自动化焊接技术论文范文
时间：2023-03-22 17:48:28
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2锅炉压力容器制造中焊接自动化技术的应用
2.1膜式壁焊机
我国的工业发展比较迅速，伴随着工业的发展，焊接技术也表现出了时代性的特征。由于人口的增加和社会需求的增加，锅炉压力容器的制造水平也获得提升。在焊接自动化技术的应用中，具有代表性的一种叫做膜式壁焊机。该设备主要有气体保护焊和埋弧焊两种工艺。在起初的阶段，我国由于技术不纯熟，因此依赖于进口。后续的研究成功后，便开始应用自己生产的设备。从现有的应用来看，哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂等，主要是运用膜式壁焊机中的气体保护焊；而上海锅炉厂、武汉锅炉厂等主要运用埋弧焊工艺。气体保护焊属于比较简单的焊接自动化工艺，现有的应用范围不是很大，但其稳定性和安全性较高，因此北方运用较多。埋弧焊属于高端一些的焊接自动化技术，同时效率较高，但由于在自动化方面融入的元素不是很多，因此需要在一定程度上增加人工操作，日后的提升空间较大。
2.2直管接长焊机
锅炉压力容器所要承受的压力是非常大的，仅仅凭借膜式壁焊机，并不能长久的满足要求。为此，技术人员通过长期的调查和研究，制定了全新的焊接自动化技术——直管接长焊机。该焊机的优势在于，其拥有的自动化程度较高，能够满足日常焊接中的较多工作，即便是应对一些技术性较强的焊接，也没有表现出较多的问题，总体上的满意度较高。比如说武汉锅炉厂就与美国的阿尔斯通展开了合作，引进了管子预处理线，该线包括管子定长切断、管端数控倒角机、管端内外磨光机、管内清理机等先进的设备和装置，采用了PLC自动化控制技术，实现了自动化生产。在所有的设备当中，管端数控倒角机是一个非常重要的设备，这一设备利用旋转及轴向进刀的过程中，可以根据管子的规格及要求编制相应的切削程序，快速、标准、优质的切割出各种坡口。由此可见，直管接长焊接的功能性较多，日后可以在锅炉压力容器制造中推广应用。
2.3马鞍形焊机
锅炉压力容器在现阶段的应用中，常常是为了满足一些特殊要求而设定的，为此，仅凭上述的两项技术，依然没有完全的满足需求。经过探究，技术人员还研制出了一种名为马鞍形焊机的设备。该设备能够应对较多的特殊形状或者是特殊功能的锅炉压力容器。第一，该焊接技术，利用数控技术建立数学模型，保证设备的形状和具体功能不会发生偏差。第二，主管与焊枪的同步运用，使得焊接的效率和质量稳步提升，并且有效的解决了两直径相近的相关结构焊接质量问题，总体上的焊接效果比较理想。在今后的工作中，可将上述的三种焊接技术，广泛应用与锅炉压力容器制造中，并深入研究，健全技术体系和应用方式，创造更多的效益。
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毕业设计(论文)选题的原则与来源如图l所示。
毕业设计(论文)的实施
现阶段学校毕业设计(论文)存在的问题有：与顶岗实习时间冲突、过程控制把关不严、学生认识不到位、教师指导不到位等。针对这些问题，我们采取了校企合作双导师、顶岗实习与毕业设计双结合、指导教师一肩挑等措施，保证了毕业设计(论文)教学质量。
毕业设计(论文)案例
(一)动画短片《APPLE》
1.设计题目：“动画学院奖”动画短片创作《APPLE》。
2.课题来源：本次毕业设计课题是为准备参加2011年10月北京电影学院动画学院奖而设定的选题。
3.学生信息：刘芳哲，2008级电脑艺术设计(1)班。
4.指导教师信息：陈淑姣，艺术设计学院传媒系副教授。
5.创新特点：要求学生有对剧本编著的认知、导演艺术的把握、镜头语言的运用、角色和分镜头设定、原画和动画的设定制作、电脑动画及后期合成等多方面的技能。
(二)《素·媚》成衣设计
1.毕设题目：《素·媚》。
2.课题来源：朗姿服装品牌2012年～2013年高级成衣设计与研发。
3.学生信息：康萌萌，2009级服装服饰(3)班。
4.指导教师信息：吴效瑜，艺术设计学院服装艺术设计系讲师。
5.指导过程：对朗姿股份有限公司提供的面料特性、特征进行充分把握，依据前期工作获得的信息，整理归纳，结合面料，进行正稿设计，制出手绘效果图、电脑效果图、1：5结构设计图、1：1工业样板，进行工艺缝制。
6，创新特点：根据企业服装设计的典型工作任务，指导学生完成设计调研、设计构思、设计主题、设计效果图、设计选料、设计制作、设计手册汇报等完整的工作。课题通过东西方元素在现代高级成衣设计中相互融合、碰撞，阐释了品牌成衣的内涵。
(三)计算机游戏软件
1.毕设题目：基于J2ME平台的手机游戏开发。
2.课题来源：此课题来源于学生本人参加201 1年北京市计算机应用大赛的获奖作品。
3.学生信息：杨蕾，2009级手机应用(2)班。
4.指导教师信息：作品指导教师：李云玮，计算机应用(手机游戏设计)教研室；
毕设指导教师：司建敏，中国科学院自动化研究所计算机应用博士。
5.指导过程：指导教师首先下发策划目录，学生按照策划目录独立完成游戏策划案的撰写，然后设计游戏的流程图和类结构图，分析了游戏的具体功能模块：界面设计、菜单设计、地图设计、角色设计、战斗系统设计、对话设计、音效设计、场景切换，最后编程实现每个功能模块。
6.创新特点：在游戏战斗的界面中加入了npc的行为判定，主动攻击型，玩家进入任务场景时敌人进行追击和攻击。玩家需要和各种npc对话找到任务的相关线索，通过得到的线索完成任务。
(四)半自动火焰切管机
1.毕设题目：半自动火焰切管机的设计与制作。
2.课题来源：来源于实习，改善实训条件，增加实训设备。
3.学生信息：朱继业，2009级焊接技术班、姚卫杰，2009级焊接技术班。
4.指导教师信息：张磊，助理讲师、焊接技术专业教师。
5.指导过程：在研制改造半自动火焰切管机的过程中，首要问题就是解决切割30度的坡口管时的准确性。教师带领学生分析分度头的工作原理和特点，利用分度头可以根据工件在水平、倾斜或垂直的位置上进行装夹分度的优点，再加上一个可调节固定的切割枪，经过后期的下料、装配、焊接、测试，最终研制出既可以提高切割管的稳定性，又可以提高切管效率的半自动火焰切管机。
6.创新特点：通过研制改造半自动火焰切管机，大大提高了在切割30度的坡口管的成功率和稳定性，同时提高了效率，降低了手动火焰切管中对人力和材料的浪费，为学院节约了经费。
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从现有文献调研来看，目前国内大部分高校对于跨专业研究生培养的关注不够，涉及该方面的文献非常有限，大庆石油学院[6]对地质类跨专业研究生、浙江财经学院[7]对管理类跨专业研究生的培养模式进行了一些探索。大庆石油学院在分析地质类跨专业生源的研究生对硕士点建设利弊的基础上，对跨专业地质类研究生的培养进行了探索与实践，认为跨专业研究生作为一个特殊群体，需要作为一个系统工程来设计和实施，即从招生、入学前、授课阶段、开题报告前及进入论文写作阶段等各个环节结合导师、授课教师及管理人员给予共同的特别关注，协同指导，才能在较短时间内克服跨专业研究生的不足，适应地质类研究生教学与培养方式，并发扬其跨专业的知识结构特色，成为高层次的复合型人才，真正成为合格的地质类硕士毕业生。[6]
目前国内大部分高校对于跨学科、跨专业研究生培养的机制、模式及策略等问题还没有给予足够的重视并进行深入研究，对于跨学科、跨专业报考研究生这一特殊群体的成长、成才还缺乏有益的指导。
二、焊接学科跨专业研究生培养的特殊性
南昌航空大学焊接学科是材料加工工程硕士点的方向之一，历来就业前景较好、研究经费充裕、科研条件好，因此，每年都有近60%的生源是跨专业、跨方向报考的。以2009、2010级研究生为例，其本科专业有应用化学、机械设计及自动化、生物医学工程、电子科学与技术、金属材料工程、飞行器制造工程、材料成型及控制工程（锻压方向）、材料成型及控制工程（铸造方向）等。
1.跨专业报考焊接学科研究生的优势
跨专业考生与本专业考生相比，有一些特点和优势[6]：来自不同的专业背景，考虑问题的角度和思路颇有特色，对于圈内传统观点和学说敢于质疑，另辟蹊径。通过问卷调查结果发现，焊接学科研究生，本科所学专业为材料类专业的，往往表现出较强的微观组织结构分析的能力，本科所学专业为机械类专业的，在焊接设备、工装夹具的设计方面和本专业学生相比有优势，这些对本专业生源的研究生构成了激励和促进。
2.跨专业报考焊接学科研究生培养中的问题
跨专业报考焊接学科的研究生虽然有利于选拔更多的具有宽广基础知识的优秀生源入学，从源头上为培养复合型、具有创新能力的焊接技术人才奠定了基础，但也带来了严重的问题和矛盾：
（1）在焊接学科专业课程的教学中存在较大的困难。由于现有研究生的培养计划是针对本科为焊接专业的研究生所制定的，但现在面对的对象有一半左右是对焊接专业一无所知的跨专业研究生，因为统一授课对象的基础不一样，如果授课内容和难度以跨专业研究生为基础来安排，那么本专业研究生会“吃不饱”，如果以本专业研究生为基础来安排，跨专业的考生又“跟不上”。
（2）由于与本专业学生的专业基础相差太远（不同的跨专业生源的基础也还有明显的差别），跨专业报考焊接学科的研究生对于焊接专业的一些基础理论问题不太清楚，一方面在后续的课题研究中无法进行深入研究，硕士论文的质量也不高，在规定的时间内难以完成课题的开题报告，进而影响到整个培养环节的进行。另一方面，部分跨专业学生比较勤奋、努力，虽然能够完成硕士论文、顺利毕业，但硕士论文的撰写中经常会用到一些令人啼笑皆非的词语，反映出其专业基础不扎实，在毕业后的工作中也会出现对焊接专业的很多基本知识掌握程度不够、内行人说外行话的情况。根据问卷调查结果，有相当一部分学生自认为：虽然读了焊接方向的研究生，做了与焊接相关的课题，但并不真正了解焊接，在毕业后的工作中缺乏自信心。
三、焊接学科跨专业研究生培养的策略
针对南昌航空大学焊接学科跨专业报考的研究生日益增多、培养对象的基础相差越来越大这一现状，为了全面提升南昌航空大学焊接学科跨专业报考的研究生的专业基础知识，在跨专业报考研究生的培养中引入了国际焊接工程师培训、认证的新模式。
“国际焊接工程师”是ISO1473l标准中所规定的最高层次的焊接技术人员和质量监督人员，是与焊接相关企业获得国际产品质量认证的要素之一，获得者可从事产品的结构设计、生产制造、质量保证、研究和开发等各个领域的焊接技术和相应的管理工作，在企业中起着极其重要的作用。培训内容包括与焊接专业相关的基础知识和专业知识，既有材料、机械、力学、电子电工等焊接专业基础知识，也有“焊接工艺及设备”、“材料及材料的焊接行为”、“焊接结构与设计”、“焊接生产及应用”四门主干课程，还有国际（ISO）、欧洲（EN）、美国（ASME）、德国（DIN）标准与规程和国际先进的焊接技术、国内著名专家的科研与生产实践经验。
通过对近几年跨专业、跨方向报考南昌航空大学焊接学科的研究生的本科专业、知识结构进行调研，与国际授权的机械工业哈尔滨焊接技术培训中心进行研讨，确定焊接学科研究生参加国际焊接工程师培训的入学条件和资格，结合国际焊接工程师培训的入学要求，对焊接学科研究生培养的现有课程体系进行了优化和改革，将部分焊接本科专业的核心必修课程如“焊接理论基础”、“弧焊电源”、“焊接结构”、“材料焊接性”等设置成研究生培养计 划的选修课程，供跨专业、跨方向学生选修，使其具备一定的焊接基础理论，以满足国际焊接工程师培训的入学资格审查。通过中期考试后，对这些学生进行国际焊接工程师的培训，并按照国际焊接工程师培训体系的要求，将部分培训内容和现有课程有机融合，全面提高其焊接理论基础知识、专业知识。按照“国际焊接工程师”培训体系，对参与培养的研究生进行40学时的焊接技能实训，包括焊条电弧焊、气焊、气割、二氧化碳气体保护焊和氩弧焊操作，提升这些研究生的操作技能和对焊接的感性认识。
四、焊接学科跨专业研究生培养新模式的实施效果
3年来，共有23名跨专业报告的研究生参与了该培养模式的试点，取得了良好效果。2011年毕业的硕士研究生吴某，本科所学专业为电子科学与技术，与焊接专业相差甚远，通过该模式的培养顺利毕业并拿到国际焊接工程师证书，毕业后成为某学校焊接专业的教师，能够胜任焊接专业课程的教学；2012年毕业的硕士研究生龚某，本科所学专业为化学工程，通过该模式的培养顺利毕业并拿到国际焊接工程师证书，毕业后成为某公司焊接责任工程师，硕士论文被推荐为省级优秀硕士论文；2013年毕业的硕士研究生姜某，本科所学专业为机械设计及其自动化，通过该模式的培养顺利毕业并拿到国际焊接工程师证书，并签约某高铁车厢生产企业。
五、结论
焊接学科跨专业研究生的专业基础和本专业研究生不同，且各个个体之间的差别也较大，导致跨专业研究生的培养在课程教学、课题研究和硕士论文的撰写等方面存在较大差异。
通过改革现有培养模式，在跨专业研究生的培养体系中引入国际焊接工程师培训课程，夯实了跨专业研究生的焊接专业基础知识，提高其焊接专业的技能，培养了焊接学科研究生的国际视野和工程实践能力，增强了研究生的就业优势。
参考文献：
[1]杨春艳，王晨.21世纪以来欧美研究生教育改革新趋势[J].学位与研究生教育，2010，（9）：60-65.
