學(xué)生已經(jīng)掌握專業(yè)基礎(chǔ)理論知識，并具備一定的專業(yè)實(shí)踐能力基礎(chǔ)上進(jìn)行的系統(tǒng)化培訓(xùn)。從滿足IWE培訓(xùn)的前期要求看，當(dāng)前學(xué)校焊接專業(yè)的培養(yǎng)計劃和培養(yǎng)目標(biāo)還存在一些有待改進(jìn)的地方。

（一）培養(yǎng)計劃和課程設(shè)置方面

1.專業(yè)課課程設(shè)計與培訓(xùn)要求存在差距

IWE培訓(xùn)學(xué)時計劃如表1所示［3-4］?？梢钥闯?，模塊劃分和課程設(shè)置與IWE的前期要求基本吻合，學(xué)生能順利通過報名資格審查。

專業(yè)課程分模塊學(xué)分統(tǒng)計如表2所示?？梢钥闯觯附庸に嚭秃附硬牧夏K的課程剔除選修學(xué)分后基本能滿足IWE培訓(xùn)要求，但與現(xiàn)場生產(chǎn)緊密相關(guān)的焊接結(jié)構(gòu)和焊接生產(chǎn)模塊的課程明顯偏少。雖然從2013級開始，專業(yè)實(shí)踐課程都有一定比例的增加，以彌補(bǔ)焊接生產(chǎn)模塊的短板，但與焊接生產(chǎn)和焊接實(shí)訓(xùn)學(xué)時（174學(xué)時）要求仍存在一定的差距，而實(shí)踐環(huán)節(jié)恰恰是保證提升學(xué)生工程化能力的關(guān)鍵。

表1 IWE培訓(xùn)學(xué)時計劃

表2 專業(yè)課程分模塊學(xué)分統(tǒng)計

2.課程設(shè)置重理論知識、輕工程實(shí)踐

IWE培訓(xùn)課程體系中，既有生產(chǎn)現(xiàn)場內(nèi)容，還有案例分析，其專業(yè)實(shí)踐內(nèi)容占比40%以上。結(jié)合學(xué)校第一期IWE培訓(xùn)結(jié)果，在制定2016級人才培養(yǎng)計劃時，特別增加了實(shí)踐課程學(xué)時，使實(shí)踐環(huán)節(jié)比例達(dá)到41.6%，但還包含了軍事訓(xùn)練等與專業(yè)關(guān)聯(lián)度不大的內(nèi)容，真正與專業(yè)相關(guān)的實(shí)踐環(huán)節(jié)增幅不大。

（二）實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)定位不明確

對比2013級以來的人才培養(yǎng)計劃（表2），雖然逐年增加了實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)學(xué)時，但增加的主要是課內(nèi)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和操作技能型訓(xùn)練（如焊接操作技能訓(xùn)練）的內(nèi)容。而有助于提升學(xué)生思維能力、工程設(shè)計能力和解決生產(chǎn)實(shí)際問題能力的設(shè)計性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)踐環(huán)節(jié)增加較少或基本未增加。

（三）實(shí)踐教學(xué)方法和手段單一

目前，學(xué)校專業(yè)實(shí)驗(yàn)室更多采取的是學(xué)生按規(guī)定時間進(jìn)行集中培訓(xùn)，然后按步操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的模式，完全忽視了實(shí)踐教學(xué)中的創(chuàng)新教育和學(xué)生個性化需求，使實(shí)踐教學(xué)效果大打折扣。同時，因?qū)嶒?yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)人員和實(shí)驗(yàn)學(xué)時的限制，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)一般以多人分組的方式進(jìn)行，真正得到鍛煉的往往是組內(nèi)比較積極的個別學(xué)生，而大部分學(xué)生只是對整個過程有直觀的了解，無法達(dá)到人人動手參與實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的目的［5-6］。

