陸斌鋒 陳云霞 郭彥兵 張旺

[摘 要] 材料加工基礎(chǔ)是焊接技術(shù)與工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)核心課程，理論性較強，學生學習興趣普遍不高。如何改變以往偏重理論教學的課程內(nèi)容和形式，通過計算機模擬、具體案例分析以及課堂討論等環(huán)節(jié)調(diào)動學生的學習興趣和積極性，提高課堂教學效果，文章對此進行有益嘗試，對基于焊接技術(shù)與工程專業(yè)的課堂教學進行探索，以期為其他專業(yè)課程教學提供借鑒。

[關(guān)鍵詞] 材料加工基礎(chǔ);焊接技術(shù)與工程;應用型本科;教學研究

[中圖分類號] G642? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）41-0289-02? ? [收稿日期] 2019-10-22

焊接技術(shù)與工程專業(yè)是偏向?qū)嶋H應用的一個專業(yè)，旨在培養(yǎng)具有良好的焊接工程技術(shù)能力、人文素養(yǎng)和發(fā)展?jié)摿Γ軌蛟跈C械工程技術(shù)領(lǐng)域從事焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計制造、焊接冶金分析與工藝設(shè)計、焊接檢驗、焊接設(shè)備維護、焊接自動化集成與項目管理的高等技術(shù)應用型人才。

焊接過程是一個瞬時非平衡的熱力學過程，涉及冶金、機械、物理、化學、熱學、力學和計算機技術(shù)等學科知識。正是因為焊接學科這種特點，決定了其培養(yǎng)的人才既要有深厚的科學理論基礎(chǔ)，又要有扎實精專的專業(yè)知識背景[1]。材料加工基礎(chǔ)課程內(nèi)容主要包括凝固理論和塑性成形理論，涉及較多的物理定律和數(shù)學公式，是一門理論性較強的專業(yè)基礎(chǔ)課程[2]，對焊接技術(shù)與工程專業(yè)后續(xù)的專業(yè)課程學習具有重要意義。該課程涵蓋的許多概念和理論（液態(tài)金屬性質(zhì)、過冷度、晶體生長方式、組織結(jié)構(gòu)等）較為抽象，學生不易理解，有一定的教學難度。

一、材料加工基礎(chǔ)課程教學中存在的主要問題

1.學生對課程目標認識不足。根據(jù)實際教學效果的反饋情況來看，部分學生并沒有將所學的理論基礎(chǔ)知識融會貫通、綜合運用，學習的目的只是通過考試拿到學分，缺乏對知識真正的理解。由此可見，很多學生對專業(yè)基礎(chǔ)課程的重要性認識不足。

2.課程內(nèi)容偏理論，難以理論聯(lián)系實際。材料加工基礎(chǔ)課程內(nèi)容偏向理論，涉及的知識面較廣，部分學生由于數(shù)學、物理基礎(chǔ)差，對課程的學習具有一定的畏難情緒。由于學生缺乏工程實踐，難以找到分析解決實際工程問題的切入點，導致學生在學習過程中產(chǎn)生挫敗感，學習積極性大打折扣。

3.教學手段較為單一，多媒體教學水平較低。教學過程中仍然以理論教學為主，教學手段缺乏實踐性與靈活性。由于課程復雜度、綜合性、工作量都有所提高，多媒體教學內(nèi)容也存在著案例陳舊等問題，課堂教學過程中缺乏學生創(chuàng)新思維的訓練和綜合應用能力的培養(yǎng)。

二、教學實施

針對本課程的特點及教學中存在的問題，經(jīng)過筆者的教學實踐和學生反饋，形成了自己的教學方法改革思路，希望能對焊接專業(yè)基礎(chǔ)理論課程教學實效性的提高提供有益的參考。

1.突出課程特色，加強理論聯(lián)系實際。應用型本科焊接技術(shù)與工程專業(yè)專門培養(yǎng)焊接技術(shù)與工程領(lǐng)域的工程應用型人才，材料加工基礎(chǔ)課程內(nèi)容應突出凝固溫度場、凝固熱力學及動力學、熱應力應變、焊接缺陷形成原因等焊接專業(yè)所需的基礎(chǔ)內(nèi)容。從基本理論的深層次方面研究焊接過程中的一些科學問題，同時加強理論與實際的聯(lián)系，著重培養(yǎng)學生將理論知識應用于工程問題的思維方式。