[2]沈以赴，夏品奇.国际化培养：高质量研究生教育的重要举措[J].中国高等教育，2010，（1）：36-38.
[3]熊玲，李忠，赵伟.基于大工程观的工程研究生培养目标及相关思考[J].学位与研究生教育，2010，（4）：60-65.
[4]杨华.基于工科特点的研究生教育培养模式创新研究与实践[J].河南教育，2010，（12）：3-4.
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2.自动化专业毕业实习模式的实践与探索
3.电气工程及其自动化专业毕业设计研究
4.略论高职自动化专业毕业设计的改革
5.电气工程及其自动化专业毕业设计选题的探讨
6.农业机械化及其自动化专业本科毕业设计改革探索
7.基于项目导向的自动化专业毕业设计模式研究——以钦州学院为例
8.提高电气工程及自动化专业毕业设计质量探讨
9.提高自动化专业毕业设计质量的研究与实践
10.应用型本科机械设计制造及其自动化专业毕业设计选题研究
11.新形势下自动化专业毕业设计的研究与实践
12.探索提高热工自动化专业毕业设计教学质量
13.MATLAB在电力系统自动化学生毕业设计中的应用初探
14.基于ASP及VBA技术实现毕业论文格式规范自动化
15.自动化专业毕业设计模式探讨
16.机械设计制造及其自动化专业毕业设计的改进措施探索
17.提高电气工程自动化专业毕业设计质量的方法
18.关于电气工程及其自动化专业毕业设计大纲的探讨
19.高职自动化专业学生毕业实践的探讨
20.应用型本科自动化专业毕业设计运行机制的创新研究与实践
21.仿真技术在自动化专业毕业设计教学环节中的应用
22.应用型本科院校自动化专业毕业设计(论文)的探索与实践——以太原工业学院自动化专业为例
23.提高自动化专业毕业设计质量的方法研究
24.浅淡电气自动化专业高职毕业没计
25.机械设计制造及其自动化专业毕业设计的改进措施探索
26.利用网络资源与计算机仿真技术突出创新能力的培养——电气自动化专业毕业设计教学改革的实践
27.试论技工院校电气自动化专业高技班开展毕业设计
28.对自动化专业毕业设计的经验总结与思考
29.如何做好应用型本科院校自动化专业的毕业设计
30.农机化及其自动化专业毕业论文与科研结合效果探讨
31.自动化专业本科毕业设计现状分析与新模式探索
32.工科毕业设计新模式的探索与实践——以华北电力大学自动化系为例
33.谈电力系统及其自动化专业的毕业实习与设计
34.机械设计制造及其自动化专业毕业设计的改进措施探究
35.高校自动化专业毕业实习的探讨
36.基于就业能力提升的自动化专业毕业实习教学改进
37.提高工科自动化专业本科毕业设计(论文)质量的实践与探索
38.地方农业院校机械类专业本科毕业设计教学探析——以农业机械化及其自动化专业为例
39.高职电气自动化专业毕业设计指导方法探索与实践
40.高职机械制造与自动化专业毕业设计模式改革与实践
41.机械设计制造及其自动化专业毕业设计改革探讨
42.电力系统厂站及调度自动化综述
43.微生物自动化分析仪的毕业实习带教初探
44.电气自动化技术专业卓越技师毕业设计作品化改革与实践——以山东劳动职业技术学院为例
45.自动化和建环专业联合开展毕业设计的教学改革实践
46.基于工作过程的电气自动化专业毕业设计教学模式探讨
47.提高工科高校学生毕业设计质量的改革与探索——以自动化专业为例
48.CAD技术在电气工程及其自动化专业毕业设计中的应用
49.浅谈自动化专业本科生毕业设计(论文)指导规范化
50.机械设计制造及其自动化专业毕业设计成绩评定质量的研究——以常州工学院为案例
51.机械设计制造及自动化专业毕业设计的实践及思考
52.工程教育专业认证背景下培养目标和毕业要求的制定——以广东石油化工学院电气工程及其自动化专业为例
53.电气工程与自动化专业毕业设计改革的探索与实践
54.电力系统及其自动化专业实习与毕业设计环节改革探析
55.电气工程及其自动化专业毕业设计选题的探索与实践
56.提高电气工程及其自动化专业毕业设计质量的研究与实践
57.基于CDIO的电气工程及其自动化专业毕业设计改革探索
58.不变与应变——自动化专业毕业设计的再思考
59.电力系统及其自动化专业毕业实习教学模式探讨
60.自动化仪表专业毕业设计的改革实践
61.MATLAB在自动化专业毕业设计中的应用
62.高职高专电气自动化专业毕业设计方案研究
63.高职焊接技术及自动化专业毕业设计存在的问题与对策
64.以实际生产工艺过程作为自动化专业毕业设计题目的思考
65.电力系统及其自动化专业毕业设计改革的探讨
66.毕业设计与毕业分配挂钩新的教学模式 记92届电气自动化专业毕业设计
67.工企自动化专业毕业设计指导工作的研究
68.谈中专自动化专业的毕业设计
69.自动化专业新形势下毕业设计过程与质量研究
70.电气工程及其自动化专业毕业设计中的问题及改进措施
71.电气工程及其自动化专业毕业实习改革探索
72.电子束离子束专业结合毕业实践研制用于生产自动化仪表零件的电子束焊机
73.机械设计制造及其自动化专业毕业实习的改革
74.机械设计制造及自动化专业毕业设计模式的教学改革
75.毕业设计过程中学风因素及治学方略研究——以机械设计制造及其自动化专业为例
76.本科毕业设计过程中学生创新能力培养的实践和思考
77.工业自动化专业毕业设计注重能力培养的实践
78.高职电类专业毕业设计选题探讨
79.本科毕业设计过程管理平台的设计与实践
80.基于学科平台开展本科毕业实习的改革与实践
81.实验室自动化系统应用对检验医学本科生实习的影响与对策
82.加强实践教学,提高本科生毕业设计能力
83.毕业设计过程中如何培养独立学院学生的创新能力
84.“变电站综合自动化”教学实践
85.医院药房自动化管理系统应用进展
86.人工与自动化双分拣区系统品项分配优化
87.机械自动化技术的应用研究
88.基于配电网自动化的多Agent技术在含分布式电源的配电网继电保护中的研究
89.基于不同接线模式的馈线自动化实现方式
90.自动化炒青绿茶生产线的设计与应用
91.薄煤层综采工作面自动化技术综述
92.馈线自动化自适应快速保护控制方案
93.滚筒采煤机自动化与智能化控制技术发展及应用
94.国外图书馆自动化系统市场发展状况研究
95.正念训练的去自动化效应:Stroop和前瞻记忆任务证据
96.电力自动化技术的新发展
97.软件测试自动化技术应用研究
98.基于数据驱动的软件自动化测试框架
99.省级气象计量检定业务自动化系统
100.办公自动化系统的应用
101.压力容器焊接自动化技术的现状与发展
102.薄煤层综采自动化配套装备开采技术
103.电气自动化控制设备可靠性探究
104.自动化装配设备的总体设计
105.配电自动化
106.探讨220kV变电站综合自动化系统的应用
107.机械制造及其自动化的发展趋势分析
108.电气自动化控制设备可靠性探究
109.从国内外建设经验探讨广州配电自动化建设模式
110.槟榔包装的自动化生产线设计
111.我院基于整体设计的自动化药房建设
112.配电自动化实用化关键技术及其进展
113.云计算环境下图书馆自动化系统发展探索
114.电气自动化技术在电力系统中的运用浅谈
115.基于CAN总线的船舶自动化系统研究与设计
116.基于SMART准则的配电自动化建设效果评价体系研究
117.基于Android的自动化测试的设计与实现
118.电气自动化在电气工程中的应用
119.自动化综采工作面概念探讨
120.任务复杂度对自动化意识的影响
121.探析智能型机械自动化应用趋势
122.自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用
123.软件自动化测试概述及应用工具分析
124.试论化工自动化控制的发展趋势
125.基于IEC61850国际标准的配电自动化系统应用研究
126.远动控制技术在电力系统自动化中的应用
127.智能配电网馈线自动化发展及展望
128.图书馆自动化开源系统的市场可行性研究
129.国内石油钻机自动化技术现状与建议
130.变电站综合自动化系统的选型
131.IEC61850在高级配网自动化中的应用
132.机械自动化技术的应用与发展前景的探索
133.智能电网发展的机制及其对电网自动化技术的影响
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1998年教育部进行高等院校本科专业目录调整时，设立了材料成型及控制工程新的本科专业（以下简称材成专业），多数学校实现了由锻压、模具、铸造、焊接等各热加工单一专业建设转向新的材成专业的建设。
作为一所新升本科的地方院校，新增本科专业的设置与培养目标主要应是面向地方相关行业和技术领域基层业务与技术管理岗位，着力培养学生具备在企事业单位和生产一线解决实际问题的知识、能力和素质。本文对地方高校如何构建材成专业的教学体系进行了一定的探索和研究。
一、培养方案与教学体系现状分析
从目前多数学校的培养方案来看，由于该专业原来的基础不尽相同，不少学校还没有完全摆脱老专业的框框，而只是在老专业的基础上进行调整和修改。存在着专业教改的总体目标不够明确，没有从根本上重建该专业的教学体系；专业人才培养的目标和规格缺乏层次，不能满足市场对各类人才的需求；拓宽口径与保持专业特色的关系问题尚未解决等问题。针对以上问题，开展系统、深入的研究，进行专业教学改革，确立新的人才培养目标和构建新的教学体系，创新应用型人才培养模式，是当前非常紧迫的任务。
学校虽然从2002年即开始培养材成专业本科生，但由于是在专科基础上的联办本科，使用的完全是河南科技大学的培养方案与教学大纲，很难结合自己的实际情况对其进行修改。学校于2008年在模具设计与制造专科专业的基础上，成功申报材料成型与控制工程本科专业。当年开始招收培养材成本科生并使用自己的培养方案，但在教学中发现该培养方案存在课程过重、特色不突出等现象，急需改进。
二、材成本科教育、教学的定位
1、人才培养定位
不同类型的学校应根据市场的需求和自身的特点来培养不同类型的人才，一部分高校应该担负起精英教育的责任，以培养材料成型及控制工程领域的科学研究型和科学研究与工程技术复合型高层次人才为主，本科阶段应是进行以通识为主的专业教育。另一部分学校应以普及高等教育为主，负起大众化教育的责任，本科阶段是通识与专业并重的教育。
学校升本初始即定位为教学应用型本科院校。因此，应以普及高等教育为主，承担起大众化教育的责任，以培养本学科的工程技术型、职业应用复合型人才为主。
2、确定专业方向
材成专业具有宽口径、大专业、多方向的特点，根据行业需求及地区经济发展和学院实际，选准专业主方向，办出地方特色显得尤为重要。近年来洛阳地区制造业的长足发展使对掌握现代设计技术的各类专业技术人才的需求又呈上升趋势，锻压、焊接、铸造等方面的工程技术复合型人才更为抢手。据此，学校材成专业实施的是宽口径的材料材成及控制工程与专业方向并存的培养模式，设置了模具设计与制造、焊接技术与自动化、金属建材加工三个专业方向。
3、人才培养目标
材成专业培养德智体美全面发展，具备材料成型及控制工程基础知识与应用能力，掌握现代成型方法与技术、模具设计与制造工艺、焊接技术与自动化、金属建筑材料加工的能力，能够在材料成型及控制工程领域从事科学研究、技术开发、工艺与设备设计、生产过程管理等方面的工作，具有较强的实践能力和创新精神、德智体美全面发展的高级工程技术人才。
三、材成专业内涵及课程体系
1、根据专业发展明确专业内涵
材成专业是以成形技术为手段、以材料为加工对象、以过程控制为质量保证、以实现产品制造为目的的工科专业。它是介于机械和材料两大学科之间的反映综合性制造技术的专业，机械学科和材料学科的基础知识构成了本学科的基本知识体系。这一特点决定了材成专业人才培养必然是宽口径的。 转贴于
从1998年新专业诞生以来，不少学校材成专业发展遇到最大的问题是没有处理好“宽与专”的关系，一些学校过于强调宽口径，淡化了专业，使得毕业生所学无法与企业的需求接轨，一度出现与铸、锻、焊有关的企业到高校无法招到需要的专业人才。另外一些学校则走向另一极端，铸、锻、焊老专业的主要课程都上，课程过多，学生不堪重负。
我们组织教师广泛调研，重点了解企业对人才知识、素质、能力的要求。确定专业及方向的学生要求具备相同的宽口径的基础知识和成形技术专业基础知识，所不同的只在专业课程的设置上。材成大专业要求学生掌握包括塑性成形、液态成型、焊接成型等基本理论、工艺及装备设计、设备选用等内容。为了避免过于宽泛或负担过重，又分别开设了与以前的锻、铸、焊三门技术相关的专业课。
2、教学内容的总体构成
按照教育部有关四年制工科大学生总教学时数及实践性环节安排的指导原则，结合学校人才培养方案制定原则，从学校实际情况出发，根据通用性、精简性、特色性和实践性原则建立了“两平台、三模块、一拓展”的课程体系，以适应各专业方向的协调发展。
