一流課程建設背景下金屬連接概論課程海洋特色化“產教+科教”雙融合教學改革與實踐

摘" 要：在一流課程建設的背景與要求下，該文總結并指出金屬連接概論課程教學過程中存在的問題，并對課程教學內容進行海洋特色化重構，結合現代教育教學資源以及先進教學方法開展“產教+科教”雙融合的教學改革與實踐探索。結合金屬連接技術在海洋工程裝備材料中的應用，打造海洋特色的課程授課內容。將金屬連接在海洋工程中的應用案例、焊接產業發展、最新科研項目成果與課程教學進行有機融合，探索“產教+科教”雙融合的創新型人才培養模式。通過優化整合學習資源，多維度開展教學方法改革，形成以學生學習為中心的課程教學理念，提升學生學習積極性，更好地培養學生創新性思維和解決復雜金屬連接領域實際問題的能力，達到特色化“產教+科教”雙融合育人目的。

關鍵詞：金屬連接;教學改革;教學方法;海洋特色;“產教+科教”雙融合

中圖分類號：G642.0" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-000X（2025）05-0029-04

Abstract： Under the background and requirements of first-class curriculum construction， the problems in the teaching process of the Introduction to Metal Connection course were summarized and pointed out. The course content was restructured， and a teaching reform and practical exploration of dual integration of \"industry education+science education\" was carried out by combining modern educational resources and teaching methods. Considering the application of metal connection technology in marine engineering equipment， a curriculum system with marine characteristics has been created. The application cases of metal connections in ocean engineering， the latest research project achievements and course teachingwere organically integrated. Explored the innovative talent cultivation model of \"industry education+science education\" dual integration. By optimizing and integrating learning resources and carrying out teaching method reform from multiple dimensions and perspectives， a student-centered curriculum teaching concept has been formed， which has enhanced students' learning enthusiasm and better cultivated their innovations. This also enhances their ability to solve practical problems in the field of complex metal connections. Through teaching reform， the quality of teaching has been improved and the goal of dual integration of \"industry education+science education\" with distinctive characteristics has been achieved.

Keywords： metal connection; teaching reform; teaching method; marine characteristics; dual integration of \"industry education+ science education\"

一流課程建設是新時代高等教育強國之路的重要舉措，是“雙一流”高校建設的重要基礎和核心任務，也是高質量教學的實力彰顯[1]。在這樣的大背景之下，建設什么樣的一流課程、如何建設一流課程成為高校課程建設的重中之重。焊接作為金屬材料連接的主要方法，目前尚沒有其他方法可替代，廣泛應用于船舶[2]、航空航天、鐵路交通和油氣儲運[3]等領域。金屬材料焊接是理工科院校傳統材料類相關專業重要的技術基礎課程，課程內容主要圍繞焊接方法與設備、工程材料及其可焊性、焊接生產工藝及焊接結構質量檢驗等內容展開。然而，金屬材料焊接相關理論課程在教學模式上目前仍多采用傳統的課堂講授方式進行，課程存在特色不明顯、內容高度抽象缺乏實踐的支撐、授課過程“師生、生生”互動性不強、不能滿足學生認知需求等問題[4]。在當前一流本科課程建設的背景下，傳統的金屬材料焊接相關理論課程教學改革迫在眉睫[5]。

海洋蘊含豐富的資源，隨著海洋強國建設的不斷深入，我國海洋產業不斷崛起并得到快速發展，對海洋科技人才的需求也日益增加。中國海洋大學是一所海洋特色顯著的綜合性大學，2017年入選國家“世界一流大學建設高校”（A類），是我國海洋科技人才培養的重要陣地。焊接技術在海上油氣平臺、船舶、艦艇和海上風電等國家重大海洋工程領域應用廣泛[5-6]，將海洋特色融入金屬材料焊接相關課程教學，形成“產教+科教”雙融合的海洋特色化教學模式，可進一步提升我國海洋領域相關人才的培養質量。鑒于此，本文針對中國海洋大學材料科學與工程學院（以下簡稱“本院”）金屬連接概論課程開設過程中存在的問題進行分析、總結、歸納，并在課程海洋特色化“產教+科教”雙融合教學改革方面采取了一些措施，旨在為同類課程的教學提供參考。

