黃 江

(廣東海洋大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院，廣東 湛江 524088)

激光應(yīng)用技術(shù)這門課程是在激光技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代背景下開(kāi)設(shè)的。隨著激光技術(shù)的快速發(fā)展，激光已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)入諸多工業(yè)領(lǐng)域并發(fā)揮著重要作用。在焊接領(lǐng)域，傳統(tǒng)的焊條式電焊、電弧焊等焊接技術(shù)已無(wú)法滿足當(dāng)前高質(zhì)量、高精度的焊接要求。在微電子領(lǐng)域，焊接接口要求十分嚴(yán)格、精度要求很高，焊條不僅容易破壞電路板，且其熱影響區(qū)過(guò)大，會(huì)造成一定面積的元器件損傷。激光焊接[1]由于可控性強(qiáng)、精度高，能夠很好地滿足現(xiàn)代化微電子領(lǐng)域的焊接需要。在激光熔覆[2]方面，激光表現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。激光熔覆速度快、效率高、質(zhì)量佳、便于操作、穩(wěn)定性強(qiáng)，可以用于戶外的激光熔覆修復(fù)再制造[3]，對(duì)打造綠色工業(yè)具有應(yīng)用價(jià)值。激光應(yīng)用技術(shù)的授課對(duì)象為電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生，授課時(shí)間為大學(xué)三年級(jí)上學(xué)期。一方面，電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是一個(gè)以應(yīng)用為主的技術(shù)型專業(yè)，本課程符合學(xué)生培養(yǎng)方向。另一方面，廣東海洋大學(xué)地處廣東地區(qū)，學(xué)生實(shí)習(xí)、就業(yè)大部分都會(huì)選擇在珠三角地區(qū)。珠三角地區(qū)處于中國(guó)工業(yè)、信息等多領(lǐng)域發(fā)展的最前沿，需要大量高新技術(shù)人才。本課程結(jié)合實(shí)際需要，逐步成為了一門特色學(xué)科，深受廣大師生歡迎。

1 激光應(yīng)用技術(shù)課程存在的問(wèn)題

1.1 課程內(nèi)容與實(shí)踐結(jié)合不緊密

激光應(yīng)用技術(shù)是一門以技術(shù)為主要課程目標(biāo)的課程。本課程最初只安排了24個(gè)學(xué)時(shí)，且都是理論課，主要包括激光的原理、激光的分類、激光的結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)性知識(shí)，激光焊接、激光熔覆、激光切割、激光再制造等應(yīng)用方向，還包括激光武器[4-6]、激光雕刻[7-8]、激光美容[9-11]等內(nèi)容。雖然通過(guò)大量案例和模型，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，但學(xué)生從未接觸過(guò)激光器，也沒(méi)有見(jiàn)過(guò)真實(shí)的激光應(yīng)用。缺乏相應(yīng)的實(shí)踐課時(shí)安排，理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)。

1.2 課程內(nèi)容淺顯，可操作性差

課程內(nèi)容淺顯，教師講授了較多內(nèi)容，但都不夠深入，學(xué)生沒(méi)有對(duì)知識(shí)留下深刻印象。概念的掌握也都是淺嘗輒止，應(yīng)用性不強(qiáng)，可操作性差。激光器本身是一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng)，若理解和掌握不深刻，操作起來(lái)會(huì)存在諸多困難。

1.3 學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確

激光應(yīng)用技術(shù)課程的開(kāi)設(shè)時(shí)間較晚，學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，存在考研、直接就業(yè)等不同的想法，不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求也不同，統(tǒng)一的授課方式無(wú)法滿足學(xué)生的多層次要求。

2 解決對(duì)策及改革效果

第一，針對(duì)課程內(nèi)容與實(shí)踐結(jié)合不緊密的問(wèn)題，課題組引起了高度重視，并做出了及時(shí)調(diào)整。首先，在課時(shí)設(shè)置上，將原有的24個(gè)理論學(xué)時(shí)分為兩部分。其中，18學(xué)時(shí)為理論學(xué)時(shí)，6學(xué)時(shí)為實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)。引入實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的目的是為了解決學(xué)生反映的實(shí)踐課時(shí)不足的問(wèn)題。做出調(diào)整后，學(xué)生普遍反映良好，不僅學(xué)習(xí)了理論知識(shí)，還通過(guò)實(shí)踐操作培養(yǎng)了動(dòng)手能力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)效率。其次，引入了三臺(tái)專業(yè)級(jí)別的激光加工系統(tǒng)，并配有實(shí)驗(yàn)員對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)課程有了場(chǎng)地和設(shè)備，理論課程也得到了較好的應(yīng)用，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，提高了教學(xué)質(zhì)量。

