应用型本科材料连接原理课程教学方法的探讨

曹霞，姚君山，栗慧，张书权

（常州工学院机械与车辆工程学院，江苏常州213002）

应用型本科材料连接原理课程教学方法的探讨

曹霞，姚君山，栗慧，张书权

（常州工学院机械与车辆工程学院，江苏常州213002）

材料连接原理课程是焊接专业的重要专业课程之一。本课程教学采用了多媒体、blackboard教学平台、以及综合性的创新型实验等教学方法，旨在激发学生的创新意识、提升学生分析问题和解决问题的能力，起到很好的教学和实践效果。

焊接；材料连接原理；多媒体；blackboard教学平台

焊接技术，又称连接工程，是一种重要的材料加工工艺，广泛应用于石油化工、电力汽车船舶、航空航天、海洋工程、核动力工程、微电子技术等制造行业。在推动国家的经济建设和发展科学事业上，焊接技术将起重要的作用［1］。

材料连接原理课程是应用型本科学校焊接专业的一门核心课程，也是其他专业课程的基础，在整个专业教学中起着承上启下的作用，完成了本课程的学习之后，学生才开始具备对焊接知识体系的全面认识，为后续专业课程的学习奠定良好的基础，因而本课程在专业知识体系结构中占有重要的地位［2］。

材料连接原理课程的内容以连接方法连接原理质量影响因素及控制措施为主线，覆盖现代材料连接加工中各种典型连接方法（熔化焊、压力焊、钎焊、扩散焊及胶接、机械连接等）的连接原理，着重讲述金属材料在熔焊条件下的物理和化学冶金方面的普遍性规律［3］，即焊接热源及焊接温度场，焊接热循环，焊材的组成及作用，焊接化学冶金，焊缝及热影响区的组织及性能、焊接裂纹的形成机理及其影响因素和控制措施，并以此作为培养学生科研能力的出发点，打开学生分析和解决问题的创新思路。

因此，材料连接原理课程内容的广泛性和重要性不言而喻，我院焊接专业该课程共计56学时，其中课堂讲授52学时，实验4学时。教学任务重且课时有限，所以进行该课程的教学方法的改革和探讨刻不容缓。

1　采用多媒体教学，精选教学内容

该课程内容繁多，且基础理论性较强，一味地照本宣读，对着教材上灰色的图表，虽会用心解释透彻，还是会使得该课程的讲授和学习甚为枯燥乏味。如果采用传统单一的满堂灌的讲授法，学生则可以在较短的时间内获得大量系统的理论知识，但会影响学生对知识的吸收和应用，更难以激发他们对本专业的学习兴趣和创新意识，甚至会产生对专业的畏难情绪和排斥心理。

为了保证在较短的时间内能学到更多的知识，课堂教学中采用多媒体教学，通过视频、动画、彩图、声音等措施，来刺激学生的视觉和听觉神经，使所讲的内容更加直观、具体、生动、形象，这样可以激发学生的学习兴趣，增强其学习积极性，形成良性循环。例如：通过动画演示焊接接头的显微组织、焊接缺陷的微观机理等；通过视频播放熔焊时熔池凝固和焊缝固态相变的演变过程，弥补了学校不具有高速摄像设备的硬件不足，又可以把整个熔池凝固和焊缝形成过程讲解清楚，同时还可以介绍一些气孔和裂纹的特征和形成机理等，使整个教学内容更加系统和完善。

多媒体教学虽有很多优势，但其课堂教学质量的保证，关键还在于授课老师所制作的教学内容。教学内容是衡量教学质量高低的关键性指标，正确把握教学内容是提高教学质量和效率的重要前提［4］。

首先，绪论点睛尤为重要。我院由于学生在学习该课程前没有任何的焊接基础知识，所以在讲授该课程时，必须做好专业导论的介绍。让学生明白焊接专业未来的就业方向、本专业读研和深造的研究方向、国内一些知名院校在焊接领域的专长；介绍一些焊接结构基本知识和焊接术语；并简单介绍一些常见的焊接方法：手工电弧焊、钨极氢弧焊、熔化极惰性气体保护焊、埋弧焊、CO2气体保护焊等；同时融入国内外焊接前沿知识，如：航空航天和核工程行业的相关焊接实例，不仅能拓宽学生视野，更有利于激发学生对专业的学习兴趣。

