基于“四融合”人才培養模式焊接技術與工程專業基礎課教學改革與實踐

中圖分類號：TG442

Reform and practice of basic course teaching in welding technology and engineering based on the \"four integration\" talent training model

WANG Yongdong，LUAN Yilin，QIAN Bingyu，SUN Jianfeng， ZHANG He，LI Peng SchoolofMaterialsScienceandEngineering，Heilongjiang UniversityofScienceand Technology，Harbin15O27，China

Abstract：The Fundamentals of Materials Science，as a fundamental course in Welding Technology and Enginering，lays the foundation for subsequent professional courses.The teaching content is highly theoretical，with many knowledge points and abstract content.Based on the talent cultivation positioning and professional talent cultivation objectives of our school We have established a course syllabus，restructured the currculum system， built online resources，and organically integrated ideological and political education into clasroom teaching， combined with vocational education In depth explanation of theoretical knowledge through case studies of professional qualification training projects，and organizing various subject specific competitions. The students'learning outcomes have significantly improved，Significant achievements have been made in curriculum development.

Key words：welding technology and engineering； fundamentals of materials science；disciplinary integration; integration of industry and education; specialized innovation and integration

0 前言

2022年，黑龍江科技大學出臺了本科人才培養方案修訂指導意見，修訂重點要深化學科融合、科教融合、產教融合和專創融合。焊接技術與工程專業按照學校本科人才培養方案修訂指導意見，制定了2022版本科人才培養方案，確定了專業培養目標，并根據培養目標明確了畢業要求，構建了相應的課程體系。材料科學基礎作為學科專業基礎課，前身為金屬學，開設于1996年，除在省級一流本科專業焊接技術與工程專業開設以外，也在金屬材料工程和材料成型及控制工程2個省級一流本科專業大學二年級開設。課程建設以“OBE\"教學理念為指導，全面深化推進《材料科學基礎》課程建設，根據學校“應用型”辦學定位，結合材料類專業人才培養目標，旨在培養專業理論基礎扎實，為后續專業課學習，以及從事材料科學研究和工程技術工作打下堅實的理論基礎，明確了課程的知識目標、能力目標和價值目標。在課程師資隊伍、課程體系、教學方法與手段改革和課程思政建設等方面取得了顯著的成績[1-4] ○

1課程內容與資源建設情況

1.1修訂教學大綱，重構課程體系，筑牢專業基礎

在教學內容注重“厚基礎、寬口徑”，根據學科發展動態增加新材料、新技術和新工藝內容，力爭做到教學內容現代化，實現學科知識的交叉與滲透。

理論教學64學時：講解四大理論晶體結構理論（理想和實際晶體結構）結晶理論（純金屬和合金）、固態中的轉變理論（塑變，回復及再結晶、擴散）]和兩大圖形（相圖和金相組織圖）；實踐教學課內8學時和課外實踐活動。知識體系、知識模塊及要點和思政元素見圖1所示[5]

1.2建設線上教學資源，助推教學質量提升

材料科學基礎涉及的理論知識比較復雜、抽象，較難理解。如晶體結構、顯微金相組織、三元相圖等許多概念和知識都是學生難以想象和教師難以用語言描述的，制作并不斷完善相應的多媒體課件，理論抽象內容動畫顯示[6]

為推動信息技術與教育教學深度融合，提供更多元的教學工具和技術支持，使教學從以教師為中心轉為以學生為中心，更精準地掌握學生的學習狀況并根據此調整教學策略，智慧樹平臺建設在線開放課程（ht-tp：//t.g2s.cn/rEPRezaJ），學生通過平臺進行預習、鞏固和互動交流，夯實基礎，提高課堂教學時效，提升了教學效果。

1.3建設課程思政資源，提升課程育人實效

根據教育部關于印發《高等學校課程思政建設指導綱要》的通知和我校課程思政建設工作實施方案，工學類專業課程要把馬克思主義立場觀點方法的教育與科學精神的培養結合起來，培養學生探索未知、追求真理、勇攀科學高峰的責任感和使命感，提高學生正確認識問題、分析問題和解決問題的能力，增強學生主動服務龍江經濟社會發展的意識和能力[8]。材料科學基礎課程構建了“專業理論、實踐創新、課程思政”三位一體的基本教學模式。基于OBE教學理念，組建由課程教師和思政課程教師構成的課程思政教學團隊，挖掘課程知識點所蘊含的思政元素，建有課程思政案例庫1個，視頻資源23個，有機融人課程教學。該課程人選黑龍江省第二批課程思政示范課程課程思政教學團隊，教學案例人選省首批課程思政優秀教學案例。

