材料連接原理課程教學(xué)改革與教學(xué)實踐

陳云霞+陸斌鋒

摘要：材料連接原理是焊接技術(shù)與工程的核心主干課程，針對課程的地位、特點以及傳統(tǒng)教學(xué)存在的不足，結(jié)合焊接技術(shù)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，在教學(xué)中改革教學(xué)方法與手段，強(qiáng)化實驗教學(xué)，重視教學(xué)過程考核，收到了較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：材料連接原理；教學(xué)方法；教學(xué)過程

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）46-0087-02

連接技術(shù)是指材料通過機(jī)械、物理、化學(xué)和冶金方式，由簡單型材或零件連接成復(fù)雜零件和機(jī)器部件的工藝過程。材料的連接和焊接是一種重要的材料加工和制造技術(shù)，它是一種可靠、精確、低成本的連接金屬材料工藝方法，在汽車、航空、航天、船舶、化工等制造領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用。

材料連接原理是焊接技術(shù)與工程專業(yè)的主干基礎(chǔ)理論課之一，是材料科學(xué)與工程、材料成型及控制工程等專業(yè)的一門必修課，以物理化學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料力學(xué)性能等課程為基礎(chǔ)，概括了原焊接專業(yè)的材料連接原理、焊接方法與設(shè)備和釬焊、壓力焊、高能密度焊等課程的主要內(nèi)容。學(xué)好本課程的目的就是為將來研究和解決具體實際的材料連接問題打下堅實的基礎(chǔ)，為連接工藝的合理制定、連接新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用、連接質(zhì)量的改善和提高等提供理論依據(jù)，為解決工程實際問題打下扎實的理論和實踐基礎(chǔ)。

一、材料連接原理教學(xué)中存在的問題

按照焊接技術(shù)與工程專業(yè)培養(yǎng)方案，材料連接原理是該專業(yè)學(xué)生第一門專業(yè)必修課，整個課程偏重于基本概念和基本理論，課程理論性較強(qiáng)、內(nèi)容繁雜知識點多且抽象難懂。傳統(tǒng)教學(xué)模式是老師采用單一的黑板授課教學(xué)，忽視多媒體輔助教學(xué)，單一的教學(xué)手段缺乏圖片、影像等動態(tài)直觀的內(nèi)容，老師怎么講學(xué)生就怎么聽，整個課堂氛圍處于被動狀態(tài)，學(xué)生注意力難以集中。同時，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍反映學(xué)習(xí)內(nèi)容多且抽象、有些內(nèi)容難于理解不容易抓住重點等，因此學(xué)習(xí)起來比較吃力。此外，開設(shè)焊接技術(shù)與工程專業(yè)的本科院校非常少，與之相關(guān)的專業(yè)教材、輔助教材、實驗指導(dǎo)書、習(xí)題庫等資料非常匱乏，加上更新速度慢，嚴(yán)重地制約了教學(xué)效果的充分實現(xiàn)。

二、材料連接原理課程改革與教學(xué)探索

針對目前教學(xué)模式存在的問題，結(jié)合“材料連接原理”課程的特點，筆者對該課程的教學(xué)方法、實驗教學(xué)、教學(xué)過程考核等環(huán)節(jié)進(jìn)行了研究和探索，提出了一系列具體的實施方案。

1.改進(jìn)教學(xué)方法。師者，傳道授業(yè)解惑也。作為專業(yè)教師，不僅要將自己的專業(yè)知識傳授給學(xué)生，自身也要不斷地努力學(xué)習(xí)。通過督導(dǎo)聽課、同行評價、課程觀摩等教研活動不斷總結(jié)經(jīng)驗提高教學(xué)水平，不斷嘗試教學(xué)模式，注意課件的更新，針對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將先進(jìn)的科研成果融入到教學(xué)環(huán)節(jié)中開闊學(xué)生的視野。傳統(tǒng)的板書授課有利于增加課堂教學(xué)的機(jī)動性，有利于強(qiáng)化教學(xué)內(nèi)容的邏輯性、學(xué)生課堂筆記的條理性，有利于拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)的思維性。而現(xiàn)代多媒體教學(xué)手段，尤其對于課程中抽象的、枯燥的學(xué)習(xí)內(nèi)容通過PPT的圖形、動畫等表現(xiàn)形式而變得直觀，大大增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在實踐教學(xué)中，可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)?shù)剡x用板書、多媒體，或者兩者相結(jié)合，提高課堂教學(xué)效果。

同時，結(jié)合授課計劃，對教學(xué)過程中的某些研究課題，要求學(xué)生課后通過互聯(lián)網(wǎng)、專業(yè)圖書、科研論文等方式查閱與之相關(guān)的新方法、新技術(shù)、新理論研究動態(tài)，分門別類進(jìn)行歸納總結(jié)，以大作業(yè)或演講報告的形式完成，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主動獲取科研動態(tài)的方法，提高學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行科研工作的能力和水平。例如，將鋁合金攪拌摩擦焊縫超聲相控陣檢測技術(shù)的最新研究成果引入到材料連接原理課程體系中，將高強(qiáng)鋼鋁合金激光焊接裂紋形成機(jī)理和裂紋預(yù)防控制措施的研究成果納入材料連接原理課程教學(xué)實驗中。應(yīng)避免過去滿堂灌輸?shù)慕虒W(xué)方法，積極嘗試啟發(fā)式、案例式、討論式等能激發(fā)學(xué)生潛力的教學(xué)模式，盡可能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

