基于分组法的《焊接检验》课程教学方法改革研究

石端虎

（徐州工程学院教务处，江苏 徐州221111）

基于分组法的《焊接检验》课程教学方法改革研究

石端虎

（徐州工程学院教务处，江苏 徐州221111）

本文在分析《焊接检验》课程课堂教学存在问题的基础上，提出了基于分组法的《焊接检验》课程教学方法改革措施。教学方法改革主要包括以下几个方面：分组讨论法、学生模仿授课法、主动回答问题奖励法、科研反哺教学法、联合撰写学术论文法。给出了每种教学方法改革的实施思路和具体方案，介绍了其实施成效。应用与实践效果表明基于分组法的《焊接检验》课程课堂教学方法改革取得了较好的成效，可为其它课程的课堂教学方法改革提供有益的参考。

分组法；焊接检验；教学方法改革

0 引言

《焊接检验》是材料成型及控制工程专业的一门专业课，在材料成型及控制工程专业的人才培养中占有重要地位。《焊接检验》与其它专业课程相比，具有更大的学科交叉和实践性，学科交叉表现在本课程内容涉及物理学、化学、光学、热学、材料科学、信息科学、电子学等多个学科，同时又是全面质量管理科学与无损评定技术紧密结合的一个崭新领域。检测手段多样，与力、热、磁、声、光、电等各领域紧密相关，需综合多种方法获取工件的各种信息后对结构的安全给出准确的评价[1]。

《焊接检验》课程的学科交叉性就决定了其教学难度较高和教学效果很难达到理想的程度，因为对于教师而言，需要掌握多学科的知识，而且需要其能融会贯通；从另外一个方面而言，对学生的要求也较高，学生由于不具备交叉学科的知识，学习起来会遇到各种困难，需要他们查阅相关的资料来加深认识，从而达到巩固知识的目的。目前，《焊接检验》课程的教学方法改革方面开展了相关的研究[2-6]，也取得了初步的研究成果，其中一些成果已实际应用。但上述研究的针对对象为高职学生，其研究目的是为了提高高职学生的职业应用能力，使其能快速适应工厂的生产实践，而对于理论问题的探讨相对肤浅，不利于其发展后劲和潜力的发挥。

作者在分析应用型本科院校《焊接检验》课程课堂教学存在问题的基础上，提出了以分组法为基础的《焊接检验》课程教学改革方法，以期能为《焊接检验》课程的课堂教学方法改革奠定良好的基础，同时为其它课程的教学方法改革提供有参考价值的改革理念。

1 《焊接检验》课程课堂教学中存在的问题

对2009级和2010级材料成型及控制工程专业200余名学生课堂学习情况的进行了统计分析，统计结果表明：《焊接检验》课程课堂教学中主要存在的问题如下。

1）学生出勤率低，学习目的不明确。《焊接检验》为该专业的一门专业课，一般在大三下学期开课，这个阶段正是学生外出找工作和考研备考的大好时间，学生的主要精力主要放到了找工作和考研复习备考上，对课程学习持无所谓的态度，导致出勤率较低。虽然在每次开课前都重点强调出勤少一次扣平时成绩5分，但仍然有不少学生缺勤。另外，大部分学生对自己的职业前景没有做认真规划，基本抱着能找到什么工作就干什么工作的想法，专业学习兴趣低，学习目的不明确。

2）教学方法单一，课堂互动少。以往课堂教学主要以多媒体教学为主，老师在上边讲，学生在下边玩手机或吃零食，课堂互动少，课堂气氛不活跃，师生思想交锋较少，思维火花碰撞更少，老师授课无动力，学生学习无兴趣，导致课堂授课效果不佳。

3）涉及知识较多，学生交叉学科基础差。《焊接检验》课程以焊件缺陷为研究对象，重点介绍五大常规无损检测方法－超声检测、射线检测、磁粉检测、涡流检测和渗透检测在焊件无损检测中的应用与实践。每一种检测方法都涉及新知识，对于材料成型及控制工程专业的学生而言，学习起来难度较大，如果没有预备知识的铺垫，掌握起来确实不容易。