1.4產教融合，任務驅動教學，加強知識運用能力

材料科學與工程學院在人才培養方面高度重視產教融合，與哈爾濱焊接培訓中心聯合培養“國際焊接工程師”，與中國機械工程學會熱處理分會聯合培養“見習熱處理工程師”。因此在材料科學基礎教學內容中增加國際焊接工程師和見習熱處理工程師培訓基礎內容和工程案例，學生解決工程問題能力得以提升；在教學環節增加實踐模塊-撰寫課程報告，鍛煉查閱文獻、科技寫作和分析問題能力，提升學生基礎知識運用能力[9]。

1.5專創融合，豐富課內外實踐，提高學生創新意識

“課內-課外結合、校內-校外結合”，創新創業訓練項目制作教學用具（三元合金相圖空間模型）。金相試樣的制備及金相顯微觀察實驗項目是材料科學基礎必做的實驗項目，也是材料科學與工程學科人才培養的基礎性實驗項目。一直以來，實驗課程考核以學生提交的實驗報告為主，自2022版培養方案和課程大綱修訂起，將實驗過程表現為主。同時將全國大學生金相技能大賽的模式引入了實驗考核范圍之內，把實踐動手的最后考核納人實驗課程成績中。形成“以賽促教，以賽促學，以賽促改，以賽促建”的實踐教學模式，通過此模式改革，學生的實踐動手能力和創新創業能力得到提升[10] 。

2課程教學內容及組織實施情況

以“三元合金相圖”知識點為例，教學組織實施如圖2所示。

課前：利用智慧樹平臺推送學習任務、問題和課前簽到，預置課堂回答的問題。

課中：課堂講解、回答問題與研討等。課堂教學：課堂板書重點講解，ppt演示動畫和圖片，通過講解三元相圖的建立方法有效融人課程思政（金展鵬院士實現了國際相圖實驗測量方法的重大突破-金氏相圖測定法）；融人學生的創新創業成果講解三元相圖等溫截面的應用，提升其分析問題和解決問題能力。電腦端：展示學生參與問題回答的情況，進行點評和講解。互動講解：學生對知識點不領悟或提出疑惑，研討講解，師生互動，生生互動，煥發課堂活力。

課后：總結一課后采用知到APP發布作業；智慧樹在線開放課程問答區互動解答；撰寫課程報告提升其分析問題解決問題能力；檢查課堂筆記了解學生“怎么學”做的如何？進行課程反思總結，進而進行后續課程的教學設計，形成課堂教學閉環。

3 課程成績評定方式

課程考核多元化，注重過程考核，期末試卷成績占50% （主觀與客觀題比例為3：2），過程考核占 50% [線上學習 20% （學習習慣、單元測、互動問答和期末測試），課程報告 10% （規范性、邏輯性和運用知識能力），線下實驗 10% （操作和報告），課后作業 10% （答題要點）]。根據具體過程考核，制定成績評價標準，并規范執行。

4總結

材料科學基礎通過以上教學改革，成效顯著。學生利用線上資源輔助學習，近幾年學習成效得到有效提升。學生通過撰寫課程報告發表科技論文，參加全國金相技能大賽等專業類競賽獲獎80余項，國際焊接工程師等資質培訓一次通過率大幅度提高。學生的應用工程實踐能力明顯提升。下一步跟蹤材料科技前沿，更新完善課程體系，建設數智課程資源，AI賦能教學，完善課程思政育人成效的反饋機制。擴展在線課程建設的內涵，促進思政教育與專業教育融合，利用翻轉課堂進一步提高學生學習的主動性和認知參與度，全面提升應用型人才培養質量。

參考文獻

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[4] 陳艷林，嚴明，諶援.材料科學基礎一流課程的建設路徑研究[J].造紙裝備及材料，2024，53（12）：252-254.

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[10] 吳秋潔，李建亮，劉瑛，等.學科競賽助力“材料科學基礎實驗\"教學改革的探索［J].教育教學論壇，2025（5）：125-128.

檢驗標準：GB/T25774.3—2023《焊接材料的檢驗第3部分：T型接頭角焊縫試樣的制備及檢驗》標準摘要

GB/T25774.3—2023《焊接材料的檢驗第3部分：T型接頭角焊縫試樣的制備及檢驗》（修改采用 ISO15792-3：2011）規定了焊接材料的T型接頭角焊縫試驗用母材、試件制備、試件檢查和試驗報告等內容，適用于鋼、鎳及鎳合金等焊接材料的T型接頭角焊縫試驗評定，以評估焊接材料所適用的焊接位置和根部熔深要求。該標準主要內容包括了試驗用母材、試件制備、試件檢查和試驗報告，但所描述的試驗條件和規定的檢驗結果不宜作為工藝評定的要求。

該標準代替GB/T25774.3—2010《焊接材料的檢驗第3部分：T型接頭角焊縫試樣的制備及檢驗》，與GB/T25774.3—2010相比，除結構調整和編輯性改動外，主要技術變化如下：

增加了對焊縫凹度的測量。

（來源：全國焊接標準化技術委員會）