“两平台”为通识课程平台与学科基础课程平台；“三模块”为专业教育内容，包括模具设计与制造、焊接技术与自动化、金属建材加工模块，具有一定的灵活性和针对性，可以随社会需求相应变化；“一拓展”为素质教育的拓展计划，主要由学生科技活动组成。
（1）通用性原则。材成专业的课程设置以基础型、通用型为主，同时加强了包括人文社会科学、自然科学在内的基础知识、基本理论、基本技能等，体现基本知识结构的内容，也就是“两平台”：通识课程平台与学科基础课程平台。在整个教学计划中，这类课程占了总学时的56.86%，改变了过去专业口径偏窄和过专现象，做到既夯实基础、又拓宽口径。
（2）精简性原则。材成专业学生毕业要求的学分控制在205学分，从学时上计算比过去培养方案的总学时少了64学时。同时将根据“去重消肿，去旧增新”的原则，精简理论教学内容和学时，让学生有更多的时间走出课堂、走进实验室、向生产现场，去思考、动手、创新。
（3）特色性原则。人才知识结构不仅要体现国家对人才质量的基本要求，更需立足地方学校和本专业的优势和特色。在材成专业的课程设置上，设置了模具制造学、塑性成型工艺及模具设计、模具计算机辅助设计、焊接结构、焊接自动化技术、焊接质量检验与评价、金属建材电磁连铸技术、金属建材成型工艺、金属建材成型装备等课程体现本专业特色，同时也设置了兼顾学生的个性发展的任选课程。
（4）实践性原则。应用型人才的能力培养主要通过实践教学来实现。通过精简理论教学，加强实践教学，突出理论联系实践，确保实践教学效果达到培养应用型人才的目标。有组织有计划地引导学生参加科研、技术开发和创新活动，认定学分，同时要求学生取得相关职业（技能）资格证书，把学生创新能力的培养落到实处。
人才培养目标的确定和人才知识结构的优化是一项庞大、复杂、长期的系统工作，同时人才培养目标和知识结构要求既相对稳定又动态发展，在今后的实践中，积极探索，及时总结，不断改进和完善，努力为国家现代化建设输送合格人才。
【参考文献】
篇6
中图分类号：TP242 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2017）06-05-03
Research on the key technologies of soldering robot with full graphics teaching system
Chen Yunzhi， Ge Haijiang
（Hangzhou Vocational & Technical College， Hangzhou， Zhejiang 310018， China）
Abstract： A soldering robot with graphics teaching system is studied in this paper， the multi-axis linkage motion control technology， the soldering tip trajectory control algorithm and path optimization design， the development of integrated hardware and software platform for soldering robot control， the development of interactive programmable temperature control system and the embedded full graphics teaching system， and the other key technologies of the system are studied with a detailed and sufficient discussion. It provides the theoretical and practical basis for the successful application of soldering robot.
Key words： full graphics teaching system； soldering robot； multi-axis linkage motion control； soldering tip trajectory control； programmable temperature control
0 引言
国际劳工组织和美国电子工业健康安全小组对加尼福尼亚著名的“硅谷”的调查材料表明， 在电子工业中，有70%厂家的工人，正受到焊锡、助焊剂蒸汽以及各种化学剂的危害。焊工们每天皮肤直接接触含铅的焊锡材料，吸入大量的助焊剂蒸汽。这些蒸汽中含有锡、铅、锢、砷、银、锌等金属，吸入后会引起贫血、消化不良等症状，使心、肺及生殖器官受损；松香和焊油蒸汽会损害人的皮肤等系统；同时在生产流水线上的紧张、单调、重复动作，还会影响人的精神和心理健康。据调查，受到电子行业职业性危害因素影响的工人中，视力受损者达56%；接触化学剂的工人中也约有50%的人患有视力疲劳、头痛、头昏、皮肤过敏等症状[1]。目前国内大部分企业仍采用有铅锡丝进行焊锡，一线作业人员通过对有铅锡材的直接接触、焊锡过程中产生的烟尘等有毒有害物质，将对一线作业人员的身体健康造成很大损害。根据研究表明，在我国工业生产铅接触的行业中（铅冶炼、蓄电池、油漆、焊锡、印刷等），电子行业的手工焊锡工人手部铅污染最为严重，甚至还出现焊锡作业工人亚急性铅中毒的案例。
随着社会的发展，传统的手工焊接已无法满足现代工业对焊接质量、工作效率的要求，科学的进步为自动焊锡机的产生与应用提供了技术基础。本文研究的全图形示教系统的焊锡机器人关键技术，将为焊锡机器人的自动化设备研制提供一定的理论和实践基础。焊锡机器人的成功应用将有效避免人为因素的干扰，保证焊接产品的稳定性，提高焊接产品的质量，保证产品质量一致性；同时可以改善劳动条件，减少一线焊锡作业人员与有毒有害物质的直接接触，有效防研究、治职业病危害，降低对工人焊接技术的要求；开发的全图形操作系统，易于让一线作业人员接受，改善传统的工作方式，提高生产率。
1 全图形示教系统的整体研究设计
本文研究目的是实现焊锡机器人替代人工焊锡。研究内容主要包括多轴联动运动控制技术、焊咀运行轨迹控制算法技术与路径优化设计的焊锡机器人的控制集成一体化软硬件平台开发、交互式通讯可程控温控系统的开发和嵌入式图形示教系统的研究等。针对各个模块的研究分析，攻克技术难点，完成全图形示教系统的焊锡机器人开发，并将机器人焊接技术进行应用推广，助力企业突破瓶颈，解放一线焊锡作业人员，避免有毒有害物质对人体造成的损害。
2 焊锡机器人关键技术研究
2.1 多轴联动运动控制技术研究
将DSP应用于运动控制器中，充分利用其信息处理速度快、运算精度高和兼容性好的优势来满足控制系统的多功能性要求也成为一种必然的趋势[2]。该控制方案能够运用DSP实现复杂的算法，进行大量的数据处理，从而加快系统的响应速度，使系统具备速度快、精度高、通用性好等高性能。根据现有X、Y、Z的三个空间坐标位置外，还增加了一个可以自由旋转的运动轴，称之为R轴，能实现360?自由旋转，更进一步模仿人手的灵活性，大大提高机器人焊锡作业的灵活度，减少运动位置的局限性[3]，可以让智能焊锡机器人适应更多产品。针对多轴联动运动控制技术研究，可以实现多个焊锡工艺动作的同步完成，具体的运动控制系统如图1所示。
2.2 焊咀运行轨迹控制算法技术研究
针对不同焊接工艺要求，需要专门对机器人焊咀运行轨迹进行设计，进而将运行路径优化。一个焊接动作可以分解成赘霾煌的步骤，每个步骤可以有各自不同的位置和独特的焊锡参数，然后将几个步骤组合起来便可以完成一个焊接动作。焊锡机器人的焊接动作可以分成两大类，一类是针对一个个独立的焊接点，另一类是针对有序排列的焊盘情况相同的焊点序列。以点焊与拖焊两种焊接工艺方法为例，如图2和图3所示。
2.3 焊锡机器人的控制集成一体化软硬件平台开发
利用高速数字处理器（DSP）、智能功率驱动模块（IPM），构建整体焊锡机器人智能运动控制硬件平台[4]，指令运行速度达到10ns。在设计中充分研究数字化传感技术（速度检测、位置检测、操作指令等）、低功耗电路、人机接口通讯技术、不易挥发的存储器（EEPROM）等相关技术，保证系统的高可靠性和易用性。以示教盒为核心的上位机的主要功能为信息采集、程序控制、参数设置和交互输出等。而作为下位机的运动控制器则是控制系统的核心部分，主要功能为接收上位机发送的指令并进行分析处理，进而完成控制系统中对实时性要求较高的位置控制、插补运算和输入/输出信号控制等具体的运动控制功能和算法，并且为电机驱动器提供脉冲量和模拟量接口，同时也向上位机实时反馈系统的运行状态信息。
在嵌入式硬件平台的技术上建立软件开发平台，完成数字化高速信号采集、数字化通信、算法编程等功能的实时多任务操作的一体化软件平台[5]，系统采用模块化编程，提高系统软件的可移植性和通用性。主要的软件模块包括：①信号数字化处理，包括位置、速度、工作电流、操作指令等；②钎焊速度控制算法和参数自适应；③基于模型的位置规划和控制算法；④人机接口通信模块，根据操作操作指令实施不同模式的运动控制；⑤基于PWM组的数字化控制空间状态输出驱动算法。焊锡机机器人控制系统软件是一个复杂的多任务实时软件，为了降低软件开发的难度，应当运用正确的软件开发方法，这样才能够便捷地进行软件开发，并且使得开发出来的系统软件能够具备较高的可靠性、较好的易维护性和较强的可扩展性，提高系统的开放性。
2.4 交互式通讯可程控温控系统的开发
在焊锡作业中，焊锡温度至关重要，较小的温度波动即会影响产品的焊接效果，开发一种与运动控制平台可通讯的温度控制模块，运用创新的PID控制算法[6]，使得运动控制平台与温控模块完成交互式通讯，实时监控发热模块的状态，并能根据焊锡机器人具体工作状态进行动态的调整，从而使温度模块的功率、温度等参数得到有效调整，迅速补偿焊接过程中所掉失的温度，充分解决回温慢的难题。①在设有内部存储有每步焊接温度的预设值以及控制执行焊接操作的中央控制器；②分别与中央控制器、温度采集器和头部相连，且能将每步实际焊接温度与每步焊接温度预设值进行对比，从而实时调节每步实际焊接温度的温差调节器；③提前加热控制器，分别与中央控制器和头部相连，且当中央控制器控制头部执行焊接操作时能利用两次焊接操作之间的间歇时间预先控制，使焊接温度达到下一次焊接温度预设值，来实现焊锡机器人温度模块的智能调节。当要进行焊锡作业时，智能温控模块先通过温差调节器将温度采集器采集到的头部执行机构每步实际焊接温度与存储在中央控制器内的每步焊接温度预设值进行对应比较，进行实时调节实际焊接温度；然后当中央控制器控制头部执行焊接操作时，提前加热控制器利用两次焊接操作之间的间歇时间进行温度预先加热，使焊锡温度迅速达到下一步焊接动作的设定值。
2.5 嵌入式图形示教系统的研发
基于焊锡机器人项目的研发目的，通过分析工厂中应用需求分析，示教系统实现以下功能。①示教指令编辑功能；②示教任务管理功能，完成示教文件的新建、编辑、删除、备份等功能；③手动运动控制；④系统参数设定，机器人应用环境很复杂，需要更改参数，完成数据更改功能；⑤帮助和提示功能，应用嵌入式系统的友好界面，加入分析用户当前操作和辅助用户正确操作，表现界面友好功能；⑥用户权限设定，在用户登录过程中需要验证用户的身份，并且显示机器人使用者当前权限等信息。
嵌入式图形示教系统运用于控制器前端的示教控制盒，通过通讯模块进行指令传送，实现示教系统对机器人的控制，它是独立于机器人主操作系统的控制装置。通过自主研发，抛弃笨拙的文本和键盘的编程调试方式，采用大屏幕全触摸屏来实现全图形化编程方式[7]，不仅可以提高工作效率，也可以让更多一线作业人员快速掌握机器人的操作方法，改善工作方式。通过对全图形化的示教系统进行设计开发，从人性化的UI和符合工程心理学触控按键，易学易操作角度开发操作界面，并通过与运动控制系统、温度模块的通讯连接，呈现焊锡机器人的个性化功能及创新点。
3 结束语
通过对全图形示教系统的焊锡机器人中的关键技术的研究，运用DSP控制技术实现了四轴联动运动控制；采用了点焊与拖焊方式来实现焊咀运行轨迹控制算法技术与路径优化设计；通过“DSP+IPM”和模块化编程方式完成一体化软硬件平台开发的开发；使用PID控制算法，完成了交互式通讯可程控温控系统的开发；最后通过大屏幕全触摸屏方式完成了嵌入式图形示教系统的开发。通过这一系列的研究，为焊锡机器人的开发提供了丰富的理论和实践的基础。生产出来的焊锡机器人得到企业的认可。焊锡机器人相关技术指标如下：采用液晶屏触摸，直观、易操作，作业员一键操作，简易化；四轴联动机构X、Y、Z、R轴+焊锡头角度可调，定位精度0.01-0.02mm；焊锡丝送锡达到0.1mm精度；焊锡速度比人工焊机快2-3倍。
