《金属熔化焊基础》课程改革思考

刘 徐

辽宁装备制造职业技术学院 （沈阳 110161）

1 课程教学的现状

《金属熔化焊基础》是高职高专院校焊接技术及自动化专业的一门专业基础课，在专业教学中起着承上启下的作用。通过本门课程的学习，使学生理解并掌握包括焊接材料、焊接热过程、焊接化学冶金过程、焊接接头、焊接缺陷等基本知识和熔化焊操作的基本技能，为焊接技能鉴定的等级考试、为毕业生从事工艺设计、操作技术、质量检测等工作打下坚实的基础，培养学生成为具备高素质和中高级专门技能型的人才。然而，过去的教学一直维持着以教师讲授为主、学生被动听讲的满堂灌输式的老思路，加之部分教师教学手段相对落后，并不能有效地调动学生学习的主动性，导致课程的教学效果达不到预期目标。因此，对该课程做出相应的改革已是摆在我们面前一项十分紧迫的任务。改革后力求调整并优化教学内容，强调教学重点，解析教学难点，有效地促进学生对主要知识点的理解和掌握，使课程更符合专业培养目标和职业教育目标，同时更能满足后续课程教学质量的需要。

2 课程内容的改革

按照“以就业为导向，以服务为宗旨”的职业教育目标，我们培养的焊接专业学生应当是具有与本专业领域方向相适应的文化水平与素质、具有良好的职业道德和创新精神，掌握本专业的技术知识，具备相应实践技能，并且能从事工艺设计、操作技术、质量检测、设备安装与维护等工作的高素质技能型专门人才。这就要求我们在课堂教学中应该积极探索适合应用型人才培养方案的教学方法，尝试采用启发式、提问式、讨论式等新的教学方法引导学生学习，按照列举实例、提出问题、解决问题的方式导出要讲的新内容。另外，每项任务的内容讲解结束后要布置作业或思考题，加深学生对所学知识的理解和掌握。

根据《金属熔化焊基础》的教学内容，可以将课程教学大致分成四个模块，即：焊接材料、焊接化学冶金、焊接接头、焊接缺陷。这四个模块的划分，恰好也顺应了焊接操作过程的始末顺序，为了更适合项目教学法的开展，可以引入以“焊条电弧焊”为案例的焊前材料准备、焊接过程实施、焊后质量检验等步骤，融合在教学内容中，达到理论依托实践、实践指导理论的一体化模式。在2011级教学计划修订过程中，我校焊接技术及自动化专业首次尝试将专业基础课前移，即在学生入学的第二学期开设了《金属熔化焊基础》课程，并于同学期增开了“焊条电弧焊”实训，实现了理论与实践的有机融合。

焊接材料是指焊接过程中的各种填充金属以及为了提高焊接质量而附加的保护物质的统称，主要包括焊条、焊丝、焊剂、焊接用气体等。那么从概念中，我们不难发现，讲述各种焊接材料的过程中必定要提及使用该材料的焊接方法，为后续《焊接工艺及设备》的课程教学做好理论铺垫，同时也以项目化的形式导出了需要讲解的新内容。例如，本项目中，涉及到焊条知识的讲授，在导课部分，可以引入焊条电弧焊的操作视频，使学生形象、直观地了解焊条电弧焊的原理及焊条在焊条电弧焊中的应用，进而介绍焊条的组成、制备、选用、工艺性能、冶金性能等内容，紧密与焊接方法相结合。另外，在知识讲授过程中，要简要介绍使用该种焊接材料时所对应的焊接工艺内容，为后续课程教学做好铺垫，并适当融入专业发展的前沿知识，拓展学生的视野、激发学生的兴趣。