（四）實(shí)驗(yàn)室場地、設(shè)備開放程度不夠

雖然學(xué)校每年都要求教師積極申報開放性實(shí)驗(yàn)，但由于實(shí)驗(yàn)專業(yè)性強(qiáng)、管理難度大、實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)建設(shè)滯后等原因，實(shí)驗(yàn)室開放范圍停留在學(xué)院或教研室，導(dǎo)致很多設(shè)備不能共享，這在一定程度上影響了設(shè)計性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的開展［7］。

二、應(yīng)對措施

為了盡可能提高IWE培訓(xùn)效果和提升學(xué)校焊接技術(shù)與工程專業(yè)學(xué)生工程化自適應(yīng)能力，讓學(xué)生在系統(tǒng)化的培訓(xùn)過程中受益，主要從以下3個方面進(jìn)行了改進(jìn)。

（一）實(shí)驗(yàn)室資源整合

打破原實(shí)驗(yàn)室封閉和職能相對單一的現(xiàn)狀，重新整合焊接專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，將其分成三大部分，即借助學(xué)校平臺的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、借助學(xué)院資源的專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室以及由教研室現(xiàn)有和規(guī)劃的設(shè)備而組成的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室［8-10］。焊接專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的組成如圖1所示?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)室主要完成大平臺課程的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計和技能訓(xùn)練，根據(jù)培養(yǎng)計劃由各授課教師統(tǒng)一安排；專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室主要完成焊接母材、焊材和焊接接頭的成分、性能和微觀組織的表征等檢測，主要通過開放性實(shí)驗(yàn)設(shè)計和學(xué)院實(shí)驗(yàn)室預(yù)約管理進(jìn)行提前預(yù)約；專業(yè)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)焊接專業(yè)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、競賽、畢業(yè)設(shè)計和科研等專業(yè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，目前已達(dá)到專業(yè)教師、實(shí)驗(yàn)員和實(shí)驗(yàn)助理的全員參與，對學(xué)生和社會開放預(yù)約的管理要求。通過實(shí)驗(yàn)室資源整合，不僅能滿足各類實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)分類實(shí)施的需要，而且能按照企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際需求，借助學(xué)校實(shí)驗(yàn)資源，實(shí)現(xiàn)焊接結(jié)構(gòu)從產(chǎn)品創(chuàng)意、產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品質(zhì)量檢測、產(chǎn)品維護(hù)等全生命周期范圍內(nèi)的科學(xué)研究和試驗(yàn)驗(yàn)證［11-12］。

（二）課程設(shè)計改革

在培養(yǎng)計劃中，除了增加實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)時外，更要注重通過課程設(shè)計改革以提高學(xué)生創(chuàng)新能力。一是將專業(yè)基礎(chǔ)課和課內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目按IWE培訓(xùn)要求的工藝、材料、結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)進(jìn)行模塊分類，整合成4個獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)專周，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中加深對課程知識的理解和各個知識點(diǎn)的融會貫通。二是改革注重技能訓(xùn)練的課程內(nèi)容，如將焊接技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)變成焊接技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，結(jié)合每年的全國焊接創(chuàng)新大賽內(nèi)容和要求進(jìn)行校內(nèi)選拔，從而大大提高學(xué)生的參與度和創(chuàng)新設(shè)計能力。三是緊跟專業(yè)發(fā)展前沿，對每年各專業(yè)教師的科研成果進(jìn)行總結(jié)，并將科研成果及時用于學(xué)生培養(yǎng)，讓學(xué)生在參與中提高科研實(shí)踐能力和工程化應(yīng)用能力。