一 金屬連接概論課程建設現狀

金屬連接概論課程是本院材料科學與工程專業本科生的重要課程，要求學生全面了解金屬焊接的方法、原理，材料結構、性能與焊接質量間的關聯機制以及焊接質量檢測與焊接工藝管控，能夠根據實際工況進行焊接材料的設計和選用分析，指導焊接生產。經過對課程內容、教學模式、學生能力形成等方面的分析，并與一流課程建設標準進行比對，本課程教學過程中存在的“痛點”問題可總結如下。

（一） 課程知識點理論性強且理論與實踐脫節

課程涉及主要知識點有焊接方法、焊接接頭、焊接電弧、金屬材料焊接性、焊接應力與應變、焊接缺陷及檢驗和焊接結構設計等內容。焊接接頭、焊接應力與應變、金屬材料焊接性等章節理論性強，內容涉及較多高等數學、材料科學基礎、材料力學等方面基礎理論知識，良好的知識儲備是學生學習理論課程內容的前提。但部分學生對前期基礎課程學習不夠重視，以致現在學習困難。焊接方法、焊接電弧、焊接結構設計等章節實踐性較強，課程設計上缺少焊接生產和實踐環節的引入，難以調動學生對學習積極性。此外本課程理論知識與最新焊接領域科研進展密切相關，例如合金元素對焊縫組織結構影響、先進焊接材料及其應用等，目前使用教材理論知識較為滯后，缺乏最新成果融入，難以激發學生學習積極性。在一流課程建設背景下，需要對課程教學內容進行重構，將最新科研成果與產業實踐內容引入到課程教學過程中，形成“產教+科教”雙融合的新型教學模式[7]。

（二） 課程教學內容缺乏特色

本課程授課內容仍以傳統焊接方法、金屬焊接性及焊接工藝為主線進行介紹，授課內容較為陳舊，缺乏特色，導致學生學習效果較差，與一流課程要求相差甚遠。本院材料學科在國內率先提出“海洋材料”這一學科交叉融合的特色研究領域，并以此作為學科特色和重點發展方向。金屬材料焊接在海上風電、深潛器、船舶和油氣平臺等海洋工程裝備中應用廣泛，在金屬連接概論授課內容上打造海洋特色課程體系，既符合本院海洋特色的人才培養目標，同時也可提升學生學習興趣，亟需開展課程授課內容的海洋特色化重構。

（三） 課堂教學模式單一

課程授課方式仍采用傳統“填鴨式”知識灌輸型授課方式，極易導致知識點枯燥乏味、學生課上注意力不集中等問題[8]。單一課堂講授式的授課模式，難以適應新時代大學生學習特點，豐富的網絡資源對教師課堂授課內容及方式提出了更高挑戰，如何改變課堂授課模式，在課堂實現高效師生互動、生生互動是提升教學質量的關鍵。

（四） 課程思政效果有待進一步提升

立德樹人是高校的基本任務，如何將專業知識傳授與立德樹人教育深入融合是理工科課程難點，學生專業認同感、時代使命感及民族責任感的培養要融入課程教育中的點點滴滴。焊接雖是一種相對傳統的金屬材料連接方式，但在科技高度發展的今天，焊接技術也在完成其自身的更新與進步。學生目前對金屬連接領域先進焊接方法了解不夠，對焊接在新時代背景下的重要作用沒有清晰認識。在課程海洋特色化“產教+科教”雙融合教學改革中，重點結合海洋領域大國重器、高端國防裝備、大國工匠等背景，將焊接知識課堂傳授與新時代思政元素有機結合，提升課堂思政效果同樣是課程教學改革的目標任務之一[9]。

二 課程改革思路與舉措

（一） 產教融合、科教融匯育人

一流的本科課程要從書本中來、到現實中去，讓學生真正學有所得，回應社會現實，培養社會真正需要的人才。傳統焊接理論知識的學習枯燥乏味，降低了學生學習興趣，理論無法聯系實際。針對這一問題，在教學改革過程中重新確立以學生需求為中心的改革思路（圖1），在夯實理論的基礎上，突出焊接行業性與實踐性，實現產教育人，提倡焊接知識交叉性和前沿性，實現科教育人，打造有趣、有用、能記住和有啟發的課堂，最終實現產教融合、科教融匯育人目的。具體做法如下，在授課過程中，邀請企業技術人員參與課程教學，展示企業焊接生成過程和先進金屬材料連接技術，實現理論與實際應用的產教融合育人，豐富課堂教學內容。將教師科研項目與課程理論教學相結合，培養學生創新思維和創新意識，也是科研反哺教學的重要方式。例如在課堂講授釬焊方法、焊接材料和工藝時，將教師利用釬焊方法解決企業釬焊滲漏難題的科研項目作為應用案例，詳細介紹項目現場問題發現、樣品解刨、數據分析和工藝改進等項目流程中如何利用釬焊理論知識解決企業生產中關鍵核心問題，借助科研項目培養學生發現和解決問題能力。也可將焊接材料在海洋環境中損傷失效的工程案例引入到課堂教學中，展示海洋環境下焊接質量與材料失效間的關聯機制，從而加深學生對課堂授課內容的理解，調動學生學習積極性，提高教學質量，實現科教育人目的。