其次，优化教学内容、明确侧重点。以应用为核心，以实用、实效为原则，删减过时、落后的知识，引入最新研究成果，优化教学内容；突出“连接方法——连接原理——质量影响因素及控制措施”这条主线，进行学时的合理分配，在焊缝及热影响区的组织及性能、焊接裂纹的形成机理及其影响因素和控制措施章节，可以设置实际生产中的典型案例教学，如：压力容器、桥梁、航空航天、大型结构件等常见的一些缺陷导致事故的原因分析和解决措施。

2　利用blackboard教学平台，实现碎片式的网络学习

由于课时少，教学任务重，教学内容广而深。要想把知识点讲全讲透，完全靠课堂上有限的时间是完全不够的。我院材料连接原理课程充分利用blackboard教学平台，实现学生碎片式的网络学习。通过这个平台，教师、学生可以在任何方便的时间浏览内容、获取资源、实施教学、实现彼此的交流和互动、考核和评价。同时通过增加学生自学过程的互动性，进一步提高学生自学的意识、提升学习兴趣，并利用视觉、听觉及触觉三方面的反馈来增强学生对知识的吸收。

任课教师按教学计划上传该课程相关的多媒体、视频、网络链接、例题讲解等所有教学内容，在blackboard教学平台进行有效的课程管理和交流互动。在学生学完相应章节的全部内容后，任课教师必须合理、实时、人性化地布置作业并进行批阅。作业分刚性和弹性两部分，刚性部分基本是有标准答案的，弹性部分作业的布置格外用心。首先，要求学生明白为什么要学习这些章节，其主要讲述内容是什么，可以在哪里应用这些知识点；其次，由于授课知识点很多，要求学生实时形成知识点框架图，和各种便于学习的归类表格；再次，在焊接裂纹基本理论的讲解部分，要求每个学生通过查阅焊接裂纹的相关文献，就实际工程中各种焊接裂纹的研究现状写一篇课程论文。

3　开发综合性的创新型实验教学，增强学生实践能力

我院在材料连接原理课程教学中，通过积极开发综合性的创新型实验教学，加强学生对理论知识的巩固和应用，增强学生实践能力。如：将传统的简单验证性焊条的制作及焊条工艺性能分析实验和扩散氢测定实验合并改革成综合性的创新型实验。让学生分组就不同的金属母材，自行设计实验方案，进行焊条的配方和制作，并进行焊条工艺性能、焊缝的力学性能分析及焊缝扩散氢的测定。针对焊接时可能会出现稳弧性能差、气孔、裂纹等问题和力学性能数据，及时引导学生去思考其形成原因和改进措施，进行讨论，如此反复进行得出合理配方，形成实验小论文。这种实验教学方式无疑会增大任课老师和实验老师的工作强度，但会激发学生的创新意识、提升学生分析问题和解决问题的能力，起到很好的教学和实践效果，为以后的课程设计和毕业设计奠定良好的基础。

4　结束语

综上所述，采用多媒体、blackboard教学平台、以及综合性的创新型实验教学方法各有特色，在具体的教学实施过程中应合理搭配、综合运用，才能发挥更大的优势。由于焊接技术发展的日新月异，日后本课程组的任课老师将进一步提高自身的专业素养和业务水平，对实践环节以及学生评价考核体系作进一步的研究和探索，不断完善本课程建设。

［1］张文钺.焊接冶金学［M］.北京：机械工业出版社，2014.

［2］魏真，叶东.《焊接工艺学》教学改革与实践［J］.科技信息，2011，（19）:162-163》.

［3］王永东，周月波.《焊接冶金学》课程教学改革研究与实践［J］.北方经贸，2012，（9）:157-158.

［4］毕凤琴，张旭昀，王力霞.工程材料课程教学改革的实践［J］.大庆师范学院学报，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

常州工学院《材料连接原理》专业核心课程建设。

曹霞（1973-），女，江苏常州人，硕士，副教授，工程师，从事材料连接研究方向。