基于卓越工程師培養計劃的釬焊課程教學改革與實踐

摘要：根據“卓越工程師培養計劃”的基本要求，對釬焊課程進行了教學改革，將“國際焊接工程師”釬焊培訓內容與課程培養方案相融合，以航空典型產品的釬焊實例進行案例教學及問題教學，采用多元化的教學手段提高教學效果，加大實踐教學力度，提高學生的創新能力和工程實踐能力。

關鍵詞：釬焊；卓越工程師；教學改革

作者簡介：楊成剛（1976-），男，湖北荊州人，南昌航空大學航空制造工程學院焊接工程系，副教授。（江西 南昌 330063）

基金項目：本文系國家級教學團隊建設項目“焊接技術與工程專業教學團隊”（項目編號：2010-169）、南昌航空大學教學改革研究課題（課題編號：JY1012）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）22-0117-02

釬焊是焊接技術與工程專業的一門專業必修課程，其教學目的是使學生較好地掌握釬焊基本理論和基本工藝方法，為學生今后在實際生產中合理選擇釬焊方法和釬焊材料、制定正確的釬焊工藝奠定扎實的基礎。南昌航空大學以民族振興和中國航空航天事業不斷進步為己任，堅持“立足江西、面向全國，服務地方、服務國防”的服務面向，而南昌航空大學焊接技術與工程專業是目前江西省內和航空院校唯一的本科焊接專業，學生畢業后大部分服務于航空企業。釬焊是先進飛機及發動機的一種關鍵連接技術，特別是隨著航空科學技術的發展，在未來航空裝備中將越來越多地采用新材料、新結構和新的制造技術。對于材料的連接及復雜精細結構件的制造，釬焊技術具有獨特的優越性和靈活性，甚至對于某些新材料與復雜構件，釬焊是其唯一可行的連接技術，[1]故學生釬焊課程學習的好壞將直接影響其解決航空企業工程實際問題的能力。因此，結合釬焊課程組在最近幾年的教學工作經驗，圍繞提高教學質量這一核心工作，根據“卓越工程師培養計劃”的基本要求，對釬焊的教學模式、教學內容和教學方法等方面展開了深入的研究與實踐。

一、釬焊課程現狀

傳統釬焊課程內容包括釬焊的基本原理、釬焊方法及設備、釬料、釬焊去膜過程、釬焊工藝、釬焊接頭設計、典型材料的釬焊、釬焊缺陷及檢驗、釬焊質量控制等內容[2，3]，涉及電工電子技術、材料、機械、力學、化學、冶金、無損檢測等多門學科的基礎知識，教學內容繁雜，課程內容各章節關聯性差，各知識點自成體系，造成學生在學習過程中，理解和掌握課程困難。南昌航空大學焊接專業學生畢業后大部分服務于航空企業，學生非常渴望了解我國航空工業釬焊的發展現狀，航空材料常用釬焊方法焊接時的接頭形成過程、接頭容易出現什么質量問題等，而這些都無法從教材上獲得。另外，釬焊課程面臨著教學內容基本不變而教學課時數大幅減少的矛盾，如何在較短的時間內最大程度提高教學質量是釬焊教學面臨的一大難題。基于上述情況，結合南昌航空大學焊接技術與工程專業“卓越工程師培養計劃”的基本要求，必須對現有釬焊課程的教學內容和教學方法等進行改革。

二、釬焊課程教學改革

1.“國際焊接工程師”釬焊培訓內容與課程培養方案融合，強化案例教學及問題教學，提高學生的工程實踐能力

南昌航空大學焊接技術與工程專業“卓越工程師培養計劃”人才培養目標是培養思想素質好、基礎扎實、實踐能力強、適應經濟社會發展需要、具有創新精神，分析和解決工程問題能力強，能在焊接技術與工程領域從事科學研究、工程設計、技術開發、設備研制與維修、生產和經營管理，熟悉國際焊接標準和焊接施工的卓越焊接工程師。