本課程工程實踐性強，企業生產、教師科研與課堂教學三者的相互滲透融合是一種新的值得探索的教學模式。特別是工科人才的培養，更加離不開產業、科研與教學的結合。將企業焊接生產融入理論教學，可促進學生在掌握理論知識的同時，更好地理解如何利用所學知識服務社會，這與一流課程建設的目標相契合，可更好地激發學生學習主動性，實現“產教+科教”雙融合育人。

（二）" 海洋特色課程體系重構

海洋中蘊含豐富的資源，發展海洋科技、經略海洋、建設海洋強國已經成為國家戰略。海洋強國，材料先行，沒有高性能材料的保障，海洋強國建設將受到很大制約。打造以海洋為特色的材料類課程體系，是為海洋強國建設提供高水平、高層次人才的重要途徑。在海洋資源實際勘探開發過程中，焊接技術在船舶、深潛器、海上風電、海洋牧場和海洋油氣平臺等眾多海工裝備中得到廣泛應用，由于海洋環境的復雜性，海工裝備焊接材料與技術也迎來了巨大變革。

以海洋材料焊接需求為主線，開展金屬連接概論課程教學體系海洋特色化重構，可更好地體現本院海洋特色顯著的學科特點，豐富課堂學習內容，提升學生學習興趣。原有課程體系分為焊接方法與設備、工程材料焊接和焊接結構、質量檢驗和生產工藝三個內容。教學改革過程中對以上三部分進行了授課內容體系的重構，打造形成了海洋特色的課程教學體系。例如在第一篇焊接方法與設備章節，緒論部分重點介紹海工裝備材料與焊接技術，在原有傳統焊接方法基礎上融入海工裝備材料常用焊接工藝方法（水下手工電弧焊、水下高壓TIG/MIG焊、深水摩擦疊焊修復、海洋平臺樁管預制對接自動焊接技術）、水下焊接技術、水下切割技術、水下機器人焊接技術和船舶焊接技術等內容。在工程材料焊接性章節，鋼及有色金屬焊接性部分更加突出海工鋼及海工裝備用有色金屬的焊接。在第三篇焊接生成與工藝章節，刪除原有壓力容器焊接工藝案例，引入船舶焊接應用案例，重點介紹船舶結構焊接工藝及船舶建造焊接實例。通過以上課程體系的重構，打造“海味”十足的課程授課內容體系。

（三）" 現代教學資源整合，優化學習環境

一流課程的建設需要通過教學方法改革使課堂活起來，應當強化現代信息技術與教育教學深度融合，解決好教與學模式創新的問題。為解決課程教材內容知識點枯燥，案例陳舊的問題，深入開展教學資源（多媒體與網絡資源）的整合與優化（圖2）。課堂教學是知識點傳授的主陣地，現代教育資源的利用可豐富課堂內容與形式。教師課前發布學習任務單并列出相關的教學資源，學生充分利用現代教學資源（微課、MOOC、Bb平臺等），以相對自由的時間進行網絡課堂學習并進行學習心得總結，培養學生自主學習能力，課堂重在知識點疑難點講解與討論。通過對教學資源的整合，雙渠道豐富教學內容與形式，增強了師生互動，提升了教學質量。

（四）" 多維度開展授課方式改革

為培養和提升學生工程實踐能力，打造海洋特色的“產教+科教”雙融合培養模式，根據課程章節內容的特點，探索開展“案例式”教學方式改革，例如以海洋工程裝備制造過程中焊接問題驅動的問題教學法、以科研項目為驅動的創新能力培養教學法、以課前預習與課上交流為主導的發現教學法。這些教學方法的引入，打破了傳統“填鴨式”教學造成的學生學習積極性不高，知識點乏味的問題。