第二，針對(duì)課程內(nèi)容淺顯，可操作性差的問(wèn)題，課題組進(jìn)行了深刻反思，并做出了進(jìn)一步調(diào)整。首先，在教材編排上進(jìn)行了調(diào)整，教材分為介紹性部分、重點(diǎn)講授部分和課后學(xué)習(xí)部分。激光應(yīng)用技術(shù)行業(yè)信息量大，種類繁多，學(xué)生缺乏全局觀念。因此，先通過(guò)通識(shí)教育讓學(xué)生對(duì)激光應(yīng)用技術(shù)行業(yè)有一個(gè)整體了解，使學(xué)生明確激光應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)、優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用領(lǐng)域。在具有全局了解的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)講解最常見(jiàn)、最重要的幾個(gè)應(yīng)用方向。實(shí)驗(yàn)課程中配備的激光加工系統(tǒng)為固體YGA型激光加工系統(tǒng)，能夠進(jìn)行激光焊接、激光熔覆實(shí)驗(yàn)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)充分發(fā)揮激光器的作用，重點(diǎn)講授激光焊接、激光熔覆等內(nèi)容，并闡述其應(yīng)用和拓展方向。通過(guò)向?qū)W生展示一個(gè)完整的激光應(yīng)用實(shí)例，能夠使學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的印象和掌握。此外，教學(xué)團(tuán)隊(duì)配備了豐富的參考資料，供有興趣的學(xué)生進(jìn)行課后學(xué)習(xí)。其次，在操作性上，教學(xué)團(tuán)隊(duì)做了大量改良工作，鑒于課程中重點(diǎn)講授了激光焊接和激光熔覆，課題組配置了大量材料供學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，如銅材料、鋁材料、鈦材料、鎂材料和各種合金材料等金屬材料，還包括碳化釩、高分子材料、非晶態(tài)材料等。配置種類齊全的材料可以讓學(xué)生充分發(fā)揮自己的動(dòng)手能力，參考已有文獻(xiàn)，自主設(shè)計(jì)新型實(shí)驗(yàn)，不僅使學(xué)生收獲了知識(shí)，還培養(yǎng)了學(xué)生的科研精神，部分學(xué)生協(xié)助教師從事科研工作，成果顯著。

第三，針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，多層次學(xué)習(xí)需求無(wú)法滿足的問(wèn)題，課題組做出了相應(yīng)調(diào)整，即開(kāi)展分層次授課。本課程原有6個(gè)班的學(xué)生上課，調(diào)整后讓學(xué)生自主選課，形成了以意向?yàn)橹鲗?dǎo)的選課模式，同班不同學(xué)、同學(xué)不同班成為常見(jiàn)現(xiàn)象，學(xué)生根據(jù)考研型、直接就業(yè)型和混合型三種意向選課，教師將學(xué)生分成三組，進(jìn)行分類型授課。通過(guò)這種模式，不僅解決了學(xué)生的多層次學(xué)習(xí)需求，也增加了學(xué)生之間的交流，對(duì)引導(dǎo)學(xué)生就業(yè)、考研等具有諸多益處。

3 結(jié)語(yǔ)

激光應(yīng)用技術(shù)作為一門專業(yè)性較強(qiáng)的課程，對(duì)教師提出了較高要求。針對(duì)課程中存在的諸多問(wèn)題，課題組根據(jù)多年的課程經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)展了一系列課程改革，提出了理論課程與實(shí)驗(yàn)課程相結(jié)合、通識(shí)課程與重點(diǎn)課程相結(jié)合、分類型授課模式等課程理念，切實(shí)解決了學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的問(wèn)題，提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。