4）理论与实践脱节。以往课堂教学时重点讲授理论知识，而对于实践环节欠重视，理论联系实际不足，致使学生虽然掌握了理论知识，但在实际运用时仍不知所措，未能实现理论与实践的无缝对接。

2 《焊接检验》课程教学方法改革

在分析《焊接检验》课程课堂教学存在问题的基础上，经过深思熟虑，作者开展了基于分组法的《焊接检验》课程教学方法改革。分组采取自由组合的方式，课程第一次上课时授课教师布置分组任务，让同学们根据自己的兴趣和爱好自由组合形成若干个小组，分组时授课教师不进行干预。第二次上课时由班长把同学们自由组合的小组名单提交给授课教师，分组即告完成。因组合为自由组合，分组后中途不允许调组。最后考核时课程成绩由平时成绩与试卷成绩加权构成，其中平时成绩占30%，试卷成绩占70%。平时成绩主要包括分组回答问题成绩、课堂主动回答问题加分、联合撰写学术论文成绩、实验成绩、作业成绩等，其中实验成绩和作业成绩仅作为参考，不计入最终平时成绩。此外，还规定分组回答问题时，小组中任抽1人的成绩代表本组的本次回答问题成绩。而课堂主动回答问题加分只给主动回答老师提问且回答问题正确的同学加分，每主动正确回答问题一次其平均成绩加2分；回答错误不加分，但也不扣分，主要目的是为了鼓励同学们主动回答问题。最终平时成绩为各次平时成绩的平均分加上主动回答问题加分，但总分不得超过100分。某生期末成绩、平时成绩和所在组平时成绩的计算办法分别见公式（1）、（2）和（3）。

教学方法改革主要包括以下几个方面：分组讨论法、学生模仿授课法、主动回答问题奖励法、科研反哺教学法、联合撰写学术论文法。

2.1 分组讨论法

在分组的基础上，授课教师在每次理论课讲授即将结束时，布置思考题。思考题在课本中没有直接答案，需要同学们认真思考，并通过查阅资料和推演才能得出正确结论。思考题在下次上课时进行随机提问，各组内任抽1人的回答问题成绩为该组本次平时成绩。分组法的目的主要是想提高同学们的主动学习和团队合作能力。课下同一组内的同学可相互分享对本思考题的探究心得，而且也融洽了相互之间的关系，实践效果表明同学们对分组讨论法刚开始持抵触情绪，但经过2次讨论后同学们反而非常配合，回答问题的质量也显著提高，说明该方法取得了一定成效。比如课堂上布置的一道思考题为试列举你所知道的焊接缺陷，至少列出7种。对这道思考题，以前授课教师主要靠讲授法，讲授后学生学习效果不佳，而采用分组讨论法布置成思考题后，同学们给出了10多种答案，而且对每种缺陷的形态、特点、产生机理、存在部位、检测方法等都给出了正确答案，说明同学们在课下进行了大量的调研和资料整理工作，掌握了资料的分析与归纳方法。当然同学们在这个过程中也学会了许多在课堂上无法学到的知识。

2.2 学生模仿授课法

为了提高学生的课堂学习效果和语言表达能力，在课堂教学中采用了模仿授课法。主要做法是在授课教师讲授某个重要知识点后，要求学生在极短的时间内上讲台讲授授课教师刚才传授的知识点，当然语言要学生自己组织，而且要声情并茂、绘声绘色、引人入胜地进行。采用该种方法，学生每次上课都要竖起耳朵认真听讲，恐怕错过授课教师讲过的任何知识点，以免在点名让自己上讲台时出丑，更为重要的是他的表现将代表他所在组的表现，成绩为其所在组本次回答问题成绩，因此同学们对此事都不敢大意，恐怕招到同组同学的责难和埋怨。当然开始模仿授课时，学生的表现并不令人满意，但经过几次锻炼后，同学们的语言组织能力、授课能力和临场表现都有显著进步，大部分参与模仿授课的同学自信心增加了，而且敢于面对广大同学侃侃而谈，已经有了一点授课教师授课的味道。学生通过模仿授课的锻炼，其进步是明显的。不少同学在课下跟我探讨时都说，自己在寝室进行了多次演练，虽然授课效果并不令人完全满意，但比自己以前的表现好多了，起码敢于在众人面前非常自如地讲话了，谢谢老师给我的这次机会。