（三）授課方式及課程考核方式改革

焊接技術(shù)與工程專業(yè)2016年開展了學(xué)風(fēng)建設(shè)工作，所有專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)核心課程參與課程授課方式及課程考核方式的改革：一是1學(xué)分對應(yīng)3次課后作業(yè)，作業(yè)內(nèi)容以綜合分析和科研小論文為主，學(xué)生需通過閱讀相關(guān)文獻(xiàn)才能完成，以提高學(xué)生科研興趣和文獻(xiàn)查閱能力。二是注重案例式教學(xué)，要求每門課程挑選1個有代表性的典型案例，讓學(xué)生全員參與。學(xué)生根據(jù)自身的理解依次上講臺以PPT的形式對案例進(jìn)行分析，并提出自己的見解，教師和同學(xué)對每個學(xué)生的講解進(jìn)行補(bǔ)充、討論和總結(jié)，以提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。三是在課堂授課中進(jìn)行1～2次隨堂考試，隨時了解學(xué)生對知識的掌握情況，及時查漏補(bǔ)缺，盡可能提高授課效果。四是提高課后作業(yè)、課堂討論和隨堂考試在課程考核中的比例，使其達(dá)到總成績的40%～60%。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中理解知識，注重學(xué)習(xí)過程和知識的工程化應(yīng)用，加深學(xué)生對專業(yè)知識的掌握程度。

圖1 焊接專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的組成

三、結(jié)語

培養(yǎng)應(yīng)用型人才是重慶科技學(xué)院的既定目標(biāo)，而應(yīng)用型最直接的體現(xiàn)就是專業(yè)工程化自適應(yīng)能力的培養(yǎng)。結(jié)合學(xué)校已進(jìn)行的2期IWE培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)，提出從實(shí)驗(yàn)室資源整合、課程設(shè)計，以及課程授課方式和考核方式等方面來提升學(xué)生的工程化自適應(yīng)能力。

[1]初雅杰，王章忠，李曉泉.焊接技術(shù)與工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)同國際焊接工程師培訓(xùn)的結(jié)合[J].中國冶金教育，2011（6）.

[2]陳少平，王文先，孟慶森，等.本科生國際焊接工程師資格培訓(xùn)認(rèn)證初探[J].太原理工大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2006（12）.

[3]王剛，姚宗湘，尹立孟.專業(yè)實(shí)驗(yàn)室開放管理中的信息系統(tǒng)功能設(shè)計[J].中國冶金教育，2015（6）.

[4]尹立孟，周進(jìn)，王剛，等.談材料成型及控制工程專業(yè)焊接實(shí)踐教學(xué)[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報（社會科學(xué)版），2010（12）.

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[6]姚宗湘.焊接專業(yè)課程設(shè)計的教學(xué)改革[J].中國冶金教育，2009（4）.

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[8]楊秋萍，李疆，楊波.應(yīng)用型本科院校實(shí)驗(yàn)室開放模式的探索與實(shí)踐[J].貴陽學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2013（3）.

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[10]常鳳華，張巖.國際焊接工程師培訓(xùn)與高校工程化人才的培養(yǎng)[J].電焊機(jī)，2009（3）.

[11]趙洪運(yùn).國際焊接工程師培訓(xùn)的思考與探討[J].成人教育，2011（9）.

[12]齊昕.完善實(shí)驗(yàn)室開放管理 構(gòu)建創(chuàng)新實(shí)踐平臺[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2010（3）.

（編輯：劉姝）

G642

A

1673-1999（2017）07-0113-03

王剛（1973—），男，碩士，重慶科技學(xué)院冶金與材料工程學(xué)院講師，研究方向?yàn)椴牧线B接技術(shù)；姚宗湘（1978—），女，碩士，重慶科技學(xué)院冶金與材料學(xué)院副教授，研究方向?yàn)楹附咏Y(jié)構(gòu)及電子封裝；尹立孟（1976—），男，博士，重慶科技學(xué)院研究生工作部教授，研究方向?yàn)槲㈦娮舆B接及電子封裝；張麗萍（1977—），女，碩士，重慶科技學(xué)院冶金與材料學(xué)院工程師，研究方向?yàn)楦邚?qiáng)鋼焊接；柴森森（1989—），男，博士，重慶科技學(xué)院冶金與材料學(xué)院講師，研究方向?yàn)橛猩饘俸附印?/p>

2017-04-20

重慶科技學(xué)院教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“基于IWE的學(xué)生創(chuàng)新與工程實(shí)踐能力提升的探索和實(shí)踐”（201630）；重慶科技學(xué)院教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“材料成型及控制工程專業(yè)開放式實(shí)踐教學(xué)的研究與實(shí)踐”（201407）。