浅析熔焊原理课程的教学改革-教育文档资料

1、浅析熔焊原理课程的教学改革焊接是当前制造业中最重要的工艺技术之一， 被广泛应用于机械、电力、车辆、船舶、桥梁、建筑、军工、航空航天等国民经济重要领域。 熔焊原理课程是我校材料成型及控制工程专业学生必修的一门专业课， 它在培养焊接方向技术人员的教学过程中起着重要的作用。 该课程内容主要涉及焊接化学冶金原理、 焊接材料、焊缝固态相变及焊接热影响区的组织形成与特点、 焊接冶金缺陷的形成与控制等基本理论问题，可为分析材料的焊接性、正确选择焊接材料、 制定合理的焊接工艺和探索提高焊接质量的途径提供理论依据， 是从事焊接技术工作不可缺少的重要基础知识。1 该课程的教学现状结合对国内部分高校熔焊原理课程教学

2、的调研情况和笔者近年来的教学体会，发现该课程的教学主要存在以下几方面问题：（1）可适用于本科教学的教材和参考用书非常有限。目前大多与本课程相关的教材为职业教育而编写，这些教材理论知识较浅，导致学生缺乏再学习和创新能力，无法达到高等教育的目的。我校选用的是机械工业出版社天津大学张文钺教授主编的焊接冶金学（基本原理），虽然该教材涵盖了学生所需掌握的焊接基本原理和知识，但部分内容较陈旧， 如书中第二章焊接材料型号和牌号的编制方法仍为已废除的旧国标所规定的内容，在教学时尚需补充新国标内容以跟进行业的发展。（2）课程内容繁多，教学重点不明确。熔焊原理课程作为材料成型及控制工程专业焊接方向的一门专业基础课

3、， 具有概念多、内容广、理论性强等特点。目前部分高校的课堂教学方式基本仍是照本宣科， 将教材中的内容一股脑灌输给学生， 教学重点不明确。此外，由于不同章节内容之间逻辑性不强，学生学了之后印象不深刻，知识点难以全面掌握。因此，大部分学生只能靠死记硬背， 知识水平仅限于应付考试， 不具备专业的素养和运用知识的能力，满足不了现代社会的要求。（3）教学模式和手段单一。目前，很多高校课堂教学仍存在以教材为主线、 教师为中心、 学生被动接受的“填鸭式”教学模式。部分学校甚至仍采用传统的黑板板书教学， 教学手段单一，缺乏图片、动画、视频等直观形象的内容，加上作为专业基础理论课程本身内容较枯燥， 课堂气氛沉闷

4、， 久而久之导致学生失去了对本课程学习的兴趣和重视。（4）实践教学较弱。由于受到实验课时少（4 学时）、学生数量规模扩大以及实验教学条件如实验设备和实训场地有限等因素影响， 目前该课程的实践教学大多以演示性实验、 验证性实验和基本技能训练实验为主， 缺少设计性、 研究性的学习内容和综合训练环节，限制了学生的创新思维和动手实践能力的培养。此外，大部分担任该课程教学的老师缺乏工厂实训经验，实际操作能力有待提高。2 该课程的教学改革针对上述教学过程中存在的系列问题，我校对熔焊原理课程采取了一些教学改革措施，以期达到培养高素质、技能型人才的目标。2.1教学内容的改革其一，优化教学内容，把握教学重点。本

5、课程理论性较强、知识点繁杂，而教学课时相对较少（ 32 学时），因此在教学过程中必须对教学内容进行优化和调整。 我校在编制该课程教学大纲等指导性教学文件时， 充分考虑到应用型人才培养目标的要求和教学内容本身的系统性、科学性、适时性等，对知识点提出了“了解、熟悉、掌握、应用”四个不同层次要求，突出重点和难点，促进学生对主要知识点的掌握。其二，更新教学内容，跟踪科学前沿。随着当今社会科学技术的不断发展和进步， 教学内容也应与时俱进， 在教学过程中及时引入一些与课程密切相关的新焊接工艺、 新焊接设备和新焊接材料等以扩大学习的信息量。 如在讲到“焊接材料”一章时， 除了介绍教材中传统的焊条、焊剂、焊丝

6、的相关知识外，还适当补充国内外文献资料中报导的一些新型焊接材料的设计思路、 制造工艺和应用场合， 从而有效拓展学生的学术视野、 激发其学习欲望和提升其学习积极性。2.2教学模式和手段的改革结合熔焊原理课程内容的特点， 我校采用多媒体辅助教学手段来提高课堂教学效率和效果。多媒体课件可将理论知识以文字、数据、图表、动画等形式展现出来，可有效提高学生的注意力和积极性。 例如，大量典型的焊接热影响区组织很难正确地用粉笔在黑板上描绘出来， 配合多媒体金相照片即可直观地讲解不同区域组织的形成及特点。 对于一些难于讲述和晦涩难懂的章节内容，如通过插入动画的方式生动形象地解释熔池的形成、 熔滴过渡形式等， 通

