基于卓越工程師培養(yǎng)計劃的釬焊課程教學(xué)改革與實踐

摘要：根據(jù)“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的基本要求，對釬焊課程進(jìn)行了教學(xué)改革，將“國際焊接工程師”釬焊培訓(xùn)內(nèi)容與課程培養(yǎng)方案相融合，以航空典型產(chǎn)品的釬焊實例進(jìn)行案例教學(xué)及問題教學(xué)，采用多元化的教學(xué)手段提高教學(xué)效果，加大實踐教學(xué)力度，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實踐能力。

關(guān)鍵詞：釬焊；卓越工程師；教學(xué)改革

作者簡介：楊成剛（1976-），男，湖北荊州人，南昌航空大學(xué)航空制造工程學(xué)院焊接工程系，副教授。（江西 南昌 330063）

基金項目：本文系國家級教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)項目“焊接技術(shù)與工程專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊”（項目編號：2010-169）、南昌航空大學(xué)教學(xué)改革研究課題（課題編號：JY1012）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）22-0117-02

釬焊是焊接技術(shù)與工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課程，其教學(xué)目的是使學(xué)生較好地掌握釬焊基本理論和基本工藝方法，為學(xué)生今后在實際生產(chǎn)中合理選擇釬焊方法和釬焊材料、制定正確的釬焊工藝奠定扎實的基礎(chǔ)。南昌航空大學(xué)以民族振興和中國航空航天事業(yè)不斷進(jìn)步為己任，堅持“立足江西、面向全國，服務(wù)地方、服務(wù)國防”的服務(wù)面向，而南昌航空大學(xué)焊接技術(shù)與工程專業(yè)是目前江西省內(nèi)和航空院校唯一的本科焊接專業(yè)，學(xué)生畢業(yè)后大部分服務(wù)于航空企業(yè)。釬焊是先進(jìn)飛機及發(fā)動機的一種關(guān)鍵連接技術(shù)，特別是隨著航空科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在未來航空裝備中將越來越多地采用新材料、新結(jié)構(gòu)和新的制造技術(shù)。對于材料的連接及復(fù)雜精細(xì)結(jié)構(gòu)件的制造，釬焊技術(shù)具有獨特的優(yōu)越性和靈活性，甚至對于某些新材料與復(fù)雜構(gòu)件，釬焊是其唯一可行的連接技術(shù)，[1]故學(xué)生釬焊課程學(xué)習(xí)的好壞將直接影響其解決航空企業(yè)工程實際問題的能力。因此，結(jié)合釬焊課程組在最近幾年的教學(xué)工作經(jīng)驗，圍繞提高教學(xué)質(zhì)量這一核心工作，根據(jù)“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的基本要求，對釬焊的教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面展開了深入的研究與實踐。

一、釬焊課程現(xiàn)狀

傳統(tǒng)釬焊課程內(nèi)容包括釬焊的基本原理、釬焊方法及設(shè)備、釬料、釬焊去膜過程、釬焊工藝、釬焊接頭設(shè)計、典型材料的釬焊、釬焊缺陷及檢驗、釬焊質(zhì)量控制等內(nèi)容[2，3]，涉及電工電子技術(shù)、材料、機械、力學(xué)、化學(xué)、冶金、無損檢測等多門學(xué)科的基礎(chǔ)知識，教學(xué)內(nèi)容繁雜，課程內(nèi)容各章節(jié)關(guān)聯(lián)性差，各知識點自成體系，造成學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，理解和掌握課程困難。南昌航空大學(xué)焊接專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后大部分服務(wù)于航空企業(yè)，學(xué)生非常渴望了解我國航空工業(yè)釬焊的發(fā)展現(xiàn)狀，航空材料常用釬焊方法焊接時的接頭形成過程、接頭容易出現(xiàn)什么質(zhì)量問題等，而這些都無法從教材上獲得。另外，釬焊課程面臨著教學(xué)內(nèi)容基本不變而教學(xué)課時數(shù)大幅減少的矛盾，如何在較短的時間內(nèi)最大程度提高教學(xué)質(zhì)量是釬焊教學(xué)面臨的一大難題。基于上述情況，結(jié)合南昌航空大學(xué)焊接技術(shù)與工程專業(yè)“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的基本要求，必須對現(xiàn)有釬焊課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等進(jìn)行改革。