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重庆机电职业技术学院是经重庆市人民政府批准（渝府[2003]104号）、国家教育部备案，隶属于中国兵器装备集团公司的公办普通高等院校。
学生就读的天池校区座落在重庆市沙坪坝歌乐山天池湖畔。校内绿树成荫，古木参天，鸟语花香，风景如画。近几年学院加大基本建设投资，学生新公寓、新食堂的建设已完成并交付使用，礼堂、教学楼、专家楼已修缮一新。学院新校区位于璧山，占地面积1000余亩，与新建的重庆大学城一山相邻，。目前，新校区正加速建设成为一个体现时代精神、具有文化内涵、功能齐全、生态和谐、具有特色的重庆一流高职院校。
学院“以市场为导向，以就业为目标”，开设有机械设计与制造、数控技术、模具设计与制造、机电一体化技术、电气自动化技术、汽车制造与装备技术、摩托车制造与维修、计算机应用技术、制冷与空调技术、焊接技术及自动化、计算机辅助设计与制造、会计与审计、营销与策划、物流管理等专业。尤其是近年来，为适应市场需要，学院与上海中锐教育集团合作联办的汽车检测与维修专业，引进国外先进的教育理念和教育模式，精心打造和培养国内外知名汽车厂商及4s店所需求的紧缺汽车服务人才。这一全新专业的推出立刻受到了广大考生和家长的追捧，专业录取分数也居高不下。
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1.1体积小，重量轻，适应性强，操作更方便
光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节后频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式，可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序，任何一台光机电一体化装置的动作，可由预设的程序一步一步控制实现，甚至实现操作全自动化和智能化。
1.2功能增加，精度大幅提高
光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制水平提高，运算速度加快，通过电子自动控制系统可精确按预设动作，其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差，达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时，由于机械传动部件减少，机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。
1.3部分硬件实现软件化，智能化程度提高
传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序，指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能，使机械控制功能内容的确定和变化趋势向"软件化"和"智能化"。
1.4产品可靠性得到提高，使用寿命增长
传统的机械装置的运动部分，一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差，导致可动摩擦、撞击、振动等加重，严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用，使装置的可动部件减少，磨损也大为减少，像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此，装置的寿命提高，故障率降低，从而提高了产品的可靠性和稳定性。
1.5融合了多种学科新技术，衍生出许多功能更强、性能更好的新产品
光机电一体化产品的研究开发涉及到许多学科和专业知识，包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等，就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术与机械技术各自的优势结合起来，衍生出许多功能更强、性能更好的新一代技术装备。
1.6产品系统性增强，各部分系统间协调性要求提高
光机电一体化是一门学科的边缘科学技术，多种技术的综合及多个部分的组合，使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求，这就要求各种技术扬长避短，提高系统协调性。
2.研究现状和发展趋势
2.1研究现状
自从我国实行改革开放以来，科技领域急起直追，我国的光机电一体化技术已取得明显的成效，数控产品有了很大的提高，尤其是经济型灵敏数控装置发展很快，是我国特有的经济实用产品，不但适用国内市场的需要，部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器（PC）和微电子技术控制设备也越来越多，覆盖面也日益扩大，从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻工业机械都是如此，我国自行研制和生产的光机电设备，在质量上也有重大突破，为今后的推广应用打下了良好的基础。
2.2发展趋势
光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域，成为一种新兴的学科，并逐渐成为一种产业，而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。
从世界科学技术的发展情况来看，光机电一体化技术的未来技术热点主要包括：
（1）激光技术
1）高单色性，利用激光高单色性作精密测量时，可极大地提高测量精度和量程。
2）高方向性，因具有很远距离传输光能和传输控制指令的能力，从而可以进行远距离激光通信、激光测距、激光雷达、激光导航以及遥控。
3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦点附近可产生几千到几万度的高温，可使照射点物体熔化或汽化，对各种各样材料和产品进行特种加工。
4）相干性，由于激光速频率单一、相位方向相同。适用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制，而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性，应用范围更广。
（2）传感检测技术
1）激光准直，能够测量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三维空间的基准测量。
2）激光测距，其探测距离远，测距精度高，抗干扰性强，体积小，重量轻，但受天然影响大。
3）光纤探测器，在目标很小，间隔受限或危险的环境中，最常选用的是光纤探测器。
其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。
（3）激光快速成型技术
激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层，将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结，由点、线构造零件的面（层），然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场，极大地提高了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。
（4）光能驱动技术
利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器，其工作原理是将光照在形状记忆合金上，反复地通、断使材料伸缩，再利用感温磁性体的温度特性，将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性，加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证，该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于初级阶段，如果能发现具有优异光作用特性的动态物质，则可使光能驱动技术广泛应用。
3.结语
技术上的改革和与之相配套的技术支持是创新技术的基础。开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引入电子技术，产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化，便具有很高的功能水平和附加价值，将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。
参考文献
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篇9
关键词： 高职；焊接专业；人才培养模式；思考
Key words： higher vocational; welding professionals; personnel training mode; thinking
中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）13-0245-02
0 引言
近年来，高职焊接专业人才供需矛盾日益突出，根据我国2020年国民经济发展的总体目标要求以及我国焊接行业的发展趋势预测，在今后5～10年内焊接结构用钢比例将达到65%，焊接自动化率达到70%，汽车年产量将超过800～1000万辆，造船年吨位约达到1000万t以上[1]，焊接量将在目前的基础上增加数倍以上，而且新材料、新技术、新工艺、新设备也不断涌现，国外专家认为：“到2020年焊接仍将是制造业的重要加工工艺。它是一种精确、可靠、低成本，并且是采用高科技连接材料的方法。目前还没有其他方法能够比焊接更为广泛地应用于材料的连接，并对所焊的产品增加更大的附加值。”因此，为焊接专业人才就业提供了大量的机会。但是，我国目前焊接专业人才的培养与需求之间的距离越来越大，我国普通高等学校实行通才教育政策，使得本科和研究生教育偏离实践越来越远，而技校教育过多注重实践操作，理论知识不能满足对焊接专业人才的要求。这就为高职焊接专业人才提供了难得的机遇，然而高职焊接专业人才就业现状并不尽如人意。一方面是企业所需的焊接职业技术人才奇缺，大多数企业仍处于焊接人才的饥渴状态。另一方面国家培养的大量焊接专业高职生找不到工作或转行到其他专业。这不仅造成了高职教育资源的极大浪费，而且对高职教育焊接学科的发展有很大的负面的影响。
高职生就业情况不理想，其原因很复杂。有社会、经济大环境等客观原因的影响，究其深层次、起决定性作用的因素，还是在于高职院校在确立教育理念、专业培养的目标、人才培养模式、课程体系设置等方面，还差强人意。
因此，如何培养大批量的不同层次、适应现代焊接生产发展和技术要求的新型高素质焊接专业实用型技术人才，如何确定符合高职教育特点，适合高职焊接专业教育的人才培养模式，就是摆在我们面前的一个首要问题。
1 目前人才培养存在问题分析
1.1 培养方向模糊，定位不清 职业教育是以工业化为基础，以技术技能教育为中心，以突出实践为方式，有别于我们以学习基本知识为中心的常规的教育体系，其特色就在于技能性、实践性和职业性[2]。高职教育人才培养的基本特征：应该以培养高素质高技能型专门人才为根本任务；以适应社会需要为目标，以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案。要做到这一点，就必须有明确的专业培养目标和方向，针对高职焊接专业实践操作能力高的要求，学生应具备基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面宽、综合素质高等特点，在焊接专业建设、构建课程体系、制定人才培养规划时要找准培养目标、定位准确，要具有针对性。而这正是我们目前许多高职院校的短板，使得其焊接专业培养方向模糊，定位不清，受传统的本科教育模式的影响，许多高职院校不能清晰地界定其培养的焊接人才将来的就业方向，多数高职院校提出了培养目标宽广，以“万能”为应用目标的焊接人才，使高职院校的教育目标与企业专业技能型人才的实际需要脱节。
因此，我们在制定人才培养计划时，必须认真做好调研工作，到相关岗位和用人单位进行调查研究，弄清生产、建设、管理、服务第一线到底需要焊接专业什么类型的人才；反复论证高职焊接专业所针对的岗位群是哪些，这些岗位所需人才的知识、能力、结构到底是什么样的；在科学技术发展的今天，高职高专的焊接人才的定位是什么等等，弄清这些内容以后，在人才培养规划中，就能够建立起科学的高职焊接专业的课程体系和实践环节内容。
