基于职业技能导向的焊接CAD课程教学改革探索

任爱梅，张 磊

（河南工学院 材料工程系，河南 新乡 453003）

基于职业技能导向的焊接CAD课程教学改革探索

任爱梅，张 磊

（河南工学院 材料工程系，河南 新乡 453003）

焊接CAD课程是焊接技术及自动化专业的一门应用性很强的技能课程。通过分析目前教学过程中存在的问题和不足，从课程的知识体系、教学过程、考核评价等方面进行了教改探索，提出增加实训环节，校企合作、工学结合，用行业实例进行教学改革，使学生的职业技能得到实质性提高。

职业技能；过程教学；实训；校企合作；考评

0 引言

河南工学院焊接技术及自动化专业主要培养焊接工程领域生产、建设、管理、服务一线的高素质技术技能型人才，毕业生主要面向压力容器、起重设备、车辆工程、钢结构建筑、石油化工等行业的焊接结构设计、工艺设计、生产和质量管理以及焊接设备的调试、维护、销售等岗位。要求学生掌握本专业必备的基础理论知识和专业知识，具备从事焊接工程领域实际工作需要的专业素质、职业技能和较强的创新创业能力[1]。

焊接CAD是焊接专业的一门应用性很强的技能课程，与机械制图、AutoCAD和焊接结构制造课程紧密相关。课程内容注重实用性和针对性，主要讲解焊接结构识图和用CAD软件绘制焊接结构二维平面图。该课程旨在培养学生计算机绘图的职业技能。

1 现行课程教学中存在的问题

1.1 缺乏应用型教材

我校焊接专业CAD课程的传统教材是《机械制图》和《AutoCAD》，主要讲解机械制图的三视图、装配图等通用知识和CAD二维制图的基本命令，教学中弱化了焊接专业的金属结构图、焊接图、展开图的教学，专业针对性较差[2]。往届毕业生反映课程的教学内容滞后，与工程应用有差异。经过调研后教材改为《机械制图（焊工用）》，强化了焊接图形表达的基础知识、焊接展开图、焊接结构图的表达等内容，但是该教材未能和CAD知识结合，并且实例图形的复杂程度远非高职高专和应用型本科层次的学生所能理解的，缺乏实用性；而《机械制图（冷作、焊接专业用》教材仍未能和CAD知识结合，仅有轴测图、识读焊接图和展开图等章节值得借鉴。

教师上课需要将CAD制图知识、机械工程制图标准、焊缝坡口及符号表示法、焊接结构实例图等知识补充结合，教案及课件需要大量地旁征博引，学生手里没有合适的教材，导致授课效果不佳，引起学生不满。

1.2 实操训练课时少

本专业焊接CAD课程目前为32个课时，理论和上机各为16课时，无论是CAD绘图知识还是焊接结构的识图和制图知识，学生们都只能是浅尝辄止。即便有些同学在理论知识方面有了一些系统的理解，但因缺乏足够的实操训练，很快就将理论知识淡忘，进而缺乏学习兴趣和信心，导致教学效果较差[3],学生绘制的图纸错漏较多，质量普遍不过关，不符合现行制图规范和标准要求，无法达到预期的教学效果。

1.3 考评机制不合理，学生复制抄袭严重

该课程目前的考核评价采用上机练习50%和大作业50%相结合的方式，但实际执行效果差。便捷的复制方式使教师在检查学生上机练习的效果时防不胜防，经常被“愚弄”，有时只能以学生的出勤情况来粗略考核。至于大作业，几年来批改作业的事实证明，也存在复制抄袭现象，甚至有整个班级交上来的作业如出一辙，都无法实现对学生的有效考核评价，不利于学习积极性的调动。

2 教改思路

2.1 构建应用型的知识体系，重新编写教材

通过对焊接专业工作岗位群进行分析调研，基于《国家岗位职业标准》和工作过程必备的知识和技能，在确认学生们已学过机械制图课程的前提下，系统构建本课程“一条主线、四个层面”的教学练一体化应用型知识体系[4]。一条主线——焊接结构图样的识读、制图与设计；四个层面——工程图样标准、CAD二维制图、焊缝表示法、焊接结构图的表达。

根据该知识体系重新编写教材，并侧重精选难度及复杂程度适宜的压力容器、工程机械、交通运输、建筑框架等各类常见焊接结构实例图纸，强调培养学生的职业技能。课程的教学内容、学习目标和课时分配设计如表1。囿于课时的限制，每项教学项目都留有习题，供学生课后上机练习，巩固学习效果。

表1 教学项目与课时设计

2.2 强化过程教学

焊接CAD在教学中是一门承前启后的课程，承前有画法几何、机械制图和AutoCAD,启后有熔焊原理、焊接结构、课程设计及毕业设计，它不是单纯的计算机制图，必须和专业相结合才能体现出优势。为保证在有限的课时内让学生掌握用计算机绘制专业图纸的技能，必须强化过程教学，改革传统的“以教师为主”的教学方法。

新的教学理念强调“以学生为中心，教师为主导”的教学模式。具体的教学可采用多种方法相结合。理论讲授时采用启发式教学和讨论式教学，对同一种图形或焊接结构采用不同的制图表达方法，利用学生的探究心理激发其学习兴趣，鼓励思考，同时培养创新意识[5]。