二、釬焊課程教學(xué)改革

1.“國際焊接工程師”釬焊培訓(xùn)內(nèi)容與課程培養(yǎng)方案融合，強化案例教學(xué)及問題教學(xué)，提高學(xué)生的工程實踐能力

南昌航空大學(xué)焊接技術(shù)與工程專業(yè)“卓越工程師培養(yǎng)計劃”人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)思想素質(zhì)好、基礎(chǔ)扎實、實踐能力強、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要、具有創(chuàng)新精神，分析和解決工程問題能力強，能在焊接技術(shù)與工程領(lǐng)域從事科學(xué)研究、工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、設(shè)備研制與維修、生產(chǎn)和經(jīng)營管理，熟悉國際焊接標(biāo)準(zhǔn)和焊接施工的卓越焊接工程師。

根據(jù)“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合航空需求、凸現(xiàn)航空特色，對釬焊教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整及優(yōu)化，將“國際焊接工程師”釬焊培訓(xùn)內(nèi)容與課程培養(yǎng)方案融合，在教學(xué)內(nèi)容補充釬焊國際標(biāo)準(zhǔn)、航空工業(yè)中廣泛應(yīng)用的真空釬焊、瞬態(tài)液相擴(kuò)散焊等釬焊方法；在課程教學(xué)中，加強案例教學(xué)，大量使用來自于航空典型產(chǎn)品焊接的實際問題作為教學(xué)素材，如高溫合金、鋁合金、鈦合金及金屬基復(fù)合材料的釬焊；通過多提出綜合性的問題，把知識點串聯(lián)起來，引導(dǎo)學(xué)生思考問題，加深學(xué)生對基礎(chǔ)理論的理解，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。如在講述鋁合金釬焊時，以某航空企業(yè)異種鋁合金導(dǎo)氣流罩釬焊為例，引導(dǎo)學(xué)生思考為什么零件現(xiàn)有火焰釬焊存在這些問題，產(chǎn)生的原因是什么？為了提高零件釬焊質(zhì)量，可以選擇哪些釬焊方法，對接頭設(shè)計可以進(jìn)行哪些改進(jìn)，以及根據(jù)母材成分、熔點等因素選擇合適的釬料、釬劑等。通過案例教學(xué)及問題教學(xué)，把課程各知識點串聯(lián)起來，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，引導(dǎo)學(xué)生積極思考問題，加深學(xué)生對基礎(chǔ)理論的理解，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

2.改革教學(xué)手段，強化工程意識

釬焊課程是涉及綜合性及工程背景強的課程，其授課內(nèi)容涉及多門學(xué)科的基礎(chǔ)知識，還涉及到相關(guān)學(xué)科的最新成果及其應(yīng)用。采用多媒體教學(xué)可以緩解目前課程的教學(xué)所面臨的諸如課時不斷被縮減、教學(xué)內(nèi)容基本不變、相關(guān)領(lǐng)域新技術(shù)和新工藝不斷涌現(xiàn)等矛盾。盡管多媒體教學(xué)具有授課內(nèi)容生動、信息量大等優(yōu)勢，但實踐也表明，單純采用多媒體教學(xué)，教學(xué)效果不會提高，反而會下降，不利于學(xué)生工程意識的培養(yǎng)。授課時對于基礎(chǔ)理論等相關(guān)知識，采用板書教學(xué)，以便對相關(guān)問題進(jìn)行詳細(xì)、充分的說明，使學(xué)生更多地關(guān)注事物的發(fā)展過程，而非事物發(fā)展的結(jié)果。在教學(xué)過程中，為充分調(diào)動學(xué)生的積極性，安排學(xué)生講解課程部分章節(jié)，其他同學(xué)提問，這不僅能使學(xué)生的角色發(fā)生變化，由學(xué)的過程參與到教的過程中，學(xué)生可在教的過程中鍛煉語言的表達(dá)能力以及提高自信心等，為以后的工作奠定良好的基礎(chǔ)。因此多元化的教學(xué)手段不僅能顯著地提高教學(xué)效果，而且還可提高學(xué)生實踐應(yīng)用能力、思維開創(chuàng)性能力和創(chuàng)新性能力。

