王 刚，姚宗湘，张丽萍，陈玉华，尹立孟

（1.重庆科技学院，重庆 401331；2.南昌航空大学，江西 南昌 330063）

0 前言

金属材料焊接是焊接技术与工程专业的一门重要的专业必修课，课程要求学生通过学习能结合具体焊接结构分析常用金属材料的焊接性，并制定出符合生产实际的典型焊接工艺。对该课程知识的掌握程度在很大程度上影响该专业学生就业后的适应工作节奏和判断、处理工程现场问题的能力[1-2]。

该课程知识点多，各种材料之间焊接性既有相似性，又有其自身特点；同时，该课程与工程实践结合紧密，焊接性及工艺除与材料成分有直接关系外，还与具体焊接结构的形状、尺寸、工作环境和焊接施工环境等息息相关[3-4]。由于学生缺乏工程实践经验，学习过程中若只局限于理论知识的点滴记忆，很容易出现将常见材料的焊接性和应采取的工艺措施搞混淆，造成实践中模棱两可，对具体焊接结构无从下手的尴尬状况。

1 课程改革内容

重庆科技学院是应用型大学人才培养示范学校，同时也是教育部批准的“卓越工程师”试点培养学校之一。为解决现行教学与工程实际结合的紧密程度不够、难以满足应用型人才培养目标的现状，学校对该课程内容及授课模式等进行系列改革。

1.1 理论与实际相结合，课堂现场相结合

焊接技术与工程属于典型的应用型专业，要使学生将《金属材料焊接》课程内容与工程化相联系，需要做到教学模式、教学内容与实践相结合。

1.1.1 改革单一理论课堂授课模式，注重课堂现场相结合

改变原来的理论或理论和实验的单一授课模式，贯彻“从工程实际中寻找理论研究对象，让理论研究结果指导实践生产”的新模式，在此基础上，重庆科技学院确定的课程教学模式如图1所示。其基本思路是课程的整个教学分两条线，第一条为理论学习，即通过生产现场等视频资料的学习使学生发现问题，明确学习本课程的内容、意义和目标，带着问题完成课堂学习后结合每章节的实际案例结构，如表1所示，拟定焊接结构工艺方案草案，并通过分组讨论确定出完善的工艺方案；第二条为工程实践学习，通过类似结构现场参观和现场工艺技术文件学习来实现。最后通过学生自己制定的方案与现场工艺方案的对比分析将两条线串起来，形成对比分析报告来巩固课堂上的理论，同时将比现场工艺更合理、经济的工艺内容反馈给现场技术人员，为优化提供参考。

1.1.2 改革教师为主型授课方式，强调课堂+课后+现场组合学习

图1 课程教学模式

表1 课程内容学时分配及要求

结合应用型人才培养需求，重庆科技学院在制定2015级专业人才培养计划时，按培养达成目标要求将该课程内容划分成课堂理论学时、课外工程案例现场分析和实训操作3部分（见表1），其中实践学时与理论学时的比例不低于2∶1。执行时通过课堂理论讲解、实验室模拟训练、现场生产参观和案例讨论的组合学习方式，使学生在课堂学习与实践中领悟材料的工艺要点和经济性需求，达到熟练、融会贯通该课程知识点的目标。

由于重庆科技学院从2013年开始强化校外实习基地和校内实训基地建设，与重庆周边企业建立了良好的合作关系，保证了课外现场教学的顺利进行，同时该教学方式还能让老师收集到很多现场技术难题，后期成为同学们毕业设计课题和老师与企业进行合作的研究方向，目前形成了企业和学校互惠互利的良性循环。

1.2 将比较法贯穿于课堂和现场课程教学中

比较教学法指利用课程内容的相互联系和区别，使学生掌握和巩固教学内容，从而达到教学目标的一种逻辑思维方法[5]。因为该课程知识点多，各种材料之间的焊接性、不同材料同种缺陷的产生原因和预防措施等有相似性，也有其自身特点，所以采用比较法教学容易达到事半功倍的效果。

1.2.1 不同材料焊接性的对比[5]

不同用途种类的材料，如强度用钢与特殊性能钢，可从焊缝及热影响区主要关注点的不同（强度或特殊性能）进行对比；同一种用途材料，如强度钢中的热轧正火钢、调质钢，可从裂纹敏感性及工艺措施的递进性进行对比；奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢可从晶间腐蚀的产生机理、产生过程、应对工艺措施等进行对比。

1.2.2 同一种缺陷形成原因及预防措施对比

焊接性分析主要从接头缺陷和性能变化进行分析，材料不同，产生缺陷的原因和应对措施也不同。由于焊接的不均匀加热，强度用钢焊接均可能出现过热区脆化，但因材料成分、组织、强化方式不同，其产生的主要原因和应对措施有差异，如表2所示通过对比讲解学生更容易理解和记忆。

