《金屬熔化焊基礎(chǔ)》課程改革思考

劉 徐

遼寧裝備制造職業(yè)技術(shù)學(xué)院 （沈陽 110161）

1 課程教學(xué)的現(xiàn)狀

《金屬熔化焊基礎(chǔ)》是高職高專院校焊接技術(shù)及自動化專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，在專業(yè)教學(xué)中起著承上啟下的作用。通過本門課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生理解并掌握包括焊接材料、焊接熱過程、焊接化學(xué)冶金過程、焊接接頭、焊接缺陷等基本知識和熔化焊操作的基本技能，為焊接技能鑒定的等級考試、為畢業(yè)生從事工藝設(shè)計、操作技術(shù)、質(zhì)量檢測等工作打下堅實的基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生成為具備高素質(zhì)和中高級專門技能型的人才。然而，過去的教學(xué)一直維持著以教師講授為主、學(xué)生被動聽講的滿堂灌輸式的老思路，加之部分教師教學(xué)手段相對落后，并不能有效地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，導(dǎo)致課程的教學(xué)效果達不到預(yù)期目標(biāo)。因此，對該課程做出相應(yīng)的改革已是擺在我們面前一項十分緊迫的任務(wù)。改革后力求調(diào)整并優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，強調(diào)教學(xué)重點，解析教學(xué)難點，有效地促進學(xué)生對主要知識點的理解和掌握，使課程更符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和職業(yè)教育目標(biāo)，同時更能滿足后續(xù)課程教學(xué)質(zhì)量的需要。

2 課程內(nèi)容的改革

按照“以就業(yè)為導(dǎo)向，以服務(wù)為宗旨”的職業(yè)教育目標(biāo)，我們培養(yǎng)的焊接專業(yè)學(xué)生應(yīng)當(dāng)是具有與本專業(yè)領(lǐng)域方向相適應(yīng)的文化水平與素質(zhì)、具有良好的職業(yè)道德和創(chuàng)新精神，掌握本專業(yè)的技術(shù)知識，具備相應(yīng)實踐技能，并且能從事工藝設(shè)計、操作技術(shù)、質(zhì)量檢測、設(shè)備安裝與維護等工作的高素質(zhì)技能型專門人才。這就要求我們在課堂教學(xué)中應(yīng)該積極探索適合應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案的教學(xué)方法，嘗試采用啟發(fā)式、提問式、討論式等新的教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，按照列舉實例、提出問題、解決問題的方式導(dǎo)出要講的新內(nèi)容。另外，每項任務(wù)的內(nèi)容講解結(jié)束后要布置作業(yè)或思考題，加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解和掌握。

根據(jù)《金屬熔化焊基礎(chǔ)》的教學(xué)內(nèi)容，可以將課程教學(xué)大致分成四個模塊，即：焊接材料、焊接化學(xué)冶金、焊接接頭、焊接缺陷。這四個模塊的劃分，恰好也順應(yīng)了焊接操作過程的始末順序，為了更適合項目教學(xué)法的開展，可以引入以“焊條電弧焊”為案例的焊前材料準(zhǔn)備、焊接過程實施、焊后質(zhì)量檢驗等步驟，融合在教學(xué)內(nèi)容中，達到理論依托實踐、實踐指導(dǎo)理論的一體化模式。在2011級教學(xué)計劃修訂過程中，我校焊接技術(shù)及自動化專業(yè)首次嘗試將專業(yè)基礎(chǔ)課前移，即在學(xué)生入學(xué)的第二學(xué)期開設(shè)了《金屬熔化焊基礎(chǔ)》課程，并于同學(xué)期增開了“焊條電弧焊”實訓(xùn)，實現(xiàn)了理論與實踐的有機融合。

焊接材料是指焊接過程中的各種填充金屬以及為了提高焊接質(zhì)量而附加的保護物質(zhì)的統(tǒng)稱，主要包括焊條、焊絲、焊劑、焊接用氣體等。那么從概念中，我們不難發(fā)現(xiàn)，講述各種焊接材料的過程中必定要提及使用該材料的焊接方法，為后續(xù)《焊接工藝及設(shè)備》的課程教學(xué)做好理論鋪墊，同時也以項目化的形式導(dǎo)出了需要講解的新內(nèi)容。例如，本項目中，涉及到焊條知識的講授，在導(dǎo)課部分，可以引入焊條電弧焊的操作視頻，使學(xué)生形象、直觀地了解焊條電弧焊的原理及焊條在焊條電弧焊中的應(yīng)用，進而介紹焊條的組成、制備、選用、工藝性能、冶金性能等內(nèi)容，緊密與焊接方法相結(jié)合。另外，在知識講授過程中，要簡要介紹使用該種焊接材料時所對應(yīng)的焊接工藝內(nèi)容，為后續(xù)課程教學(xué)做好鋪墊，并適當(dāng)融入專業(yè)發(fā)展的前沿知識，拓展學(xué)生的視野、激發(fā)學(xué)生的興趣。