根據“卓越工程師培養計劃”的培養目標，結合航空需求、凸現航空特色，對釬焊教學內容進行調整及優化，將“國際焊接工程師”釬焊培訓內容與課程培養方案融合，在教學內容補充釬焊國際標準、航空工業中廣泛應用的真空釬焊、瞬態液相擴散焊等釬焊方法；在課程教學中，加強案例教學，大量使用來自于航空典型產品焊接的實際問題作為教學素材，如高溫合金、鋁合金、鈦合金及金屬基復合材料的釬焊；通過多提出綜合性的問題，把知識點串聯起來，引導學生思考問題，加深學生對基礎理論的理解，提高學生分析問題、解決問題的能力。如在講述鋁合金釬焊時，以某航空企業異種鋁合金導氣流罩釬焊為例，引導學生思考為什么零件現有火焰釬焊存在這些問題，產生的原因是什么？為了提高零件釬焊質量，可以選擇哪些釬焊方法，對接頭設計可以進行哪些改進，以及根據母材成分、熔點等因素選擇合適的釬料、釬劑等。通過案例教學及問題教學，把課程各知識點串聯起來，激發了學生學習熱情，引導學生積極思考問題，加深學生對基礎理論的理解，提高學生分析問題、解決問題的能力。

2.改革教學手段，強化工程意識

釬焊課程是涉及綜合性及工程背景強的課程，其授課內容涉及多門學科的基礎知識，還涉及到相關學科的最新成果及其應用。采用多媒體教學可以緩解目前課程的教學所面臨的諸如課時不斷被縮減、教學內容基本不變、相關領域新技術和新工藝不斷涌現等矛盾。盡管多媒體教學具有授課內容生動、信息量大等優勢，但實踐也表明，單純采用多媒體教學，教學效果不會提高，反而會下降，不利于學生工程意識的培養。授課時對于基礎理論等相關知識，采用板書教學，以便對相關問題進行詳細、充分的說明，使學生更多地關注事物的發展過程，而非事物發展的結果。在教學過程中，為充分調動學生的積極性，安排學生講解課程部分章節，其他同學提問，這不僅能使學生的角色發生變化，由學的過程參與到教的過程中，學生可在教的過程中鍛煉語言的表達能力以及提高自信心等，為以后的工作奠定良好的基礎。因此多元化的教學手段不僅能顯著地提高教學效果，而且還可提高學生實踐應用能力、思維開創性能力和創新性能力。

3.多樣化的實踐教學，提高學生的創新能力

卓越工程師教育培養計劃將強化實踐能力作為卓越工程師培養的核心，而創新能力是一個優秀工程技術人才的基本特征，是卓越工程師之所以“卓越”的重要標志。[4，5]傳統的釬焊課程實踐教學主要為課程內的實驗，與工程實際結合不強，學生實踐能力培養略顯不足，特別是創新能力得不到充分的培養和鍛煉。為了提高學生的創新能力及工程實踐能力，除了開展釬焊課程內的實驗外，積極開辟第二課堂，多渠道、多形式開辟實踐培養途徑，如通過專業技能訓練、國際焊接工程師培訓認證實訓環節進一步提高學生的釬焊操作能力，通過到航空企業進行實習，使學生了解航空企業的釬焊現狀、存在問題、與國外釬焊技術的差距，以及企業對畢業生的要求，樹立學生學習目標及方向；設置焊接創新實踐訓練環節，鼓勵學生參加全國“挑戰杯”科技制作大賽、全國大學生焊接創新大賽和南昌航空大學的“創新杯”大學生課外科技作品競賽等課外科技創新活動，讓學生參與釬焊技術創新，培養學生的創新設計意識、創新思維、釬焊操作能力和綜合分析、解決問題的能力，提高學生的科研素養；鼓勵學生參加教師在研科研項目，學生畢業論文工作和教師的科研課題相結合，通過實際研究項目的鍛煉使得學生增強了運用理論知識分析研究實際問題的能力，培養了學生獨立研究能力、團隊協作能力、一定的科研開發能力等。

三、結束語

根據教育部卓越工程師培養計劃，對釬焊課程進行教學改革，將“國際焊接工程師”釬焊培訓內容與課程培養方案相融合，在教學內容補充釬焊國際標準，強化案例教學及問題教學；探索先進的教學方法和教學手段，加強實驗、實習及實訓等實踐環節，切實提高大學生的工程實踐能力，培養學生動手能力和創新思維能力，為我國的航空事業培養更多的釬焊技術人才。

參考文獻：

[1]李曉紅.先進航空材料和復雜構件的釬焊與擴散焊技術[J].電焊機，2008，38（9）：1-13.

[2]張學軍.航空釬焊技術[M].北京：航空工業出版社，2008.

[3]鄒僖.釬焊[M].北京：機械工業出版社，1997.

[4]林健.卓越工程師創新能力的培養[J].高等工程教育研究，2012，（5）：1-17.

[5]林健.注重卓越工程教育本質 創新工程人才培養模式[J].中國高等教育，2011，（6）：19-21.

（責任編輯：劉輝）