焊接与思维创新

焊接与思维创新

实验要求

1)专业与年级要求

电气工程及其自动化、自动化、能源与动力工程、新能源科学与工程、通信工程、工程力学、材料科学与工程、给排水科学与工程

2)基本知识和能力要求

需要同时线下进行金工实习,了解和实操金工实习内容,对焊接操作具有一定的了解,能够在跟随焊接虚拟仿真系统进行引导式探索以及自由训练。


教学成果

1、担任金工实习、机械制图、机械设计基础等专业基础课程的主讲教师近30年,每年教学人数近千人。
2、近5年,主持河海大学金工实习课程思政示范建设项目、机械制图多媒体课件建设,工程图学质量保证文件编制等教学改革5项,研究与编写《金工实习指南》等河海大学小型教学研究项目3项,组织实施设计创新与现代机加工实践“3D打印制造与创新设计实验等创新性教学实验项目4项。
3、主编《图解金工实习》、《机械工程制图》等教材3部。
2020年疫情期间,按照教育部停课不停学的布署,组织探索金工实习课程线上知识点,与线下实践体验的融合,把文化自信、创新观、工匠精神等思政要素通过多媒体、实操实做等方式,实现沉浸、体验教学的探索目标。


实验背景

焊接工艺在我国的现代化发展的历程中有着举足轻重的作用,现如今实验安全问题日渐突出,实验与安全间的矛盾在一定程度上影响了传统焊接实验课的教学质量。在互联网的时代,网络仿真实验课程能很好地解决这个问题。该仿真实验课程以“互联网+”背景下工科专业(简称焊接专业)应用型人才培养为导向,以提高大学生创新意识为目标,探索工科专业实验课程体系的构建。

焊接实验教学的现状及存在的问题

实验是本科教学过程中非常重要的一个实践环节,对人才培养的质量至关重要。实验教学不仅是传授知识、验证理论和掌握实验技能,更重要的是培养学生真正具有独立动手能力和良好科学素质及分析问题的能力。

1)教学模式单一。

焊接专业的实验课主要是理论课内实验,学时有限,授课方式以“教师为中心”的“填鸭式”传统方式为主,学生是被动的单向信息接受学习,而且与教师交流甚少,难以激发学生的创新思维,所以学习效果不理想,难以达到实验教学的目的,已经很难满足现阶段创新实践能力人才培养的教学要求。

2)实验教学资源利用率低。

现有焊接专业的实验分为理论课内实验和专周实验。实验开课相对集中,且在较短的时间内完成,造成实验设备闲置时间较长,实验设备利用率较低。

3)实验考评方式不科学。

焊接专业的实验考评主要以学生上交的实验报告作为评价依据,实验态度没有作为考评计入成绩,这种仅以实验结果或报告作为评价实验效果的考核方法,难以考察学生对设备的自主操作能力和团队合作能力,也难以激发学生上课的积极性,甚至使部分学生认为只要认真写报告就可以拿高分,抄袭现象严重,影响学生的培养质量。

4)学习形式单一。

实验课学生的预习主要依靠教师提供的纸制或电子版的实验指导书,大部分学生没有养成课前预习的习惯,同时,纸制文本也不方便学生随时随地的学习。所以实验课预习的效果不佳,上课时也难以将理论与实践有机地结合起来,实验教学的效果不理想。


设计原则

1.仿真设计体现客观结构功能及其运动规律着力还原真是实验的教学要求实验原理操作环境及互动感受

2.课程包含多种学科的原理、方法和技术,学生为对象进行课程设计,引导学生洞悉、探索学科前沿,不断激发学生创新兴趣的研究探索型实验

3.课程教学目标明确,技术架构清晰,便于学生理解课程重点,掌握焊接技术,不断激发学生的创新兴趣,培养学生勇于探索的创新精神

4.该仿真课程可以提供在线开放的仿真功能


实验目标

焊接技术一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺技术。该技术起源较早,焊接的出现迎合了金属艺术发展对新工艺手段的需要。为我国的现代化发展以及众多大国重器的建设起到了举足轻重的作用开设这门实验课程旨在实现以下教学目标

(1) 知识目标

学生能够了解焊接工艺发展历程,例如焊接工艺的早期发展近代发展等。在了解焊接工艺发展历程的同时认识几种实现焊接目的的途径(熔焊、压焊、钎焊等)。掌握焊接的原理,循序渐进全面认识了解焊接工艺。掌握手工电弧、气焊设备、工具和焊接材料的使用、分类和牌号。了解焊接分类、应用范围,并掌握简单焊接操作和相关安全技术。

(2) 能力目标

学生能够掌握一两种焊接方式并且根据提供的焊接件,独立自主的模拟完成焊接工艺。为学生树立创新意识,培养学生用于探索的创新精神。


成绩评定

课堂表现30%

课程实践:50%

  结课成果展示:20%