采用实例教学法[6-7]，以实例绘图为依托，把操作方法的学习融合到具体实例中边讲边练，让学生在“学中做，做中学”。通过多媒体课件，先为学生呈现实际的工程图纸或焊接结构，如图1，加强学生对部件形状的感性认识，再用制图命令及知识实现绘图。

图1 轴承挂架焊接实例图

上机课可采取项目教学法，选取多个项目实例，让学生分组绘制并分工协作，既可培养团队协作的工程意识，又培养了独立制图的能力，使学生在完成项目任务时很有成就感，激发了学习兴趣。

延伸课堂教学。使有限的课堂教学延伸为无限的课下自学，为学有余力或有兴趣的同学创造学习氛围，提升教学效果。具体表现在：开放机房，让学生能有更多的上机实操练习机会；搭建网络学习平台，使学习时间和地点相对机动灵活。如QQ或微信群，教师在平台上共享一些相关知识的课件、工程实例图或练习题，师生在群里可以讨论，答疑解惑。

2.3 增加实训环节

“理论+上机”的教学过程仅是保证了各教学单元本身的理论和实践相结合，但各教学项目的知识点相对来讲自成一体，各有侧重，唯有将各知识点有机结合起来，连点成线，连线成面，才能锻炼绘制焊接工程图的综合能力。整个理论教学完成后，增加半周或一周的实训环节，教师选取一些能突出专业性的行业实例图纸，如整套的焊接结构图，包括装配图、平面图、剖视图、明细表、零件图等，让学生识图并绘制其中的某些部分，完成实训报告。这样，可对巩固提高学生焊接结构识图和CAD绘图的综合能力，起到事半功倍的效果。

2.4 校企合作，工学结合，用行业实例进行项目教学

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》等文件，强调实行校企合作、工学结合的人才培养模式。例如实训环节和“焊接结构件的绘制及标注”章节的授课过程，采用单个图例比较孤立，缺乏实用性和趣味性，并且不易把相关知识综合串联，可以开展校企合作授课模式[8]，从企业选取难度适中的具体焊接结构产品学习CAD制图，或聘请行业的工程技术人员进行讲座、培训等教学活动。在实训环节，让学生分组设计小型产品的焊接结构，以企业老师为主，校内教师为辅，教导学生把零散的知识点综合运用，并像设计真正产品一样严格要求，规范作图，使学生体会真正的职场氛围，专业技能与相应的就业工作岗位“无缝对接”，从而使培养的学生更符合企业的需要。

2.5 改进考评方法

为了强调知识、能力、技能并重，提高考核评价的有效性，建议过程考核（占30%）、期末考核（占30%）、实训考核（占40%）相结合。过程考核的内容包括出勤、课堂讨论和课堂练习，意为评价学习态度；期末考核采用笔试加机考形式，分A、B卷，检查基础知识和基本绘图技能；实训考核则分组以大作业或PPT汇报形式进行，旨在考核学生对知识的综合应用能力。这种考核方法使学生更加注重学习及上机的过程，调动了学生的学习积极性，一定程度上避免了拷贝作弊，考核内容既有利于学生牢固掌握理论知识，又培养了学生解决实际工程问题的能力。

3 结束语

通过分析焊接CAD课程教学过程中存在的问题和不足，对课程知识体系、教学过程、考核评价等方面进行了教改探索，提出了增加实训环节、校企结合、工学合作、用行业实例进行项目教学的改进意见，以调动学生的学习积极性，提高了学生的实际操作能力和计算机绘图技能，使学生的职业技能得到提高，迅速适应未来工作岗位的要求。

（责任编辑 吕春红）

[1] 秦伟.浅析应用型本科高校人才的创新素质培养[J].中国教育学刊,2015(S1):155-156.

[2] 王娴.《焊接制图与CAD》课程的优化设计[J].技术与市场,2014,21(11):263-265.

[3] 曹兵.土木工程专业CAD课程教学改革方法研究[J].教育教学论坛,2016(37):138-139.

[4] 周立波,王凌云.“CAD/CAM综合实训”课程教学改革探索与实践[J].科教导刊,2016(1):97-98.

[5] 刘志龙.建筑工程技术专业CAD教学探讨[J].四川建材,2016,42(4):289-290.

[6] 赵勇,付娟,李瑞峰等.实例教学法在焊接专业《CAD基础》教学中的应用[J].科技资讯,2011(19):199-201.

[7] 赵勇,严铿,邹家生等.焊接专业《CAD基础》课程的教学改革[J].教育教学论坛,2012(4):25-26.

[8] 邱慧丽.应用型本科高校C语言教学改革与研究[J].阴山学刊(自然科学版),2016(4)：98-99.

Based on Guidance of Vocational Skills to Explore Curriculum Reform of Welding CAD

REN Ai-mei，et al
(Department of Materials Engineering, Henan Institute of Technology, Xinxiang 453003, China)

As a skills curriculum about specialty of welding technology and automation, welding CAD has a strong applicability. Through the analysis of the problems in the process of the current teaching and the insufficiency, reform exploration from the knowledge system of the course, teaching process and evaluation. Put forward improvements about increase practical training link, college-enterprise cooperation, combination study and work, project teaching with instance of industry, make the students' vocational skills improve.

vocational skills; process teaching; practical training; college-enterprise cooperation; evaluation

G642

A

1008–2093(2016)06–0070–04

2016-09-19

河南省教学技术装备和实践教育研究项目（GZS139）

任爱梅（1974―），女，河南辉县人，高级工程师，工程硕士，主要从事焊接及电冰箱制造工艺研究。