應用型本科材料連接原理課程教學方法的探討

曹霞，姚君山，栗慧，張書權

（常州工學院機械與車輛工程學院，江蘇常州213002）

應用型本科材料連接原理課程教學方法的探討

曹霞，姚君山，栗慧，張書權

（常州工學院機械與車輛工程學院，江蘇常州213002）

材料連接原理課程是焊接專業的重要專業課程之一。本課程教學采用了多媒體、blackboard教學平臺、以及綜合性的創新型實驗等教學方法，旨在激發學生的創新意識、提升學生分析問題和解決問題的能力，起到很好的教學和實踐效果。

焊接；材料連接原理；多媒體；blackboard教學平臺

焊接技術，又稱連接工程，是一種重要的材料加工工藝，廣泛應用于石油化工、電力汽車船舶、航空航天、海洋工程、核動力工程、微電子技術等制造行業。在推動國家的經濟建設和發展科學事業上，焊接技術將起重要的作用［1］。

材料連接原理課程是應用型本科學校焊接專業的一門核心課程，也是其他專業課程的基礎，在整個專業教學中起著承上啟下的作用，完成了本課程的學習之后，學生才開始具備對焊接知識體系的全面認識，為后續專業課程的學習奠定良好的基礎，因而本課程在專業知識體系結構中占有重要的地位［2］。

材料連接原理課程的內容以連接方法連接原理質量影響因素及控制措施為主線，覆蓋現代材料連接加工中各種典型連接方法（熔化焊、壓力焊、釬焊、擴散焊及膠接、機械連接等）的連接原理，著重講述金屬材料在熔焊條件下的物理和化學冶金方面的普遍性規律［3］，即焊接熱源及焊接溫度場，焊接熱循環，焊材的組成及作用，焊接化學冶金，焊縫及熱影響區的組織及性能、焊接裂紋的形成機理及其影響因素和控制措施，并以此作為培養學生科研能力的出發點，打開學生分析和解決問題的創新思路。

因此，材料連接原理課程內容的廣泛性和重要性不言而喻，我院焊接專業該課程共計56學時，其中課堂講授52學時，實驗4學時。教學任務重且課時有限，所以進行該課程的教學方法的改革和探討刻不容緩。

1　采用多媒體教學，精選教學內容

該課程內容繁多，且基礎理論性較強，一味地照本宣讀，對著教材上灰色的圖表，雖會用心解釋透徹，還是會使得該課程的講授和學習甚為枯燥乏味。如果采用傳統單一的滿堂灌的講授法，學生則可以在較短的時間內獲得大量系統的理論知識，但會影響學生對知識的吸收和應用，更難以激發他們對本專業的學習興趣和創新意識，甚至會產生對專業的畏難情緒和排斥心理。

為了保證在較短的時間內能學到更多的知識，課堂教學中采用多媒體教學，通過視頻、動畫、彩圖、聲音等措施，來刺激學生的視覺和聽覺神經，使所講的內容更加直觀、具體、生動、形象，這樣可以激發學生的學習興趣，增強其學習積極性，形成良性循環。例如：通過動畫演示焊接接頭的顯微組織、焊接缺陷的微觀機理等；通過視頻播放熔焊時熔池凝固和焊縫固態相變的演變過程，彌補了學校不具有高速攝像設備的硬件不足，又可以把整個熔池凝固和焊縫形成過程講解清楚，同時還可以介紹一些氣孔和裂紋的特征和形成機理等，使整個教學內容更加系統和完善。

多媒體教學雖有很多優勢，但其課堂教學質量的保證，關鍵還在于授課老師所制作的教學內容。教學內容是衡量教學質量高低的關鍵性指標，正確把握教學內容是提高教學質量和效率的重要前提［4］。

首先，緒論點睛尤為重要。我院由于學生在學習該課程前沒有任何的焊接基礎知識，所以在講授該課程時，必須做好專業導論的介紹。讓學生明白焊接專業未來的就業方向、本專業讀研和深造的研究方向、國內一些知名院校在焊接領域的專長；介紹一些焊接結構基本知識和焊接術語；并簡單介紹一些常見的焊接方法：手工電弧焊、鎢極氫弧焊、熔化極惰性氣體保護焊、埋弧焊、CO2氣體保護焊等；同時融入國內外焊接前沿知識，如：航空航天和核工程行業的相關焊接實例，不僅能拓寬學生視野，更有利于激發學生對專業的學習興趣。