2.強(qiáng)化實驗教學(xué)。實驗教學(xué)的目的是為了讓學(xué)生更透徹地掌握課堂傳授的理論基礎(chǔ)知識，更好地培養(yǎng)學(xué)生思考問題、分析問題動手解決問題的能力，培養(yǎng)本科生踏實認(rèn)真地做科研實驗的能力，為后續(xù)學(xué)習(xí)工作打下夯實的基礎(chǔ)。但是，由于目前材料連接原理的課程學(xué)時不足，開設(shè)的實驗教學(xué)內(nèi)容多數(shù)是演示性、認(rèn)知性的內(nèi)容，局限于理論的驗證，簡單重復(fù)的內(nèi)容偏多，學(xué)生參與性的較少。千篇一律的演示性實驗往往難以引起學(xué)生們學(xué)習(xí)興趣，多數(shù)學(xué)生只是為了應(yīng)付了事被動地接受老師安排好的實驗，實驗過程走走過場，學(xué)生的動手能力和解決問題能力未能達(dá)到實驗要求。

針對這一現(xiàn)狀，首先我們在實驗教學(xué)內(nèi)容注重選擇，篩選出最具特點的、最核心的實踐內(nèi)容。注重追蹤連接技術(shù)的發(fā)展動態(tài)，把新的實驗方法和焊接設(shè)備引入實驗教學(xué)之中。其次在實驗過程中，要求學(xué)生實驗前預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容，減少每組的實驗人數(shù)盡量劃分多組，使每位學(xué)生都能多動手、多實踐、多思考，實驗過程中教師就學(xué)生們遇到的共性問題進(jìn)行講解，有效地將實驗教學(xué)和理論教學(xué)結(jié)合起來。再者，建立實驗課程的信息反饋機(jī)制，學(xué)生可根據(jù)實際情況提出自己的想法，切實可行的建議將被采納實施。此外，開發(fā)計算機(jī)有限元數(shù)值模擬實驗，使實驗內(nèi)容緊扣課程的基本理論知識，有助于培養(yǎng)學(xué)生扎實的數(shù)值模擬分析能力和創(chuàng)新能力。例如，講到不同材料焊接接頭組織和性能知識點時，可以進(jìn)行計算機(jī)數(shù)值模擬實驗，輸入一定的焊接材料、焊接方法、焊接設(shè)備、焊接工藝參數(shù)，模擬不同材料焊接過程中獲得的組織，讓學(xué)生整理出他們認(rèn)為的最合適的焊接工藝參數(shù)。通過有限元數(shù)值模擬結(jié)果的綜合分析，學(xué)生能夠提出進(jìn)一步的優(yōu)化工藝，從而充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，不斷激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

3.重視教學(xué)過程考核。傳統(tǒng)的期末考核過于側(cè)重于教材內(nèi)容的考評，不注重教學(xué)過程考核，這種簡單粗放的考核方式無法體現(xiàn)教學(xué)過程的互動過程，忽視了教學(xué)過程中老師對學(xué)生潛移默化的作用，學(xué)生往往通過對教材的突擊學(xué)習(xí)，就能通過考試完成考評目標(biāo)。采用過程化考核方式，可將教師的課堂教學(xué)效果、學(xué)生的課堂表現(xiàn)、課后習(xí)題及參加實驗等情況均納入考核范圍，從而有效提高教與學(xué)的互動性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。過程化考核是對教學(xué)過程進(jìn)行分階段、多形式、多方面的考核，通過對教師督導(dǎo)聽課、同行評價、布置作業(yè)、作業(yè)批閱、課后答疑、實驗指導(dǎo)等數(shù)據(jù)實時記錄，從而有效對教師的“教”進(jìn)行監(jiān)管。同時，實行課堂考勤、課間提問、課后讓學(xué)生完成一定量的習(xí)題、記錄學(xué)生作業(yè)與實驗狀況、了解學(xué)生對知識要點難點掌握程度等，對學(xué)生“學(xué)”的積極性、興趣性、學(xué)習(xí)能力進(jìn)行及時跟蹤和評價，及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方式引導(dǎo)學(xué)生自覺、主動地學(xué)習(xí)、進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績。

三、結(jié)語

綜上所述，焊接技術(shù)與工程的人才培養(yǎng)目標(biāo)決定了材料連接原理課程教學(xué)過程的重要性，教師在教學(xué)實踐中始終堅持以學(xué)生為本，加強(qiáng)“教”與“學(xué)”的互動，自身不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)的教學(xué)理念，積極改善課堂教學(xué)方法，采用教學(xué)過程化考核，及時將自己最新科研成果融入到課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，切實地提高材料連接原理課程的教學(xué)水平，保障課堂教學(xué)效果。

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