2.引入多媒體教學，激發(fā)學生的學習興趣。本課程內(nèi)容偏向理論，涵蓋的許多概念較為抽象，在教學中將收集和整理的大量課程相關(guān)多媒體教學資料和工程應用視頻貫穿到教學中，取得了良好的教學效果。同時，多媒體教學是一項復雜的系統(tǒng)工程，對課程內(nèi)容的邏輯關(guān)系進行梳理，尋找創(chuàng)新點和突破口，從低層次向高水平發(fā)展。例如，對常見焊接缺陷進行分類梳理，并以相應圖片介紹各種焊接缺陷;利用視頻多媒體等媒介豐富課程素材，特別是教師科研中的實際問題通過圖片或錄像的形式介紹給學生，使教學內(nèi)容更加豐富，利于理論聯(lián)系實際。

3.引入計算機模擬教學方法。針對當前工程技術(shù)高速發(fā)展和工程人才需求快速變化的現(xiàn)狀，很多工程技術(shù)問題的解決有賴于計算機技術(shù)的應用，特別是有限元分析計算方面的內(nèi)容[3]。例如對于傳統(tǒng)教材對焊接溫度場的介紹通過數(shù)學建模的求解，以二維圖片的方式給出焊接溫度場的分布，學生理解起來不太容易。通過計算機模擬演示的方法（如圖1所示），學生不僅可以理解焊接溫度場的分布，還了解了求解的方法及過程，可以自行求解相關(guān)問題。

4.引入案列式教學方法。材料加工基礎(chǔ)課程理論性較強，在教學過程中可以用工程案例來強調(diào)理論的指導性和應用場景，并激發(fā)他們的興趣，營造貼近工程實際的教學環(huán)境，豐富教學內(nèi)容，開闊學生的視野，達到良好的教學效果[4]。例如通過焊道下裂紋的案例使學生了解焊接各種裂紋的產(chǎn)生原因及預防措施。焊道下裂紋是一種非常有害的裂紋，因為它可能會在焊接很多小時以后開始擴展。焊道下裂紋是一種延遲裂紋，因此，對于有焊道下裂紋傾向的材料，應在焊后冷卻至室溫后48～72小時以后再進行最終檢驗。

5.引入課堂討論?？梢赃M行小組討論、班級討論、開放式討論、與教師討論等，教師與學生可以進行網(wǎng)上答疑、指導等互動學習活動，這樣可以擴展學生的學習場合與學習時間，使學生更好地自主學習，提高學生的學習興趣與積極性。同時還可以利用教學資源庫平臺，讓學生進行學習資料查詢、網(wǎng)絡(luò)查詢等。

通過上述教學方法改革，激發(fā)了學生的學習興趣，充分挖掘了學生的潛力，使學生了解材料加工基礎(chǔ)課程在焊接專業(yè)課程中的重要性，培養(yǎng)了學生的實踐能力、分析能力和解決問題的能力，在2016級焊接專業(yè)學生的教學過程中取得了良好的效果。但實施過程中還存在著一些問題，需要我們進一步深化研究與實踐，并與人才培養(yǎng)模式相適應，逐步優(yōu)化理論教學體系與實踐教學體系的關(guān)系，進一步提高學生的綜合能力，為切實推動焊接專業(yè)的教學改革提供借鑒和參考。

參考文獻

[1]胡慶賢，浦娟，王曉麗等.獨立學院焊接應用技術(shù)型人才培養(yǎng)方案調(diào)整與改革研究[J].江蘇科技信息，2016（23）：34-36.

[2]吳林，方洪淵.中國焊接高等教育60年[J].機械制造文摘：焊接分冊，2012（4）：14-20.

[3]任純芳.基于工作過程的教學改革策略分析與思考[J].教師，2015（1）：97-98.

[4]吳漪菡.基于工作過程的課程教學改革的經(jīng)驗梳理[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2015（14）：65-67.