其次，優化教學內容、明確側重點。以應用為核心，以實用、實效為原則，刪減過時、落后的知識，引入最新研究成果，優化教學內容；突出“連接方法——連接原理——質量影響因素及控制措施”這條主線，進行學時的合理分配，在焊縫及熱影響區的組織及性能、焊接裂紋的形成機理及其影響因素和控制措施章節，可以設置實際生產中的典型案例教學，如：壓力容器、橋梁、航空航天、大型結構件等常見的一些缺陷導致事故的原因分析和解決措施。

2　利用blackboard教學平臺，實現碎片式的網絡學習

由于課時少，教學任務重，教學內容廣而深。要想把知識點講全講透，完全靠課堂上有限的時間是完全不夠的。我院材料連接原理課程充分利用blackboard教學平臺，實現學生碎片式的網絡學習。通過這個平臺，教師、學生可以在任何方便的時間瀏覽內容、獲取資源、實施教學、實現彼此的交流和互動、考核和評價。同時通過增加學生自學過程的互動性，進一步提高學生自學的意識、提升學習興趣，并利用視覺、聽覺及觸覺三方面的反饋來增強學生對知識的吸收。

任課教師按教學計劃上傳該課程相關的多媒體、視頻、網絡鏈接、例題講解等所有教學內容，在blackboard教學平臺進行有效的課程管理和交流互動。在學生學完相應章節的全部內容后，任課教師必須合理、實時、人性化地布置作業并進行批閱。作業分剛性和彈性兩部分，剛性部分基本是有標準答案的，彈性部分作業的布置格外用心。首先，要求學生明白為什么要學習這些章節，其主要講述內容是什么，可以在哪里應用這些知識點；其次，由于授課知識點很多，要求學生實時形成知識點框架圖，和各種便于學習的歸類表格；再次，在焊接裂紋基本理論的講解部分，要求每個學生通過查閱焊接裂紋的相關文獻，就實際工程中各種焊接裂紋的研究現狀寫一篇課程論文。

3　開發綜合性的創新型實驗教學，增強學生實踐能力

我院在材料連接原理課程教學中，通過積極開發綜合性的創新型實驗教學，加強學生對理論知識的鞏固和應用，增強學生實踐能力。如：將傳統的簡單驗證性焊條的制作及焊條工藝性能分析實驗和擴散氫測定實驗合并改革成綜合性的創新型實驗。讓學生分組就不同的金屬母材，自行設計實驗方案，進行焊條的配方和制作，并進行焊條工藝性能、焊縫的力學性能分析及焊縫擴散氫的測定。針對焊接時可能會出現穩弧性能差、氣孔、裂紋等問題和力學性能數據，及時引導學生去思考其形成原因和改進措施，進行討論，如此反復進行得出合理配方，形成實驗小論文。這種實驗教學方式無疑會增大任課老師和實驗老師的工作強度，但會激發學生的創新意識、提升學生分析問題和解決問題的能力，起到很好的教學和實踐效果，為以后的課程設計和畢業設計奠定良好的基礎。

4　結束語

綜上所述，采用多媒體、blackboard教學平臺、以及綜合性的創新型實驗教學方法各有特色，在具體的教學實施過程中應合理搭配、綜合運用，才能發揮更大的優勢。由于焊接技術發展的日新月異，日后本課程組的任課老師將進一步提高自身的專業素養和業務水平，對實踐環節以及學生評價考核體系作進一步的研究和探索，不斷完善本課程建設。

［1］張文鉞.焊接冶金學［M］.北京：機械工業出版社，2014.

［2］魏真，葉東.《焊接工藝學》教學改革與實踐［J］.科技信息，2011，（19）:162-163》.

［3］王永東，周月波.《焊接冶金學》課程教學改革研究與實踐［J］.北方經貿，2012，（9）:157-158.

［4］畢鳳琴，張旭昀，王力霞.工程材料課程教學改革的實踐［J］.大慶師范學院學報，2006，26（5）：41-42.

A Discussion of Teaching Methods of Material Connection Principle Course for Application-Oriented Undergraduates

CAO Xia，YAO Jun-shan，LI Hui，ZHANG Shu-quan
（School of Mechanical&Vehicle Engineering，Changzhou Institute of Technology，Changzhou Jiangsu 213002，China）

Material connection principle course is one of the major courses of welding speciality.Different teaching methods such as multimedia teaching，blackboard education platform，and comprehensively innovative experiment teaching method are used in the course in hope of stimulating students sense of innovation and improving students ability to analyze and solve problems，thus improving the teaching and practice quality of the course.

welding；material connection principle；multimedia；blackboard education platform

G642

A

1672-545X（2016）08-0270-03

常州工學院《材料連接原理》專業核心課程建設。

曹霞（1973-），女，江蘇常州人，碩士，副教授，工程師，從事材料連接研究方向。