2.3 主动回答问题奖励法

该法设置的主要目的是为了拉开同组同学的平时成绩，同时也为了激发同学们的学习兴趣。该法的奖励原则是学生在课堂上每主动正确回答老师提问的问题1次，给该同学平时成绩平均分加2分，但平时成绩总分不得超过100分，从实践上来，有位同学因为在课堂上主动思考、积极参与课堂学习，其加分达到了8分。加分只给予课堂上主动回答问题且回答正确的同学，课堂上为了活跃气氛，对于主动回答但回答错误的同学不扣分，可以表扬其勇气，但不给加分。该法的实施迫使同学们在课堂上即时积极思考、时刻跟上授课教师的讲解思路，想拿到加分就需要付出更多的努力。自该法实施以来，共有8名同学获得加分，加分2－8分不等。该法虽然取得了一定的效果，但从总体效果来看，还需要进一步改进，以提高广大同学参与课堂教学的积极性和兴趣。

2.4 科研反哺教学法

《焊接检验》课程涉及声学与光学方面的知识，这方面的知识学生学习起来非常吃力，而且有些抽象的概念学生不容易理解。为了提高学生课堂学习的积极性和兴趣，尝试了科研反哺教学的方法，也取得了一定的成效。具体做法是授课教师把自己的科研成果做成屏幕录像，在课堂上放给同学们观看，同时结合自己的科研经历讲解自己解决上述问题的思路和方法，让同学们不但知道这个问题是什么，而且更为重要的是让同学们通过这种方式了解科研工作的一般过程，为他们以后从事实际工作和科研工作奠定基础。通过这种方法的锻炼，既可以让同学们了解本领域的最新研究现状，又可以培养同学们分析问题和解决问题的能力，提高其思维发散能力和创新水平。例如，在讲解射线检测中的实时成像知识点时，利用作者开展的复杂结构焊件缺陷空间定位及可视化研究成果来加深同学们对实时成像检测方面知识的理解，课堂上作者把缺陷定位及缺陷可视化等研究成果做成屏幕录像在多媒体上放映，同时讲解如何实现该焊件中缺陷分割、空间定位、缺陷细化、缺陷自动对应准则判定、缺陷空间位置数据自动提取、缺陷空间位置可视化等[7-12]，在讲解中不但注重理论知识讲授，而且注意根据同学们的理解水平来实现通俗化的讲解。通过科研反哺教学法，提高了同学们的学习兴趣，开拓了同学们的眼界，为其探索未知世界开启了一扇窗。

2.5 联合撰写学术论文法

在课堂教学中也发现同学们对《焊接检验》课程中几种常规无损检测方法的了解不多，为了提高同学们的查阅文献和自主学习的能力，在课堂教学中提出了分组撰写学术论文的方法。具体做法是按照上面的分组给每组布置一道学术论文题目，题目可从五大常规无损检测方法中任选一种，学术论文题目就命名为某种无损检测方法的研究现状及发展前景。例如一组同学的论题目可定为“焊缝缺陷的射线检测研究现状及发展前景”。其他各组同学可根据上述要求自定论文题目，题目可由本组同学商量后确定，也可征求授课教师的意见与建议。题目确定后各组进行分工，共同完成这篇学术论文的撰写。学术论文要严格按照中文核心期刊上发表论文的格式来撰写，时间限制在两周内完成，而且要求本组所有同学都要知晓本组撰写论文的主要内容及撰写思路、心得体会等。在两周后的课堂上每组任抽1人进行本组论文撰写的说明，并回答授课教师提出的问题，授课教师根据其任抽1人的回答来给该组打分，该分数代表本组一次的平时成绩。

诚如预知，各组同学第一次上交的论文会存在各种问题，例如正文格式不规范、英文翻译不标准（个别组甚至直接在百度词典上直译后照抄）、语句不通顺、标点符号运用不正确、未标注引用、参考文献格式不规范等。对上述问题授课教师在课堂上进行了有针对性的讲解，指出了存在的问题，给出了具体的修改方法。并要求各组根据授课教师指出的问题进行修改，一周后上交修改后的论文，授课教师对论文进行最后评定，并给出成绩，该成绩代表各组1次平时成绩。