7、过播放现场录像视频介绍熔焊、 压焊和钎焊这三大类型焊接方法的特点等，学生更容易理解和掌握。在教学过程中，通过摒弃以往“以教师、 课堂、教材为中心”传授式的单一模式，采用“以教师为主导、以学生为主体、以知识掌握为基础、 以能力培养为主线、 以素质培养为目标”的新型教学模式，综合运用案例教学法、启发式教学法、小组讨论法等方式调动学生学习的积极性和主动性。 如在每一章节开讲前， 提出具有引导意义的问题或列举工程实例，引出所要讲述的内容，调动学生的学习兴趣， 明确学习内容和目标。 在教学过程中通过运用所学理论知识对实际工程案例进行讨论和分析， 然后回归课本，强调学习该章节知识的重要性。 这种“提出问题

8、分析问题解决问题回归专业知识”的教学思路可以充分调动学生学习的积极性， 更能把理论知识和生产实践巧妙地结合在一起， 有助于学生巩固所学理论知识和灵活运用理论知识解决生产实际问题能力的培养。2.3实践教学环节的改革熔焊原理课程中部分内容仅靠课堂教学远远不够， 要使学生真正牢固地掌握课堂上所学理论知识， 较好地培养学生的基本实验规范和动手操作技能，提高学生分析问题和解决问题的能力，必须加强实践教学环节。 我院充分利用校办实习工厂和市内已建立良好关系的实习基地如衡阳钢管厂， 带领学生参观实习， 现场了解焊接材料的选用、 焊接工艺参数的确定、 焊接缺陷的形成原因和防制措施等与课程相关的知识。 其次，结

9、合工程实际问题开设一些综合型设计性、研究性、创新性的实验项目，让学生运用课堂所学理论知识自主设计和选择焊接方法、 焊接材料及焊接工艺参数，开放实验室为其创造动手操作的机会， 为创新思维提供自由发挥的空间。在考核方面，对学生实验前预习、实验后整理分析实验现象和数据、 综合实验报告的撰写等有规范性要求， 并制定相应的评分标准， 以全面提升学生的科研素养和科技写作能力。此外，我校还通过开设第二课堂的形式让学生参与到老师的科研项目中。如2006 级材料成型及控制工程五名学生自大三开始参与产学研课题“连铸堆焊辊的研制与开发”， 采用理论研究和试验研究相结合的方法， 系统地研究了轧辊母材和焊材的设计选用、

10、 埋弧堆焊工艺、 焊后热处理工艺到焊接过程自动化实现、基于智能矢量控制变频的埋弧堆焊无级变速机床， 建立了焊接数据库， 绘制了连铸堆焊辊生产过程质量控制图。 该项目于 2010 年通过省级科技鉴定并获得衡阳市科技进步三等奖。这些改革不仅可以激发学生的学习兴趣， 培养他们的创新意识， 还可使他们在实践中学习， 在学习中再实践， 为今后走上工作岗位和学习深造打下良好的基础。2.4加强师资队伍建设针对担任该课程教学的年轻老师缺乏工厂实训经验， 不能较好地结合生产实际教授理论知识的问题， 我校采取了一些措施加强相关师资队伍的建设。 如通过实行“以老带新”的计划， 让一些具有丰富教学经验和工厂实训经验的

11、老教授帮助年轻教师尽快熟悉和掌握教学内容； 通过不定期选派老师到其它兄弟高校学习进修或到相关企业参加系统的工程培训； 通过聘请一些具有资深行业理论、 经验和技术的学者和工程师作为兼职教师， 以讲座的形式开展第二课堂教学活动；通过实行“双师教学”的模式，在教学过程中配备两名教师， 一位负责理论知识的传授， 另一位负责实验操作的指导，两者相互配合共同指导学生。例如，理论课老师在讲完“典型焊条的冶金工艺性能”章节后， 在实验课时实验老师就向学生展示和介绍各种典型焊条的特性， 并让学生动手操作和观察， 对比不同类型焊条的冶金工艺性能， 如酸性焊条和碱性焊条的电弧稳定性、 脱渣性等的差异， 进一步加深对课堂所学理论知识的理解和掌握。 两位老师默契配合、 分工明确并互补长短，可以更好地提高教学效率和效果。3 结语熔焊原理是材料成型及控制工程专业焊接方向的一门基础性课程，对后续开设