1.2 师资力量薄弱，课程建设滞后，实践性教学欠缺 社会对焊接专业实用型人才的需要，使得焊接技术及自动化专业成为了一个热门专业，而一些学校为了吸引生源，不顾及开办焊接专业需要投入大、消耗高、专业性强等因素，缺乏严格而科学的论证就盲目设置专业，由于焊接设备有限，焊接工位少，学生多，实训条件不具备，环境差,专业师资严重缺乏，师资水平有限，现有师资大多数从材料、热加工、机械加工或其他相关专业及企业工人调派，其中一些老师所学专业基本上和本专业相近，理论多而实践少，另一部分老师是通过自学或者其他的有关焊接专业的研讨会或培训来获得这些方面的知识，特别是从企业来的技术工人在实践中只会操作却不会讲解，其知识储备大多相对于焊接专业来说不够系统、不够深入、不够实用。
对于高职焊接专业的教材建设还不够完善，大部分沿用本科教材，适合高职教育理实一体的教材几乎很少。在课时设置上，理论课时占用学时多于实践课时,而且课程设置随意性很大，有些将现有的材料和热处理专业及一些短期培训焊接方面的课程简单堆砌在一起，缺乏有机结合的系统特性。
在实践环节中，实训设备数量少，学生人数多，实践操作课时得不到保障，不能做到真正意义上的“教、学、做一体化”，这些因素极大的制约了焊接专业实训教学水平的提高，使毕业生缺乏有效的学习和实践，从而造成毕业生专业功底欠缺，表现在专业知识上不如本科生，实践操作能力上不如技校生,学生知识面窄，实践可操作性不强，独立分析与解决问题的能力和创新能力差，这极不符合企业对实用技能型人才的要求
由此使毕业生缺乏有效的学习和实践，从而造成毕业生专业功底欠缺，表现在专业知识上不如本科生，实践操作能力上不如技校生,学生知识面窄，实践可操作性不强，独立分析与解决问题的能力和创新能力差，这极不符合企业对实用技能型人才的要求。
以上原因严重制约着高职院校焊接专业的发展，如果不能扭转这种局面，寻求一条可持续性发展的焊接专业人才培养新思路，找到一种适合高职焊接专业技能型人才培养的高效、科学的人才培养模式，必然会造成高职院校对焊接专业人才培养丧失信心，从而失去专业发展的推动力。因此，若想在市场竞争中立于不败之地,就必须寻求一个最佳的符合实际的人才培养模式。
2 建立焊接专业独具特色的人才培养模式
人才培养模式是目前高职教育发展的关键性问题之一，它是高职院校每一个专业赖以生存和可持续发展的根本保证，也是保证学生更好就业重要途径。笔者在近几年的教学管理过程中摸索出适合焊接专业人才培养模式的新思路、新方法，具体体现在以下几方面：
2.1 明确培养目标 高职人才培养目标是人才培养的总原则和总方向，是开展教育教学的基本依据，具有人才层次的高级性、知识和能力的职业性、人才类型的技术性、毕业生去向的基层性等特点。实践操作能力是学生必备的专业技能，但高职人才的培养过程不同于职业培训，而是突出岗位技能的培养过程。体现培养什么样的实用型人才，是我们在制定人才培养方案时要思考的问题。焊接专业经过几年来的探索和实践，笔者认为，我校高职焊接专业人才培养目标应该是全面素质的提升、综合职业能力加强和专业技能的巩固提高，也就是将培养目标定位于培养具有良好的整体素质、合理的知识结构、宽阔的视野、较高的职业综合技能、能胜任企业服务一线需要的高素质高技能型专门人才。
2.2 以市场需求为向导设置专业就业岗位群 教育是为社会各行业服务的，特别是高职教育直接面向行业的第一线，更应体现其职业和岗位的特点。因此高职专业的培养目标和定位就应建立在对本行业广泛的人才需求的调查基础上，只有通过充分的调查，才能了解专业人才本行业的岗位和能力素质要求。 近四年来，本院组织专业教师在南方各三角洲地区近百家企业对焊接专业人才素质要求和就业岗位进行了深入调查。调查表明: 焊接专业人才在各大企业是一个庞大市场, 专业人才奇缺，如造船业、汽车、桥梁工程等，目前以焊接加工操作为主，还有焊接工艺规程编制与实施、焊接质量的检验与分析、现场生产管理与技术管理、焊接自动化操作等，特别是焊接工艺规程编制与实施人才短缺。根据这一目标, 学院组织以企业技术与管理专家为主体，进行专业岗位能力分析，根据岗位要求确定毕业生明确的理论、实践能力要素和结构，将各要素分解到各个教学实践环节中，构成合理的教学、实践课程体系。 根据培养目标和知识、实践能力素质结构要求设置课程体系,并形成焊接基本专业操作训练、焊接专业技能强化实训、焊接专业顶岗实践的层层深入、循序渐进的实践环节。
2.3 以职业能力为核心，理论和实践并重构建课程模式 教学内容和课程体系的改革是实现人才培养模式的主要落脚点，焊接专业按照“实际、实用、实践”的原则，摆脱学科教育的束缚，以职业能力为核心，以理论知识的应用和实践能力的培养为重点，重组焊接专业课程体系、改革教学内容，注意理论与实践相结合，积极探索技术应用性人才的培养规律，结合高职焊接专业特点，我们进行了教学内容和专业课程体系的全面改革。在教学过程中，力求把必须讲授的理论知识融合到实训过程中去，根据培养目标及社会需求的新特点，本专业在课程设置上按工作过程、按职业证书所要求的能力设必修课，按专业岗位群知识结构要求设置部分选修课。学生明确工作角色和定位，极大地提高了适应企业需求的能力。
首先，按工作过程设课。焊接专业培养在生产第一线从事焊接操作技术、焊接工艺的制定、焊机的维护与维修和焊接质量的检测与评定等技术工作的高级应用型、技术型人才。其次，按职业证书要求的能力设课。鉴于学生毕业后所从事工作的特殊性，必须从职业证书角度为其度量和设置课程。学院在教学中十分重视学生职业证书的获得，这正是高职院校培养的目标。学院规定本专业必须取得相应的中级焊工资格证书或特种作业操作证书，所以按此思路将课程设置为焊接基本操作实训焊接技能提高实训专业综合实训的层次，既有利于学生知识的扩展，又有利于学生考取职业证书。再次，按专业方向设置选修课程。在专业建设过程中，能够打破学科体系束缚，根据各个企业性质与管理机制的不同、市场对人才素质的专业要求、尤其是针对不同的就业岗位群设置选修课程。
在选修课上设置不同就业方向，使学生根据自己的兴趣和发展方向，来选修不同的课程，分别设置焊接加工操作、焊接工艺规程的编制、焊接质量的检验与分析、焊接自动化操作四个专业方向的相关课程，使学生有了更多的自和选择权，为学生今后发展作好铺垫。
2.4 以能力为本位确定教学方法 近年来，通过课程组的研讨、相互交流教学经验等方式，教学方法得到了不断地改进，由原来单纯灌输式的教学方法扩展为现场教学、虚拟实验教学、多媒体教学等多种方法的有机结合，强调实践能力与动手操作能力的培养，达到巩固基础理论知识、训练基本技能、掌握基本方法的目的。在教学过程中，丰富实际操作经验,突出创新性，培养学生独立解决问题的能力，充分运用现代教育技术，变革教学方法，应适当减少演示性、验证性实验，增加技能性、实用性的实验实训。
2.5 以就业为导向培养人才的实践教学途径和方法
2.5．1 实现实践教学程序上的“三个阶段” “三个阶段”即按照焊接基础实践、焊接专业实践、社会实践三个阶段设计实践教学内容。基础实践阶段是整个实践教学的基础，主要包括实验课、社会调查和认知实习等。通过基础实践，使学生的基础素质和基本技能得到训练。专业实践阶段主要包括课程教学实习、毕业论文(设计)、专业调研、第二课堂活动等。通过专业实践，使学生的专业技能得到锻炼。社会实践阶段要求学生在校外结合专业参加实际生产、管理和经营，完成生产实习和毕业论文等，使学生的综合实践和适应社会的能力得到提高。
2.5．2 在校内创设产学结合的环境 广泛开展生产、教研、科研活动，通过学院的研究机构、工业加工中心或校办工厂等，既可以进行技能训练，又可开展课题研究；既可进行实验、实习，又可进行岗位实践；既能承担焊接类专业资格证书的考试和鉴定，又可模拟仿真加工过程；另外 还可以启动对外的生产加工业务，如焊接自动化技术开发与服务、模具设计与制造、各种材料焊接加工和冶金机械设备研制等，这样既可以为学院创造良好的经济效益，又可以锻炼教师队伍、培养学生的动手能力、提高实验实训设备的利用率，为学生将来的就业打下良好的基础。
2.5.3 建立校企合作，资源共享，优势互补 高职院校要充分利用社会资源，在互惠互利的基础上，建设一批专业对口而且相对稳定的校外实训基地，并且要合理安排，充分利用。根据企业生产的实际情况，及时地调整课程设置和教学安排，使企业优质资源得以最大限度地发挥作用。一方面，校外实训基地无偿或优惠提供实训设备及实训材料，有效解决了校内实训基地建设所需经费不足的矛盾；无偿提供实训场所，提供兼职教师共同参与、联合指导学生的理论学习、技能锻炼，缓解了校内实训教学安排上的压力，实现了实训条件的社会沟通。另一方面，随着市场竞争的日益加剧，不少优秀企业已经认识到教育的重要意义，把人才培训和人力资源开发作为企业是否具有发展后劲的一个重要标志。合作教育的学生毕业后能迅速适应工作岗位的要求，免除先培训后上岗的麻烦，减轻了企业在培训方面的开销，给企业带来更大的效益。同时可发挥学校在信息、技术方面的优势，主动与企业建立“产、学、研”合作关系，承担企业的技术服务、岗位培训和继续教育的任务。通过合作企业，把科研成果转化为现实生产力，为经济建设服务。
3 结束语
综上所述，人才培养模式是一个专业的建立与可持续发展重要保证，我们要根据专业人才市场的需求状况，以培养企业第一线工作的高素质高技能型专门人才为专业培养目标，充分体现高职高专的教育特色，建立起适应高职教育特点的育人环境和素质培养体系，才能培养出综合型、知识型、技能型和实用型的高级焊接技术人才。
参考文献：
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我国《建筑钢结构产业“十五”计划和2010年发展规划纲要》早在10多年前就已颁布[1],《纲要》明确提出了大力培养钢结构技术人才的要求,但钢结构领域中专门技术人才缺乏的现象至今没有太大的改变,人才问题仍然是我国钢结构发展的一个“瓶颈”。为此,许多高校对土木工程类专业钢结构方向理论性课程的教学进行了改革,有些高校在实践教学方面也做了一些探索研究工作[2～5],文献[6]对机械类钢结构专业方向课程体系改革进行了研究,建立了钢结构方向课程体系的足球队模型,由于受篇幅限制,该文对实践性教学环节方面的改革只作了简单介绍,未展开讨论。本文在文献[6]研究工作的基础上,对机械工程及自动化（简称为机自）专业钢结构方向实践性课程教学改革开展研究,探讨改革的思路,对其它专业方向实践性课程的教学改革提供参考。
1、实践性课程教学的现状分析
实践性课程结构方面,我院钢结构方向设立在机自专业整体平台上,现行教学计划中除大平台课程外,钢结构方向理论教学课程仅开设5门:结构力学、弹性力学与有限元法、起重机械、钢结构原理、钢结构设计,相应的集中实践性教学环节只安排了三门课程:两门课程设计（包括弹性力学与有限元法课程设计、钢结构设计课程设计）和毕业设计[6]。在实践性课程教学内容方面如下:(1)弹性力学与有限元法课程设计:使学生进一步巩固、充实和提高理论知识,并较系统地掌握复杂结构的强度、刚度分析方法;(2)钢结构设计课程设计:完成简单钢结构物（平面钢闸门或普通钢屋架）的设计计算,绘制相应图纸;(3)毕业设计:进行金属结构设计或相应水工、电力机械设计。实践性课程教学方法和教学手段方面,目前仍然沿用传统的指导方法和教学,即教师布置课题任务,学生分别查阅相关资料,开展设计工作,过程中教师指导为辅,学生在规定时间内上交设计内容。考核方法方面,主要根据设计结果给出成绩。
从以上实践性课程教学计划的安排可以看出:目前我院钢结构方向实践性课程的教学存在诸多问题,主要反映在:实践性环节薄弱,实践课程教学内容欠缺,教学内容重理论轻应用,不利于提高学生的动手能力,难以达到培养学生工程观念和创新能力的目标;教学方法和教学手段落后,考核方法不能准确反映学生的知识掌握程度。其结果是学生缺乏钢结构工程观念,创新能力不强,毕业后不能较快适应钢结构行业要求。为了培养钢结构领域高素质应用型专业技术人才,必须对钢结构方向实践性课程教学进行改革。
2、实践性课程教学改革的几个方面
2.1 改革的总体思路
实践性课程是工科高等院校教学体系中的一个重要组成部分,是培养学生动手能力和创新精神的重要教学环节,从这种意义上来讲,它甚至比理论课程更为重要。钢结构工程技术包括设计计算技术、制造安装技术和防护技术等,钢结构方向实践性课程的教学应符合人才知识结构的要求。实践性课程教学改革的总体思路是:在钢结构方向课程体系改革的基础上,结合钢结构工程相关技术,对课程结构和教学内容、教学方法和教学手段、考核方法等几个方面进行全方位、立体化改革。第一:强化实践课程,确保模块化课程体系中实践性教学课程不断线;第二:调整实践性教学内容,加强能力培养;第三:采用多样化教学方法,利用先进的教学手段,提高教学质量;第四:完善考核方法,鼓励创新思维。
2.2 课程结构和教学内容的改革