焊接化學(xué)冶金的教學(xué)部分包含了焊接熱過程、冶金過程特點、焊接熔渣、氣相及有害元素的作用、焊縫的合金過渡等五個項目內(nèi)容。講授的過程中，同樣可以以焊條電弧焊為例，先復(fù)習(xí)焊條基礎(chǔ)知識，然后到實訓(xùn)室進行現(xiàn)場觀摩教學(xué)，結(jié)合《焊接技能實訓(xùn)》中的基本操作技術(shù)內(nèi)容，先由老師進行要點講解和操作演示，再讓學(xué)生獨立完成平板V形坡口對接接頭的引弧、運條、收尾等操作，操作過程中觀察熔池結(jié)晶和焊縫凝固的過程。焊接熱過程、冶金過程特點、焊接熔渣等三個項目都可以以此次焊條電弧焊的基本操作為中心展開，進行講解和學(xué)生討論。氣相及有害元素的作用、焊縫的合金過渡等兩個項目內(nèi)容，由于理論性較強且重點突出，可以借助多媒體設(shè)備和焊接虛擬實驗室，將兩個項目分別設(shè)計成課題式的綜合實驗，教師講解實驗要領(lǐng)之后，由學(xué)生自主實驗并完成實驗分析報告，通過實驗結(jié)果，強化N、H、O、S、P等元素對焊縫質(zhì)量的影響，以及采用合金過渡的作用和方法。這樣既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，又從理論教學(xué)和綜合實驗兩個方面強化了學(xué)生對重點內(nèi)容的理解與掌握。

焊接接頭的教學(xué)部分大致劃分為焊接接頭的成型、焊接熱影響區(qū)的組織與性能兩個項目。焊接接頭的成型主要包括熔池的凝固、焊縫的固態(tài)相變兩部分。傳統(tǒng)的講法，就是教師理論灌輸、學(xué)生被動聽講；按照之前所述，也可以選用焊條電弧焊的操作視頻為例講解，理論聯(lián)系實踐，效果稍好些；但是由于熔池體積小、存在時間短等特點，視頻資源無法滿足固態(tài)相變過程的觀察，那么該如何解決呢？我認為借助虛擬實驗來彌補這一缺失，效果應(yīng)該會更好。借助虛擬實驗的演示，觀察焊縫的結(jié)晶過程，加深學(xué)生對焊接接頭成型的認識；固態(tài)相變階段，可以穿插一些金相組織照片，分低碳鋼、低碳合金鋼兩部分講授，強化學(xué)生對固態(tài)相變的理解，由此不僅降低教學(xué)難點，也促進學(xué)生對難點內(nèi)容的掌握。焊接熱影響區(qū)的組織與性能部分，可以安排金相分析實驗，進行試樣制備、研磨、浸蝕，以及使用金相顯微鏡進行組織檢驗，最后形成實驗報告，這樣既學(xué)會了金相分析實驗方法又消化了原本枯燥的理論內(nèi)容，同時也鍛煉了學(xué)生的動手能力。

焊接缺陷有很多種，其中焊接裂紋是工業(yè)生產(chǎn)中最常見、最重要的焊接缺陷，建議結(jié)合實例重點講解，除了講清概念、分類、產(chǎn)生原因、防止措施之外，還要適量引入超聲波檢測（UT）、射線檢測（RT）、磁粉檢測（MT）和滲透檢測（PT）等無損檢測方法，加深學(xué)生對危害的嚴(yán)重性和定期檢測的必要性的認識。另外，建議在焊接檢驗實訓(xùn)室完成理實一體化的教學(xué)，加深教學(xué)重點內(nèi)容理解的同時，培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力，為將來從事質(zhì)量檢測崗位的工作打下基礎(chǔ)。氣孔和夾雜、焊縫形狀缺陷的講授方法與焊接裂紋類似，講授過程中采用理實一體化，依然建議引入超聲波檢測（UT）、射線檢測（RT）、磁粉檢測（MT）和滲透檢測（PT）等四種常用無損檢測方法，以及在判斷不同類型缺陷的時候，如何選取恰當(dāng)?shù)臋z測方法和缺陷判定的依據(jù)。另外鑒于焊接裂紋理論性較強，基本理論的講解完成之后，應(yīng)布置一篇關(guān)于典型焊接結(jié)構(gòu)件的焊接裂紋研究現(xiàn)狀的課程論文，通過學(xué)生獨立查閱相關(guān)文獻，達到強化學(xué)習(xí)效果、拓展專業(yè)視野的目的。

3 課程改革的意義

采用模塊化設(shè)計，有效地實現(xiàn)理實一體化教學(xué)模式的課程改革，可以把課程從知識講授型為主，變成知識應(yīng)用型為主；把課程從以理論思維為主，變成以能力訓(xùn)練為主；更重要的是可以把教師講解為主、學(xué)生被動聽講的陳舊模式轉(zhuǎn)變?yōu)橛山處煼e極引導(dǎo)、學(xué)生主動參與操作的全新模式，有利于學(xué)生去探索知識、發(fā)現(xiàn)知識，達到具有自我教育、分析問題、解決問題的目的。另外，伴隨著我校開放大學(xué)建設(shè)工作的逐步推進，焊接技術(shù)及自動化專業(yè)作為國家開放大學(xué)的共享專業(yè)，我們更應(yīng)主動作為，探索教學(xué)改革模式、創(chuàng)新課堂教學(xué)方法，為實現(xiàn)“活力、實力、合力、魅力”高校獻計獻策。

[1]王永東，周月波，鄭光海.<焊接冶金學(xué)>課程教學(xué)改革研究與實踐[J].北方經(jīng)貿(mào)，2012,(9)：157-158

[2]戴士弘.職業(yè)教育課程教學(xué)改革[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.