通过联合撰写学术论文的方式，不但提高了同学们的团队合作能力，而且提高了同学们查阅资料、总结文献、撰写学术论文的能力。

3 应用与实践

基于分组法的《焊接检验》课程教学方法改革已在11材控1、2班实施，从实施效果来看，提出的各种教学方法在提高课堂教学质量和学生学习兴趣方面有较大改善，达到了预期目的。在考试成绩方面，与09材控1、2班、10材控1、2班相比，11材控1、2班成绩有较大提高，11材控1、2班的平均成绩为80分，比09材控1、2班平均成绩高10分，比10材控1、2班平均成绩高15分；在获得优秀成绩方面，11材控1、2班有7人获得优秀成绩，而09材控1、2班有4人获得优秀成绩，10材控1、2班有2人获得优秀成绩；在不及格人数方面，11材控1、2班全部及格，而09材控1、2班有5人不及格，10材控1、2班有8人不及格；在出勤率方面，09材控1、2班，10材控1、2班的出勤率大致在86%左右，而11材控1、2班出勤率为100%。通过上述对比可以看出，提出的教学方法改革在《焊接检验》课程教学中取得了较好的成效，当然提出的教学方法改革尚存在不足之处，这有待于在以后的教学实践中继续改进。

4 结束语

本文提出的基于分组法的《焊接检验》课程教学方法改革涉及分组讨论法、学生模仿授课法、主动回答问题奖励法、科研反哺教学法、联合撰写学术论文法等，对于每种方法都给出了对应的策略和实施方案，详细介绍了提出方法对改进《焊接检验》课程教学的实施效果。提出的教学方法改革在11材控1、2班进行了初步的尝试，实施效果表明提出的教学方法改革取得了较好的成效，但尚需在实践中继续完善。本文提出的教学方法改革不仅适用于《焊接检验》课程，而且可应用到其它课程的课堂教学中去，可为其它课程的教学方法改革提供有益的参考。

［1］赵熹华.焊接检验[M].北京：机械工业出版社,2012.

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［4］吕念春.如何提高焊接检验课程的教学质量[J].教育教学论坛,2013(18)：278.

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［7］Duan-hu Shi,Tie Gang.Automatic extraction and visualization of spatial position data for bulk porosities in laser weldments with complex structures[J].NDT&E International,2013,54(3)：133-141.

［8］石端虎,刚铁,杨峰.工字形焊件中批量缺陷的自动对应准则[J].焊接学报,2012,33(5)：53-56.

［9］石端虎.刚铁.张华军.等.工字型焊件射线图像中微小缺陷的分割及提取[J].中国机械工程,2010,21(1)：59-62.

［10］石端虎,刚铁,黄传辉,等.双面T形焊件中批量缺陷空间定位数据的自动提取[J].焊接学报,2010,31(4)：69-72.

［11］石端虎,刚铁,杨根喜,等.工字形激光焊件中批量缺陷定位数据的自动提取[J].焊接学报,2009,30(10)：49-52.

［12］石端虎,刚铁,黄传辉,等.复杂结构精密焊件中缺陷空间定位及可视化[J].中国激光,2009,36(9)：2393-2398.

Research on Teaching Methods Reform for Welding Inspection Curriculum Based on Grouping Method

SHI Duan-hu
(Dean’s Office,Xuzhou Institute of Technology,Xuzhou Jiangsu 221111,China)

Based on the existing problem analysis of classroom teaching for welding inspection curriculum,the teaching methods reform measurements of welding inspection curriculum were provided based on grouping method.The reform measurements of teaching methods are as follows,such as grouping method,students imitation teaching method,incentive method of active answer problem,research feeding teaching method, combination writing academic papers method and so on.Implement thinking and concrete scheme of each teaching methods reform were given,and the implement effects were introduced.Application and practice effects show that better effects are obtained for classroom teaching methods reform of welding inspection based on grouping method,and it can provide favorable reference for classroom teaching methods reform of other curricula.

Grouping method;Welding inspection;Teaching methods reform

石端虎（1973—），男，山东曹县人，工学博士，副教授，徐州工程学院教务处副处长，主要从事焊缝无损检测、焊接材料优化、实践教学管理方面的研究。

杨玉洁］