(1)课程结构方面:文献[6]提出理论教学需增设三门课程:结构振动、焊接技术、钢结构制造与安装。按钢结构领域专门技术人才知识结构的要求,实践性课程也必须强化,建议增设“焊接操作”和“生产实习”两门实践课程,培养学生动手能力和工程观念,同时为学习钢结构设计、钢结构制造与安装这两门专业课程打下基础。以培养应用型人才为目标,集中实践性教学进程调整如下:1)将弹性力学与有限元法课程设计更名为有限元技术应用（1学分,第五学期）; 2)在专业方向课程体系中增设焊接技术课程的基础上,增设焊接操作（1学分,第六学期）;3)增设生产实习(1学分,第七学期);4)将钢结构设计课程设计更名为钢结构设计技术应用(1学分,第七学期);5)毕业设计(论文)(12学分,第八学期)。通过以上调整,从而保证钢结构方向模块化课程体系中各个学期都有实践性课程,并形成钢结构方向完整的模块化实践性课程体系。
(2)教学内容方面:改变传统的重理论轻应用,调整实践性教学内容,注重应用能力的培养。1)有限元技术应用:作为弹性力学与有限元法的课程设计内容,通过对有限元软件的实际运用,对典型钢结构进行强度、刚度、稳定性进行分析,从而掌握有限元技术的分析方法,培养学生进行工程结构数值分析的初步技能;2)焊接操作:作为焊接技术的实训内容,结合钢结构方向培养目标,通过实际焊接操作,制作简单钢结构模型（如刚架、网架等）,培养学生应用焊接技术的基本能力;3)生产实习:主要参观钢结构生产制造单位、在建工程或已建工程现场,使学生了解钢结构生产制造、施工安装过程和防护技术的应用,培养学生的工程观念;4)钢结构设计技术应用:作为钢结构设计的课程设计内容,通过应用钢结构设计软件,培养学生从事钢结构设计的基本技能;5)毕业设计:通过独立地分析、解决钢结构工程实际问题,培养学生综合运用钢结构基础理论、专业知识和基本技能的能力。
2.3 教学方法和教学手段的改革
实践性课程也可以采用多样化教学方法,利用先进的教学手段进行教学。
(1)示范教学法。如前所述,在传统的实践性课程教学过程中,教师的指导作用并不十分明显。例如在两门课程设计的教学中,学生在遇到问题和困难时才会与教师进行交流与沟通,但在课题任务下达后的一段时间内,往往由于不清楚整个设计过程,从而无从下手。焊接操作这门实践性课程主要在现场进行教学,教学方式以指导老师做示范操作,学生观察并学习模仿为主,这种教学方法可称为“示范教学法”。实践表明示范教学法受到广大学生的普遍欢迎,同时提高了学生的学习兴趣和教学质量,效果很好。在新的模块化实践性课程体系基础上,受焊接操作课程教学的启发,可将示范教学法引入到两门课程设计（有限元技术应用、钢结构设计技术应用）的教学中。例如:在有限元技术应用的教学过程中,第一个单元可以安排在机房进行,由指导教师介绍有限元商用软件进行分析计算的整个过程。以ANSYS软件为例,可针对几种基本结构:桁架、刚架、四边简支板等,演示前处理、求解、后处理三个基本过程。重点介绍几何模型的建立、单元类型（杆、梁、板和壳）的选用和单元相关参数的确定、网格划分方法、如何加载（集中载荷和分布载荷）、求解过程中算法的选用、计算结果的获取（应力或位移云图显示、具体结点或单元的数据结果等）。通过近几年的实践表明:这种方法有事半功倍的作用,实践性课程的教学质量明显得到了提高,取得了预期的教学效果。
(2)引导教学法。人们的思维都是从问题开始的。在钢结构方向理论课程（如理论力学、材料力学、钢结构原理等）的教学过程中,经常是从自然现象和工程实际先提出问题,引导学生进行思考,这种教学方法称为“引导教学法”,是一种启发式教学方法。问题的提出犹如在学生平静的“脑海”中投入一粒石子,可以起到“一石激起千层浪”的作用,能提高学生的学习兴趣,激起学生思维的浪花,使学生处于思维的最佳状态,从而能更好地理解和掌握学习内容。将引导教学法运用于钢结构方向各门实践性课程的教学中。指导教师根据课程教学的需要从不同角度、不同层次提出相应问题,引导学生思考,可以使学生在掌握知识的同时发展思维能力,提高思维的积极性、灵活性和创造性。对于生产实习这一实践性教学环节,引导教学法不仅能使学生巩固所学知识,而且能为后继理论和实践课程打下良好基础。在生产制造单位和在建、已建工程现场,首先让学生仔细观察钢结构的结构形式,如城市中体育场馆中屋顶的网架结构和屋面的网壳结构、各类桥梁结构的结构形式（桁架式、悬索式、斜拉式等）、水工钢闸门的板梁结构、起重机械和工业厂房的刚架结构等,在此基础上提出相关问题,例如:为什么采用这类结构形式,有何特点,引导学生思考与分析;其次针对具体钢结构让学生观察构件截面的形状,联系结构力学和钢结构原理知识提出相关问题,例如:构件主要承受哪种内力,引导学生思考所采用的截面和其放置方位是否符合力学基本原理,能否对其设计进行改进,如何改进等;然后让学生观察连接件和构件的连接方式,针对节点板、球铰等具体连接件提出钢结构连接的相关问题,例如:为什么采用焊接（或螺栓连接、铆接）,能否用其它连接方式,从而达到巩固钢结构原理知识的目的。教学实践表明:生产实习中采用引导教学法极大地提高教学质量,有效地培养学生的工程观念和创新意识。在有限元技术应用的实践教学中,可以引导学生在建立模型时如何对实际工程钢结构中构件、连接件、约束进行简化,怎样选择单元类型（如工业厂房的梁、柱单元类型,各类闸门的面板、主梁、次梁、隔板的单元类型,载荷如何确定,数值计算结果的分析与处理等。从而使学生全面的掌握好有限元分析软件的应用,达到培养学生进行工程结构数值分析的能力。引导教学法也适用于钢结构设计技术应用和毕业设计这两门实践性课程,这里不再详述。
(3)利用多媒体和网络资源进行教学。对于生产实习,参观钢结构生产制造单位、在建工程或已建工程现场时,由于时间和条件所限,能见到的钢结构类型毕竟有限,不可能面面俱到。可以在实习前后或实习期间安排适当的时间,利用多媒体教学课件进行教学。对于钢结构形式、构件和连接件的掌握,可结合实际工程,用大题的动画、工程图片和视频作介绍;对于钢结构的制造与安装,可以先在生产制造单位与建设单位拍摄录像,然后用视频对钢结构的加工制作过程、焊接工艺、安装施工流程等进行教学。这种形象化教学方式,不仅可增强学生的感性认识、提高学生学习的兴趣,还能调动学生学习的主动性和积极性,从而提高教学效率和质量。多媒体教学也可以应用到焊接操作这一实践性课程。焊接操作在现场进行教学,由于学生人数较多,指导教师有时穷于应付,因此可以在条件允许的情况下,在现场播放焊接操作的图片或视频,使学生掌握焊接方式、工艺和操作规程,在较短时间掌握焊接操作实用技术。网络资源也可用于实践性课程的教学环节中。在建立实践性课程教学网的基础上,学生可以利用教学网进行自学,指导教师可以在网上进行辅导与答疑;另外,指导教师可以在教学过程中,给学生适当布置一些与课程相关的任务,让学生利用网络收集资料并消化吸收。对于21世纪的大学生,这种方法不仅能提高他们的学习兴趣,更能激发他们的激发学习热情。
2.4 考核方法的改革
改革实践性课程的考核方法,全面考核学生学习情况,鼓励创新思维。课程设计传统的考核方法主要是根据设计或计算结果进行评分,而毕业设计（论文）的考核方法由三部分组成,包括指导教师评分、评阅教师评分和答辩成绩等。可将毕业设计（论文）的考核方法引入到各门实践性课程的考核中来,在课程开始时指导教师即下发任务书,明确课程学习的目标和任务。课程结束时,由3至5位教师成立课程学习考核小组,对学生课程学习的各方面综合进行考核,包括工作态度、基本知识和操作（或应用）能力的掌握情况、任务完成情况、创新思维的体现、报告或论文的质量等。指导教师根据学生在教学过程中的工作态度、操作或应用能力和最终任务的完成情况等进行评分;报告或论文评阅教师则根据任务完成的质量、学习报告或论文的规范性和创新情况进行评分;考核小组根据学生在答辩过程中表现出来的知识点掌握情况、表达能力等集体决定答辩成绩;最后考核小组根据课程的类型和性质,将以上3个成绩按一定比例加权平均得到课程学习的总成绩。表1给出了有限元技术应用考核时内容和各项所占的建议比例。
钢结构设计技术应用和毕业设计（论文）的考核可参照表1,焊接操作和生产实习这两门课程的考核可由考核小组对各项比例进行适当调整。
3、保障机制
钢结构实践性课程教学改革是该专业方向教学体系改革的重要内容,在某种意义上它决定了教学改革的成功与否,而教学改革能否顺利开展和进行取决于保障机制是否完善。
(1)领导大力支持。钢结构方向的实践性课程和理论课程共同组成了该方向的教学体系,两个方面都进行教学改革才能满足21世纪钢结构人才培养目标的要求。学校各级领导应充分认识到实践性课程教学改革的重要性,必须高度重视和大力支持,这是进行教学改革的根本保障,可以制定相关政策鼓励和支持教师开展实践性课程教学改革。如果得不到领导的支持,任何教学改革都必将以失败而告终。
(2)教师积极投入。指导教师是实践性课程教学改革的主要实施者,应充分认识到实践性课程教学改革的重要性和必要性,积极投身到改革中来。实践性课程全方位教学改革实施,需要指导教师花更多的时间和精力用于教学过程中,可能还会触及到部分教师的一些利益,指导教师不能过于计较得失,为了改革的顺利开展和人才培养的整体目标实现,其付出是完全值得的。
(3)经费确保到位。实践性课程的教学改革需要一定的经费作保证,首先,实践性课程的教学需要一定的设备,如有限元技术应用和钢结构设计技术应用这两门课程设计,由于计算量大,所用软件需在高性能计算机上运行,因此需要一次性投入用来购置计算机。另外,生产实习或参观实践基地、材料及其加工、聘请专家讲学等都需要一定的经费,指导教师必须做好预算,确保教学时经费到位。
(4)实践基地建设。实践基地是实践性课程教学的最基本、最重要的基础条件,必须将其放在战略高度上予以重视。实践基地需要长期建设,可结合钢结构专业方向特点,充分利用产学研合作关系、校友资源等,与钢结构生产制造单位、建设单位或工程管理单位等建立长期合作关系,共建实践基地。学校或学院可聘请实践基地有丰富工程实际经验的钢结构专家担任兼职教授,在生产实习的教学过程中,可请他们给学生作专题报告,另外,在其它的实践性教学环节中,也可以将他们请到学校来讲学。这样不仅能深化双方的合作关系,又能提高实践性课程的教学质量。
4、结语
钢结构方向实践性课程的教学改革是该方向课程体系改革的重要组成部分,本文探讨了钢结构方向实践性系列课程的教学改革,对实践性课程教学环节相关的几个方面提出了具体的改革措施和建议。改革措施的实施将有利于提高教学质量,有利于培养学生的应用能力和创新意识,从而为实现培养应用型人才这一目标奠定坚实基础。
参考文献
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中图分类号：G642.0 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2014）24-0161-03
Thinking of University-Enterprise Cooperation Pattern for Trai-
ning Professional Talents in Material Forming and Control Engi-
neering//FAN Xiangfang， QIU Changjun， LI Biwen， CHEN Yong，
WU Wei， ZHOU Juan
Abstract The pattern of university-enterprise cooperation in personnel training which is based on the original undergraduate courses， will make full use of both university and enterprise in the joint training. At the scene of production， students can effectively put theoretical knowledge into practical ability. Since 2006， the department of material forming and control engineering of USC cooperated closely with local large and medium-sized enterprises on the improvement of university-enterprise cooperation mode and gradual exploring the rules for teaching during joint training process. Through several years cooperation of USC and enterprises， we had made some certain achievements.