3.多樣化的實踐教學(xué)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

卓越工程師教育培養(yǎng)計劃將強化實踐能力作為卓越工程師培養(yǎng)的核心，而創(chuàng)新能力是一個優(yōu)秀工程技術(shù)人才的基本特征，是卓越工程師之所以“卓越”的重要標(biāo)志。[4，5]傳統(tǒng)的釬焊課程實踐教學(xué)主要為課程內(nèi)的實驗，與工程實際結(jié)合不強，學(xué)生實踐能力培養(yǎng)略顯不足，特別是創(chuàng)新能力得不到充分的培養(yǎng)和鍛煉。為了提高學(xué)生的創(chuàng)新能力及工程實踐能力，除了開展釬焊課程內(nèi)的實驗外，積極開辟第二課堂，多渠道、多形式開辟實踐培養(yǎng)途徑，如通過專業(yè)技能訓(xùn)練、國際焊接工程師培訓(xùn)認(rèn)證實訓(xùn)環(huán)節(jié)進(jìn)一步提高學(xué)生的釬焊操作能力，通過到航空企業(yè)進(jìn)行實習(xí)，使學(xué)生了解航空企業(yè)的釬焊現(xiàn)狀、存在問題、與國外釬焊技術(shù)的差距，以及企業(yè)對畢業(yè)生的要求，樹立學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)及方向；設(shè)置焊接創(chuàng)新實踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)生參加全國“挑戰(zhàn)杯”科技制作大賽、全國大學(xué)生焊接創(chuàng)新大賽和南昌航空大學(xué)的“創(chuàng)新杯”大學(xué)生課外科技作品競賽等課外科技創(chuàng)新活動，讓學(xué)生參與釬焊技術(shù)創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計意識、創(chuàng)新思維、釬焊操作能力和綜合分析、解決問題的能力，提高學(xué)生的科研素養(yǎng)；鼓勵學(xué)生參加教師在研科研項目，學(xué)生畢業(yè)論文工作和教師的科研課題相結(jié)合，通過實際研究項目的鍛煉使得學(xué)生增強了運用理論知識分析研究實際問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生獨立研究能力、團(tuán)隊協(xié)作能力、一定的科研開發(fā)能力等。

三、結(jié)束語

根據(jù)教育部卓越工程師培養(yǎng)計劃，對釬焊課程進(jìn)行教學(xué)改革，將“國際焊接工程師”釬焊培訓(xùn)內(nèi)容與課程培養(yǎng)方案相融合，在教學(xué)內(nèi)容補充釬焊國際標(biāo)準(zhǔn)，強化案例教學(xué)及問題教學(xué)；探索先進(jìn)的教學(xué)方法和教學(xué)手段，加強實驗、實習(xí)及實訓(xùn)等實踐環(huán)節(jié)，切實提高大學(xué)生的工程實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生動手能力和創(chuàng)新思維能力，為我國的航空事業(yè)培養(yǎng)更多的釬焊技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)：

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[3]鄒僖.釬焊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1997.

[4]林健.卓越工程師創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].高等工程教育研究，2012，（5）：1-17.

[5]林健.注重卓越工程教育本質(zhì) 創(chuàng)新工程人才培養(yǎng)模式[J].中國高等教育，2011，（6）：19-21.

（責(zé)任編輯：劉輝）