表2 同一种缺陷形成原因及预防措施对比

1.2.3 现场缺陷及控制措施与教材理论分析对比

金属材料的焊接性与应用环境、工艺条件的关系较大，教材中针对各种材料的缺陷和预防措施进行了很多理论分析，而生产现场的技术人员可能运用的方法并不完全与理论一致，教学中可利用现场学习机会使学生通过观察实际缺陷、探讨产生原因和控制缺陷的工艺措施与课堂相关理论进行对比分析，将抽象化的理论逐步实例化、具体化。

1.2.4 案例结构自编方案与现场工艺对比

现场教学中将学生经过讨论后形成的工艺方案与生产现场实际使用的工艺技术方案进行对比（见图1），找出两方案中的相同和不同部分，尤其从方案合理性、经济性、高效性、操作方便性等方面比较不同部分的优缺点，在比较分析中加深对理论知识的理解。

比较法教学有助于学生记忆课程知识点，同时将各知识点串起来，借助于对生产现场的了解，即可实现理论与实践相结合、理论指导实践的灵活应用目标。

1.3 将国际焊接工程师（IWE）培训内容融入课程,提高学生的国际竞争力

重庆科技学院于2015年10月正式开始与哈尔滨焊接技术培训中心合作进行重庆地区在校大学生国际焊接工程师（IWE）联合培养基地建设，目前已完成三期培训班工作。

《金属材料焊接》课程内容与国际焊接工程师培训体系中“材料及材料的焊接行为”部分联系紧密[6]，如表3所示，引入IWE培训后，即将其有关国际标准、工程实例等内容融入课堂理论教学中。不同焊接结构可能需遵守不同的标准，让学生提前接触国际标准和国际规程，既培养学生树立遵守规范的良好习惯，又拓宽学生的国际视野,增强该专业学生的国际竞争力[7]。

从学生就业后反馈情况看，在课程中接受“国际焊接工程师”培训内容或经过“国际焊接工程师”培训合格的学生，在工作中能按标准、从经济性等出发解决实际生产中的问题，获得用人单位的好评。

表3 IWE培训学时计划[8]

1.4 实行双师制+学生助理团队授课模式，课堂上采用启发式和分组讨论的教学方式

为了使工程实践学习落到实处，该课程在执行时，特别组建了授课团队：1名理论课授课教师、1名现场单位企业教师和1～2名学生助理（本专业研究生），学生助理协助理论课授课教师进行课堂讨论组织、作业批改和学生问题收集。学生助理通过全程参与课程教学，既可以巩固和强化专业知识，还能够协助企业解决生产中的技术难题，增强与人沟通交流的能力。

同时，为了让学生更好地掌握此门课程，每章节后都有与生产实际相结合、无标准答案、学生必须在理解课堂内容基础上通过查阅大量文献才能完成的作业。学生课后作业和疑难解答主要在课程中的分组讨论时完成，具体执行时将学生分成4～6组，每组委派1人轮流以PPT的形式向全班汇报其解答思路，其他组成员必须对汇报的解答提出自己的见解，并将汇报情况和发表的见解计入学生的平时成绩。通过这种方式，学生在反复学习、比较、补充中牢固掌握课程的内容知识点，同时也在一定程度上培养了学生的自学能力和表达能力。

2 结论

通过实施上述改革措施，该课程正逐步使教学由“教师为主”转变为“以学生为主”，学生对知识的理解更深入，课程达标后学生基本具备解决现场问题的能力。在整个教学环节中也反映出一些急需解决的问题，如分组讨论式教学中，每个题目的难易程度很难做到一致，学生在提问时问题的难度也有所不同，导致学生的平时成绩存在不合理因素。

[1]陈玉华.金属材料焊接课程的特色化教学改革[J].中国冶金教育，2012（01）：32-33.

[2]刘军，董俊慧，侯继军.《金属材料焊接》课程教学过程的研究与实践[J].中国校外教育（上旬刊），2015（z1）：272-272.

[3]周慧琳，于汇泳.工作过程系统化课程模式在熔焊原理及金属材料焊接课程中的实施[J].河南机电高等专科学校学报，2011（7）：103-105.

[4]韩涛.《金属材料焊接》在课程改革中的应用分析[J].建筑工程技术与设计，2016（27）：2458.

[5]于艳杰.比较教学法在金属材料焊接课程中的应用[J].山东工业技术，2016（5）：37-37.

[6]常凤华，张岩.国际焊接工程师培训与高校工程化人才的培养[J].电焊机，2009，39（3）：14-16.

[7]陈玉华.卓越工程师教育背景下《金属材料焊接》课程改革的探索[J].职业技术研究，2011（34）：233-235.

[8]王刚，姚宗湘，尹立孟，等.以IWE促进焊接专业工程化自适应能力提升研究[J].重庆科技学院学报（社会科学版），2017（7）：113-115.