為克服師生難以實現有效互動的難題，改革課程考核方式（圖3），以“多元考核”評價方式為導向，激發學生互動積極性。開展了“混合式教學”、翻轉課堂的課程教學方式改革，通過線上線下互動，讓靈活、多樣的教學方式服務于“研究型教學”。在教學Bb平臺上提前發布教學設計、課程資料，安排課前測驗，鼓勵學生在網站論壇交流，小組討論策劃，課堂展示。通過授課方式改革，課堂教學從知識灌輸向課堂交流互動轉變，從單純知識傳授向“產教+科教”雙融合育人模式轉變。通過教學改革，更加注重學生學習能力和創新能力培養。

（五）" 課程思政融合創新，潤物無聲

從教學目標、教學內容、教學模式方法、教學資源與工具等方面，深入挖掘專業知識與思政元素結合點。以“為誰培養人”“培養什么人”等教育的首要問題為根本導向，課程中將焊接材料與技術發展歷程設置為教學目標之一。從學生職業素養養成角度，介紹我國海洋裝備材料焊接關鍵核心技術存在的“卡脖子”問題，培養學生焊接技術創新能力，讓學生養成敢創新、善創新的習慣。梳理教學內容，通過焊接典型案例分析和歷史溯源等形式，引導學生體會中華民族歷史成就感，同時與時俱進，課堂中引入當代大國重器，如深潛器、航母等在制造過程中使用的創新焊接方法，讓學生更深刻地理解中國，增強民族自信心和社會責任感。通過創設海洋工程裝備焊接問題及科研項目情境，以“產教+科教”雙融合培養學生分析解決問題的能力，激發學生的思想碰撞和情感體驗，實現對學生的價值引領。讓課堂思政融入日常教學過程，努力做到課程思政潤物無聲。

三" 改革成效

經過海洋特色化“產教+科教”雙融合教學改革以來，形成了混合式教學模式，充分利用了現代教育資源，打造了課堂教學主干線和網絡資源自學的有效補充。形成了課程教學內容的海洋特色化，提高了學生學習積極性和學習成效，課程考試全部一次性通過，學生從課程目標、課程內容、課程挑戰度和課程思政等方面對課程的評價得分由改革前的91分升至95分以上。通過科研項目與工程案例的“產教+科教”雙融合教學模式改革，活躍了課堂氣氛，實現了師生與生生互動。通過課程引導，學生積極參加“本科生研究發展計劃”、“互聯網+”大學生創新創業大賽、山東省大學生金相技能大賽，取得了優異成績，顯著提升了學生創新能力。基于課程教學改革與實踐，教學團隊教學能力顯著提升，主講教師獲得學院教學比賽二等獎。通過本課程的改革與實踐，為同類專業課程的教學模式改革提供了范本，同時也深化了本院海洋特色、“產教+科教”雙融合、協同育人的人才培養機制和人才培養質量。

四" 結束語

本課程教學改革是在一流課程建設的背景下，以問題為導向面向特色化與學生學習為中心的“產教+科教”雙融合教學育人理念和創新思路的有益嘗試。以海洋裝備材料工程案例為背景構筑了海洋特色的課程授課內容體系，將案例教學與科研項目有機結合，形成了探究式“產教+科教”雙融合的教學模式，通過現代教育教學資源的有效結合以及混合式教學模式的打造，克服了學生學習積極性不高，填鴨式教學帶來的知識枯燥，師生、生生交流不暢等問題。通過打造海洋特色課程內容體系，探索“產教+科教”雙融合教學模式改革，多維度引入現代教育教學資源，形成了由“講授式”向“混合式”教學模式的改革，提高了金屬連接概論課程的教學實效。

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[9] 朱海洋，汪曉勇，蔡嘯濤，等.“焊接結構與設計”課程教學改革與探索[J].科教導刊，2023（13）：129-131.

基金項目：山東省研究生教育質量提升計劃項目“《特種海洋材料》優質課程建設”（SDYKC20018）;山東省研究生教育質量提升計劃項目“海洋裝備材料失效分析案例庫建設”（HDYA22015）;中國海洋大學本科教育教學研究項目“《金屬連接概論》課程體系重構與案例教學”（2023JY140）

第一作者簡介：李文（1989-），男，漢族，山東泰安人，博士，副教授，碩士研究生導師。研究方向為海洋功能防護材料。

*通信作者：陳守剛（1974-），男，漢族，山東臨沂人，博士，教授，副院長，博士研究生導師。研究方向為海洋防污材料及微生物腐蝕與防護。