Key words university-enterprise cooperation; personnel training; department of material forming and control engineering
企业是人才需求的主体，大学应与企业保持紧密联系。南华大学自组建以来，一直坚持自己的办学特色，坚持走“核特色、医品牌、以工为主、工医结合”的道路，并不断探索和实行与相关科研院所、企业联合培养人才的新机制。2012年2月，南华大学被教育部正式批准为“卓越计划”高校，在机械设计制造及其自动化专业进行专业卓越工程师培养。卓越计划的实施，对机械大类其他几个专业的实践教学起到很好的示范作用。材料成型及控制工程专业适时修订培养方案，进一步加强了实践教学，从最初的学生在校期间到企业参观实习这种较为单一的教育模式过渡到校企不断深入合作，除认识实习外，在多个教学环节开展多渠道的合作人才培养。如生产实习、毕业设计（论文）环节，强化“双师”教学指导，同时开设企业专家课程，针对专业特点和企业需求开展产学研活动等。优选与符合专业培养目标的大中型企业密切合作，建立相对稳定的人才培养基地。其中，南岳电控人才培养基地，2014年被湖南省教育厅评为人才培养示范基地。
1 校企合作培养人才适应本专业特点及行业发展需求
专业特点需要 为适应人才培养宽知识面的时代需要，扩大本科生的专业口径、拓宽学生的知识面，1998年国家教育部将原铸造、锻压、焊接、热处理等专业合并为材料成型及控制工程专业。该专业是材料科学、成型工艺和自动控制技术的综合与交叉，专业通用性强、适应性好、择业面宽，能更好地满足日益高、精、尖的社会大生产的需求，材控专业毕业生属于热销人才。但由于合并后，专业涵盖内容多，涉及范围广，学生在同样的学习时间需要掌握的知识信息量大，给大学的课程设置及教学实施提出了的新挑战。近年来，很多高校就材料成型及控制专业人才培养方案进行探讨。据调查，各高校本专业人才培养方案、培养模式虽各具特色，但大多还是体现了实践教学环节的重要性[1]。
行业发展需求 在材料成型及控制工程领域，我国与西方发达国家相比，无论在规模上，还是在工艺设备上，差距都十分明显。随着机械工业的飞速发展，对产品的要求越来越高。在产品设计与制造过程中，会遇到越来越多的材料及材料加工方面的问题。这就要求技术人员掌握必要的材料科学知识，具备正确选择材料和加工方法、合理安排加工工艺路线的能力。行业发展，形势逼人，需要培养材料成型及控制工程领域的专业人才，让他们具有材料成型与控制过程的设计、制造、研究开发、生产及经营管理能力，对材料成型过程进行有效的控制，提高产品质量的同时，降低工人的劳动强度，改善工人的工作环境，在该领域去赶超发达国家。材料成型及控制工程专业实践性强，跟企业合作进行人才培养，顺应时展需求，培养出实践型工程技术人才，也是高校义不容辞的责任。
2 校企合作培养人才模式
培养目标 南华大学材料成型及控制工程专业校企合作培养人才的目标是注重基本技能的培养和训练，培养适应基地各生产岗位需要，德智体美全面发展，基础扎实、知识面宽、实践能力强、外语表达和沟通协作能力好、综合素质高、职业综合技能水平过硬及富有创新精神的高级工程应用型专业人才。
培养特色 南华大学材料成型及控制工程专业分为两个专业方向：材料成型方向和焊接方向。
材料成型方向：以现代企业要求为根本，以金属塑性成型为主线，以模具技术为重点，以熟悉先进成型制造方法为特色。开设的主要课程有电工电子技术、材料科学基础、检测技术与控制工程基础、机械设计基础、制造技术基础、热加工工艺基础、金属塑性成型原理、热处理原理及工艺、液态成型技术、冲压成型技术、塑料成型工艺及模具设计、先进制造技术、热加工工艺设备及设计等。
焊接方向：以现代企业要求为根本，以金属连接成型为主线，以焊接技术为重点，以熟悉典型核电机械设备焊接成型方法为特色。开设的主要课程有电工电子技术、材料科学基础、检测技术与控制工程基础、机械设计基础、制造技术基础、热加工工艺基础、熔焊原理、焊接方法及设备、焊接结构、热处理原理及工艺、核电设备焊接技术、先进制造技术、现代材料测试与分析技术等。
实施方案 以“立足行业、面向社会、突出特色、强化基础、注重创新、提高能力、优化素质”为指导思想，按照专业教育与素质教育、科技教育与人文教育相融合，理论与实践、课内与课外、教化与养成相结合的原则，注重培养学生的工程素质、创新精神、科学素养和人文精神，突出人才培养特色，整体优化教学内容，突出以人为本、产学结合的模式。培养过程强化“案例教学”和“双师教学”。
1）案例教学。当今社会，科技知识日新月异，传统四年制教学体系框架已不能充分满足各方面知识结构需求。因此，当今的大学教育除了加强基础理论，锻炼学生的思维能力和分析问题的能力外，对于工科大学生还应强化实践能力训练及创新意识培养，以加强他们解决工程问题的能力。为了在理论教学和实际生产之间架设桥梁，针对专业课程设置，一方面在课堂教学中注意引入一些工程实例进行分析讲解，启发学生的创新思维，培养运用知识的能力;另一方面，在每门专业课程的教学中开设综合性实验。如材料成型方向的课堂教学引入基地产品――油泵壳体砂铸模具设计、汽车单体泵的成型加工等作为实例。焊接方向的课堂教学结合自编出版的核类特色教材――《核电设备焊接技术》，引入核电行业典型焊接结构进行讲解。实践性教学环节中的机构创意设计实验，通过实验灵活运用机构组合、机构演化与变异，创造性地设计、拼接机构;在机构创新设计平台上，利用提供的构件、运动副进行机构创新设计训练，使学生掌握机械创新设计的基础知识和机构的演化，培养学生的创新意识，提高其创新设计的能力。
此外，结合基地实际情况，选择有代表性、有针对性的一些专业问题汇编成册。去不同的企业都有相对应的实习教学指导书，并要求学生提前预习，在认识实习、生产实习和毕业实习中，指导教师现场答疑解惑;在课程设计和毕业设计中优选一些综合运用知识性较强的典型成型工艺设计、成型模具设计项目;还有一部分课题，结合学校拥有的大功率激光器、数控加工中心、真空熔炼炉、摩擦磨损机、疲劳试验机等设备，基地拥有的多种先进的热加工生产设备条件，开展学科前沿带有探索性的试验研究。
2）双师教学。学校不仅与本地企业积极沟通，也联合其他工科院校共同参与建设基地。目前，南华大学联合湖南工学院，加强校企联系，建立了由学校专职教师与基地有实践经验的工程技术、管理人员共同组成的“双师团队”。从培养方案的确定开始，便开始“学校导师”和“基地导师”共同合作指导，学生在校学习四年的各教学阶段都有“基地导师”参加，即学生受到的实践教学不断线：入学后的专业教育有“基地导师”与“学校导师”共同进行;认识实习由基地教师现场进行全面教学;专业基础课，根据不同的课程，利用校内实验室和基地生产现场对专业基础课的理论部分进行实验验证，加强对理论知识的理解和掌握;专业课教学时，部分实践性强的课程在基地进行现场教学;专业生产实习结合基地的不同工作岗位，通过轮岗达到多种知识、多个岗位的学习，最后形成学生的综合实践能力。
3 校企合作培养人才教学效果及思考
教学评价 课堂教学评价，根据湖南省教育厅《关于加强普通高等学校教师课程教学考核指导意见》及《南华大学教师课程教学考核管理办法》进行，学校分学期开展学生对教师网上评教、教师互评，学校将网上评教纳入学院教学工作评估指标体系对各教学院进行考核。据统计，在历年的考评中，课堂教学能采用案例教学的教师往往得到高分评价;课程设计、毕业设计（论文）结合生产实际的课题普遍受到学生的欢迎。学生也因参与企业课题，缩短了融入企业实际工作的时间，部分学生毕业后较快成为企业技术骨干。
几点思考
1）企业对参与联合培养的认识不一。企业作为市场经济的主体，以盈利为主要经营目标，其参与联合培养人才的动力，源自其经营目标和社会责任感。南岳电控每年接受来自南华大学、湖南工学院等高校多个专业的学生实习，为湖南省的人才培养做出重要贡献。多年的实习培训，积累了丰富的实习管理经验，建立了较为完整、较为系统的实习管理制度，形成了较科学的实习管理机制及实习模式。公司每年都会招聘一批来自南华大学、湖南工学院等高校的应届毕业生，为学生提供就业机会。
但也有一些企业参与联合培养的动力不足，合作意识淡漠，担心增加企业风险，怕出安全事故、增加管理成本，害怕技术等，未能把培养人才纳入企业价值链中[2-3]。
2）高校适应企业需求的能力有待提高。高校教学模式往往追求理论的系统性和完整性，还没有形成与企业需求相适应的独立实践教学体系。学生对自己的未来职业生涯感到茫然，个别学生对材料成型及控制工程专业认识不足，怕苦怕累。说到铸造，想到的是整天生活在尘土飞扬的车间里的翻砂工;说到锻压，想到的是长年拿着大锤的打铁
匠;说到焊接，想到的是时刻戴着面罩、拿着焊枪的电焊工。
针对这一点，高校尚需加强专业思想教育。这几年，南华大学开设了专业导论课，让学生尽早了解现代企业，了解本专业的重要性，学生对专业的认识有所提高。
3）校企合作的有效模式有待进一步探讨。校企合作培养是培养创新型人才的有效途径，需要得到政府的支持，需要政府加强统筹，建立校企合作的专门机构[4]。不仅仅是针对职业院校与企业实现对接，所有高校都应与本地的企业加强合作，最终形成多校资源共享、校企共建、优势互补、利益双赢的人才培养模式。通过校企合作方式，培养大学生工程实践能力，让学生学有侧重、专有所长，以满足行业特征招聘人才的需求。
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高等职业教育肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的历史使命。质量是高等教育的生命线，要提高高等职业教育教学质量，培养出受社会欢迎的高素质高技能人才，人才培养模式改革是关键。广西机电职业技术学院积极转变教育观念，主动适应就业市场对人才职业化的需求，遵循职业化人才的成长和培养规律，加强专业教育教学改革，突出职业道德和职业能力培养，构建了以职业能力培养为主线，校企合作、工学结合的“职业化三级递进”人才培养模式，大大提高了人才培养的针对性、实用性和适应性，毕业生素质明显提升，就业率和就业质量显著提高，高职办学特色进一步凸显。
一、“职业化三级递进”人才培养模式的提出