焊接化学冶金的教学部分包含了焊接热过程、冶金过程特点、焊接熔渣、气相及有害元素的作用、焊缝的合金过渡等五个项目内容。讲授的过程中，同样可以以焊条电弧焊为例，先复习焊条基础知识，然后到实训室进行现场观摩教学，结合《焊接技能实训》中的基本操作技术内容，先由老师进行要点讲解和操作演示，再让学生独立完成平板V形坡口对接接头的引弧、运条、收尾等操作，操作过程中观察熔池结晶和焊缝凝固的过程。焊接热过程、冶金过程特点、焊接熔渣等三个项目都可以以此次焊条电弧焊的基本操作为中心展开，进行讲解和学生讨论。气相及有害元素的作用、焊缝的合金过渡等两个项目内容，由于理论性较强且重点突出，可以借助多媒体设备和焊接虚拟实验室，将两个项目分别设计成课题式的综合实验，教师讲解实验要领之后，由学生自主实验并完成实验分析报告，通过实验结果，强化N、H、O、S、P等元素对焊缝质量的影响，以及采用合金过渡的作用和方法。这样既提高了学生的学习主动性，又从理论教学和综合实验两个方面强化了学生对重点内容的理解与掌握。

焊接接头的教学部分大致划分为焊接接头的成型、焊接热影响区的组织与性能两个项目。焊接接头的成型主要包括熔池的凝固、焊缝的固态相变两部分。传统的讲法，就是教师理论灌输、学生被动听讲；按照之前所述，也可以选用焊条电弧焊的操作视频为例讲解，理论联系实践，效果稍好些；但是由于熔池体积小、存在时间短等特点，视频资源无法满足固态相变过程的观察，那么该如何解决呢？我认为借助虚拟实验来弥补这一缺失，效果应该会更好。借助虚拟实验的演示，观察焊缝的结晶过程，加深学生对焊接接头成型的认识；固态相变阶段，可以穿插一些金相组织照片，分低碳钢、低碳合金钢两部分讲授，强化学生对固态相变的理解，由此不仅降低教学难点，也促进学生对难点内容的掌握。焊接热影响区的组织与性能部分，可以安排金相分析实验，进行试样制备、研磨、浸蚀，以及使用金相显微镜进行组织检验，最后形成实验报告，这样既学会了金相分析实验方法又消化了原本枯燥的理论内容，同时也锻炼了学生的动手能力。

焊接缺陷有很多种，其中焊接裂纹是工业生产中最常见、最重要的焊接缺陷，建议结合实例重点讲解，除了讲清概念、分类、产生原因、防止措施之外，还要适量引入超声波检测（UT）、射线检测（RT）、磁粉检测（MT）和渗透检测（PT）等无损检测方法，加深学生对危害的严重性和定期检测的必要性的认识。另外，建议在焊接检验实训室完成理实一体化的教学，加深教学重点内容理解的同时，培养学生的实践操作能力，为将来从事质量检测岗位的工作打下基础。气孔和夹杂、焊缝形状缺陷的讲授方法与焊接裂纹类似，讲授过程中采用理实一体化，依然建议引入超声波检测（UT）、射线检测（RT）、磁粉检测（MT）和渗透检测（PT）等四种常用无损检测方法，以及在判断不同类型缺陷的时候，如何选取恰当的检测方法和缺陷判定的依据。另外鉴于焊接裂纹理论性较强，基本理论的讲解完成之后，应布置一篇关于典型焊接结构件的焊接裂纹研究现状的课程论文，通过学生独立查阅相关文献，达到强化学习效果、拓展专业视野的目的。

3 课程改革的意义

采用模块化设计，有效地实现理实一体化教学模式的课程改革，可以把课程从知识讲授型为主，变成知识应用型为主；把课程从以理论思维为主，变成以能力训练为主；更重要的是可以把教师讲解为主、学生被动听讲的陈旧模式转变为由教师积极引导、学生主动参与操作的全新模式，有利于学生去探索知识、发现知识，达到具有自我教育、分析问题、解决问题的目的。另外，伴随着我校开放大学建设工作的逐步推进，焊接技术及自动化专业作为国家开放大学的共享专业，我们更应主动作为，探索教学改革模式、创新课堂教学方法，为实现“活力、实力、合力、魅力”高校献计献策。

[1]王永东，周月波，郑光海.<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

[2]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京：清华大学出版社，2008.