基于CDIO模式的焊接专业综合实验的改革与探索.docx

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基于CDIO模式的焊接专业综合实验的改革与探索

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郑春雷闫志刚王玉辉杨志南于金库

[摘要]将CDIO工程教育模式引入到焊接专业综合实验教学环节，构建一种全新的综合实验教学新模式，实现了对实验内容及实施方案的改革，完成了对学生从自主设计实验、自行操作、焊接检验、性能测试、分析总结到报告撰写的全过程培养。对综合实验的改革提高了学生解决实际问题、团结协作以及创新思维的能力。此外，尝试了对部分综合实验报告进行返还，给学生提供了对不足之处自我思考、自我提升与争辩的机会，参与试卷返还的学生普遍认为效果良好，获得了更多的知识与提升。

[关键词]CDIO；焊接；实验教学；创新；报告返还

[]G642.0[]A[]1005-4634（2016）04-109-04

0引言

近些年，就业市场对人才的要求已有很大转变，由高学历型、理论型向技术型、复合型和创新型人才转变。目前，高校工科毕业生存在实践能力不强和创新意识不足等问题，在实际生产中难以满足用人单位对实际生成人才的需求，尤其是焊接专业，更是需要毕业生提高动手能力和创新能力。美国麻省理工学院、瑞典查尔姆斯技术学院、瑞典林克平大学与瑞典皇家技术学院合作开发了一个全新的工程人才培养的工程教育模式，称为CDIO（conceive-design-implement-operate）工程教育模式，即构思一设计一实现一运作。这种教育模式专注于培养学生扎实的工程基础理论和专业知识，并通过整个培养过程和创新实践环节的训练，培养出既有扎实的专业知识又有良好的专业技能的国际化人才。燕山大学是第一批教育部CDIO工程教育模式研究与实践课题组试点工作组高校之一，2007年便引入了CDIO工程教育理念，创建了基于项目的工程教育教学模式，于2013年加入了CDIO国际合作组织，成为其亚洲区中心成员之一。燕山大学材料科学与工程学院以国家级材料综合实验教学示范中心为平台，以教育部推行CDIO工程教育模式为契机，于2008年对焊接专业实验教学进行了改革，以便培养出的焊接专业毕业生符合国家对焊接专业高技能人才的需求，因此，学校增设了焊接专业综合实验这一教学环节。综合实验意旨在为学生提供一个完成独立项目全过程的机会，以项目形式培养学生的理论应用能力、实践动手能力、创新能力和团队合作能力。这一改革是符合CDIO工程教育模式的理念，可以全面培养大学生的实践能力。本文就以燕山大学材料科学与工程学院焊接专业为例，简述基于CDIO工程教育模式的焊接专业综合实验的改革探索。

1传统焊接专业基础实验教学的不足之处

实验教学是培养学生实际动手能力，通过联系理论解决实际问题能力的重要环节，然而许多院校存在重科研轻教学，重理论教学轻实验教学的现象。一般来说，高校教学育人的效果可能是在一二十年后才能体现出来，才能有客观全面的评价，也验证那句古语“试玉要烧三日满，辨材须待七年期”，时间之长可见一斑。而科研见效相对快一些。这也导致了对教学投入严重不足，尤其是实验教学投入严重不足，包括实验室建设和实验教师队伍的培养。而实验设备的落后及实验教师较低的知识和能力水平又导致实验教学内容和方法过于陈旧。例如，有些焊接实验室还仅限于手工电弧焊，没有电阻焊和氩弧焊等先进焊接设备，更没有将科学与工程前沿的内容纳入实验教学。在实验教学方法上，教师往往还是先讲解基本原理和实验目的，然后演示操作，再让学生按照规定的步骤和注意事项进行实验操作，最后撰写实验报告。这种方法仍然是以教师传授为主，学生缺乏积极主动的思考，处于被动接受的状态，不利于学生创新能力的培养，也不适用于专业综合实验。

综合考虑专业综合实验的特点以及人才培养的目标的情况，把CDIO工程教育模式引入到焊接专业综合实验中来是非常适合的。

2基于CDIO模式的焊接专业综合实验

2.1实验教学条件的改善

燕山大学材料科学与工程学院材料综合实验室自2007年入选国家级材料综合实验教学示范中心后，学校及学院对实验教学加大了投入，建立了设施先进的焊接实验室，购入大量氩弧焊机、CO2气体保护焊机、半自动埋弧焊机、电阻焊机、等离子切割机和磁粉探伤仪等先进企业广泛应用的焊接设备及焊接测量工具。与此同时，派出3名焊接专业实验教师进行国际焊接工程师培训，取得了国际焊接工程师资格证书。实验教学条件的改善和专业实验教师专业知识的提升将为焊接专业综合实验的开展铺平道路，使焊接专业综合实验的改革得以顺利进行。

2.2焊接专业综合实验的改革

燕山大学开设的焊接专业基础实验课有：手工焊条电弧焊、钨极氩弧焊、CO2气体保护焊、金属钎焊、电阻焊、搅拌摩擦焊、特种焊接方法认知、焊接变形及矫正、金属焊接性间接及直接实验评定、焊接热循环及焊接接头硬度分布测定、焊接接头金相组织观察、超声波探伤及磁粉探伤等。2009年开始，