1.推进人才培养模式改革是提高人才培养质量的重要途径。职业教育的人才培养质量有两方面的评价标准。一是学校内部的评价，就是评价学校的毕业生在整体上是否达到学校规定的专业培养目标的要求，学校人才培养质量与培养目标是否相符。二是社会的评价，主要是以毕业生的质量作为依据，即评价毕业生是否能满足国家、社会、市场的需求，尤其是用人单位职业岗位的需求。从职业院校人才培养的现状来看，存在人才培养模式过于陈旧，人才培养与就业市场的人才需求不对接，职业教育的办学理念、办学机制、办学模式还不能适应市场需求，市场需求尚未转化为有效的职业教育需求，职业院校对就业市场的人才需求反应不敏锐等现象。要改变这种现状，必须推进人才培养模式改革。教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》明确指出：要大力推行工学结合，突出实践能力培养，改革人才培养模式。教育部、财政部《关于实施国家示范性高等职业院校建设计划加快高等职业教育改革与发展的意见》强调，要创新高等职业教育人才培养模式，在深化教育教学改革、创新人才培养模式和创建办学特色等方面取得明显进展。
2.实施人才培养模式改革的基础。广西机电职业技术学院1999年改制为高职院校，长期办学经验的积累，使学院具备了实施人才培养模式改革的良好基础。学院面向先进制造业，以行业发展需求为导向，重点建设并形成了一批特色专业群。在课程开发设计上形成了“以行业分析为基础，以职业能力培养为中心，以帮助学生胜任职业任务为目标”的方法；职业能力培养上构筑了“职业基础技能训练—职业专项技能实训—职业综合应用能力实习的三级递进”的实践教学体系；构建了以“专业知识、人文知识、社会知识、职业专门技术能力、职业关键能力、思想道德素质、职业素质、人文素质、身心素质”等九大板块为基础的专业教育和品行教育相辅相成的教育体系；校企合作共建了340多家校外实训基地，打造了22个在自治区同类院校中装备最优、规模最大、功能最全的校内实训基地，设立了21个职业技能培训鉴定机构，学生职业资格鉴定合格率达到100%；学院依托行业背景优势和良好的校企合作关系，组建“专业带头人＋青年骨干教师＋兼职型能工巧匠”的专业教学团队；学院贯彻GB/T 19000族质量管理体系标准和GB/T 28001职业健康安全管理体系标准，建立了质量管理体系和职业健康安全管理体系，早在2005年就在全国同类高校中率先通过两个标准的认证，建立较为完善的教育教学质量监控保障体系。
二、“职业化三级递进”人才培养模式的基本内涵
所谓人才培养模式，是在一定教育理论指导下，根据人才培养目标和质量标准，为受教育者设定的知识、能力和素质结构， 以及实现这一结构的原则、程序和方式。高职教育人才培养模式主要包括培养目标、专业设置、课程体系、教学设计、师资队伍组成、实践教学等构成要素，这些要素通过理论教学和实践教学两条主要途径，并在企业或行业的积极参与下，综合作用于培养对象，形成基础知识、基本素质、职业能力，最终实现培养目标。
“职业化三级递进”的内涵，是指学院主动适应就业市场对人才职业化的需求，遵循职业化人才的成长和培养规律，将职业意识教育纳入教学计划，职业意识教育、职业道德教育和职业技能教育三者并重，按照“职业认知—职业认同—职业熟练”三个阶段，对学生实施三级的职业化教育和训练。
1.第一级为职业认知阶段。主要对学生进行思想政治教育、入学教育、校园认同教育、基础知识和基础能力的教育培养等。各专业根据定位不同，组织学生到相应行业的典型合作企业进行职业体验，把课堂设在企业现场，把企业作为职业意识教育、职业道德教育和基础能力培养的主要场所，通过专兼职教师的言传身教完成部分教育课程，使学生了解什么是行业、企业和职业等职业基本知识，了解行业、企业和职业的行为规范、职业责任和职业技能要求等。通过职业认知阶段教育，帮助学生树立正确的职业价值意识，明确未来职业人应具备的职业素质要求，懂得把今天的学习与明天的工作联系起来，从而增强学习动力， 明确努力方向，为职业认同阶段的角色转变打下坚实的基础。
2.第二级为职业认同阶段。以职业意识教育为基础，以职业技能教育为载体，以校企合作为主要途径，通过“学中做、做中学”，实施职业意识教育、职业道德教育与职业技能培养相结合的教育，各专业根据自身的特点，对学生开展专业知识和专业技能教育培养、职业行为规范训导、职业态度和职业情感培养、强化职业价值观和职业责任训练，引导学生进入职业角色，规划职业生涯。通过职业认同阶段教育，让学生牢固树立正确的职业价值观，掌握未来职业人应具备的职业素质和职业技能，实现从大学生向“职业人”的角色转换，为职业熟练阶段打下坚实的能力和素质基础。
3.第三级为职业熟练阶段。就是对学生开展至少半年以上顶岗实习教育，主要为学生进入社会成为职业人做好充分准备。各专业针对不同的企业和不同的岗位，设计顶岗实习课程包，供学生选择学习。由学生根据自身的特点、兴趣和就业意向，选择相应行业企业的顶岗实习岗位，并按照相应的顶岗实习课程包的要求完成顶岗实习。实施校企双主体的顶岗实习指导和管理，实行综合考核评价办法。通过职业熟练阶段教育，使学生的职业意识、职业道德和职业技能等方面达到用人单位对人才的职业化要求，学生的职业化程度得到质的提高。
三、“职业化三级递进”人才培养模式改革的具体实施
1.以重点专业建设为龙头全面推行人才培养模式的改革。学院确定焊接技术及自动化、应用电子技术、电气自动化、物流管理、模具设计与制造等专业为重点建设专业，按照学院人才培养模式改革总体要求，深化与地方特别是北部湾经济区各行业企业合作，加大工学结合力度，依据自身的行业特点，建立各具特色的工学结合人才培养模式。如焊接技术及自动化专业联合广西焊接学会、南宁市焊接协会等，学校、企业、协会学会三方共同研究制订人才培养方案，组织专家进行人才培养方案的论证、实施指导，创建了“三方联动、全程合作”的职业化逐级递进人才培养模式。应用电子技术专业以培养电子企业的产品开发、产品生产、产品销售、产品维修、生产管理等工作岗位为目标，结合岗位的具体工作任务及能力要求，创建了“任务驱动的职业化三级递进”人才培养模式。电气自动化技术专业加强与“自动化产品供应商”“自动化工程商”“自动化设备应用企业”等三类与本专业建设密切相关企业的合作，创建“1＋3合作的职业化三级递进”人才培养模式。物流管理专业与物流服务公司等企业密切联系，创建“订单导向的职业化三级递进”人才培养模式。模具设计与制造专业以典型模具设计制造工作项目为载体，创建“项目驱动职业化三级递进”的人才培养模式。
2.构建基于工作过程的职业化课程体系。学院与行业企业合作，由专业教师、企业一线技术人员和基层管理人员共同组成课程开发建设小组，共同进行课程的开发、建设和改革。各专业组织开展全面、深入的社会需求调研，明晰专业培养目标定位，确定毕业生就业岗位和职业生涯发展，根据专业相关领域职业岗位（群）的任职要求和工作任务，分析选取教学内容并按工作过程序化课程结构，注重从职业意识和职业道德培养的角度出发进一步明确职业通用能力，根据企业对职业化人才的要求，打破过去侧重专业知识和职业技能培养，而职业意识教育缺失、职业道德教育乏力的学科课程体系，依据职业成长规律和教育规律，将职业意识教育与职业道德教育的内容纳入或渗透到课程中去。在公共基础课程设置时，围绕专业培养目标将基础课的内容通过课程重组，渗透或分解到新的课程，同时按照职业化要求改革授课方式。在专业技术学习领域课程设置时，以培养学生胜任职业岗位工作为出发点和落脚点，结合职业技能鉴定标准，根据实际工作中典型任务（或项目）的工作流程，分析工作任务，将行动领域能力转化为学习领域课程内容。
3.建设具有较高职业化水平的专兼结合教学团队。通过分析高职教师的岗位职业能力和职业素质要求，建立高职教师岗位职业能力和素质标准，构建教师培训体系，有针对性地实施教师教育培训工程，提高教师的专业技术能力、教学能力、实践能力、科研能力和职业素质。通过校企联合培养和人才互换交流、引进、聘用等途径，重点加强专业带头人、骨干教师和兼职教师队伍的建设。通过人事分配制度改革，实施教师专业发展制度，形成双师教学团队建设的有效机制。重点建设专业及专业群中，培养了一批专业带头人和骨干教师，专业教师中“双师”素质比例达到85%以上。聘请企业兼职教师，重点专业专兼教师比例基本达1∶1，形成实践技能课程主要由各级技术能手讲授的机制。
4.校企共建具有浓厚职业和企业文化氛围的多功能生产性实训基地。围绕职业化人才培养要求，按照教学、生产、培训、鉴定和科研五合一的功能定位和先进性、适用性、系统性的要求，突出“开放性、职业性”的特点，校企共建“共享共赢”的校内生产性实训基地，形成以学校为主导、校企合作共建、教师和技术人员融通、教学实训和生产过程结合、设备共享的运行机制，营造实训基地职业文化氛围。校内实训基地建设成为学生学习职业技能，提升职业意识和职业道德水平的摇篮，推进“教、学、做”一体化的教学改革，为提高学生职业化程度打下基础。校外实训基地建设过程中，充分利用为企业输送优秀毕业生和主动为企业提供技术服务的契机，按照集教学实训、顶岗实习、就业于一体的思路进行校企共建，同时抓住顶岗实习这个核心环节，建立健全顶岗实习的管理机制。
5.强化职业意识教育。充分发挥职业意识教育在职业素质教育中的基础性作用，以职业价值观为核心，以职业生涯规划指导为切入点，以职业技能培养为载体，加强对学生职业知识教育和职业情感、职业态度的培养，改革职业技能和职业道德相结合的职业意识教育途径与方法，认真分析各专业职业意识教育的共性和个性需求，围绕职业化三级递进的人才培养模式改革，构建循序渐进的、系统的职业意识教育体系和职业意识教育公共平台。培养一支专兼结合的职业意识教育团队，通过加强职业意识教育，帮助学生树立正确的职业价值观，提高学生职业化程度。
四、“职业化三级递进”人才培养模式改革的成效
经过多年来的探索与实践，广西机电职业技术学院“职业化三级递进”人才培养模式的改革取得了明显成效，教育教学质量不断提高，综合办学水平不断提升，学院于2008年10月被教育部、财政部确定为国家示范性高职院校建设计划重点培育院校。
1.工学结合得到有效推进。“职业化三级递进”人才培养模式是基于就业市场对职业化人才的需求，建立在校企合作基础之上的，校企双方通过优势互补，资源共享，达到了校企双赢目的。一方面学校充分利用企业的技术、管理、设备、项目等各种资源解决了学生实训和顶岗实习的问题，大大提高学生的职业化素质，全面促进了学院的专业建设以及学生的就业；另一方面，企业接纳学生参与实训过程中降低了生产成本，在一定程度上充实了企业技术力量，也储备了一批企业适用的高素质人才。
