融合思政與工程教育理念的“金屬材料焊接性”課程教學(xué)改革

強 偉，路永新，胥聰敏

（西安石油大學(xué)，陜西 西安 710065）

習(xí)近平總書記在2016 年全國高校思想政治工作會議上的講話中指出，要用好課堂教學(xué)這個主渠道，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)[1-2]。現(xiàn)階段，制造業(yè)在我國國民經(jīng)濟中占有重要地位，培養(yǎng)一批基本功扎實、富于創(chuàng)造精神和實踐能力的工程技術(shù)人才對推動制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級具有重要的支撐作用。本科是專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的重要階段[3]，在本科教育中如何共融思政教育與工程教育理念是廣大教育工作者應(yīng)該考慮的重要問題。

“金屬材料焊接性”為焊接技術(shù)與工程專業(yè)的重要專業(yè)課程，課程內(nèi)容涉及焊接性評價和各類金屬及合金的焊接性與焊接工藝，是培訓(xùn)學(xué)生焊接工藝制定思路與方法的核心課程。在當(dāng)前高校思政教育與工程教育共融的大背景下，“金屬材料焊接性”課程教學(xué)主要存在以下問題：第一，教學(xué)內(nèi)容安排較滿，教師往往投入過多時間用于知識傳授，留給工程案例討論和思政案例分析的時間不足。第二，課程內(nèi)容專業(yè)性較強，未能深入挖掘課程內(nèi)容與思政教育的結(jié)合點，課堂教學(xué)與思政的融合相對較少。

西安石油大學(xué)作為西北地區(qū)唯一一所以石油石化為特色的高等院校，焊接技術(shù)與工程專業(yè)主要為石油石化及相關(guān)領(lǐng)域培養(yǎng)工程技術(shù)人才[4-7]。面向相關(guān)領(lǐng)域?qū)θ瞬诺哪芰π枨?，“金屬材料焊接性”課程教學(xué)應(yīng)該加大石油化工領(lǐng)域的工程案例討論與分析，同時“潤物細無聲”地滲透家國情懷、工匠精神、職業(yè)道德、環(huán)境保護、安全責(zé)任等思政內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生具備扎實的理論基礎(chǔ)、卓越的工程問題解決能力和良好的職業(yè)素養(yǎng)。

一、課程特點及教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）課程特點

“金屬材料焊接性”是焊接技術(shù)與工程專業(yè)的必修課程，即焊接課程體系中的焊接工藝學(xué)。課程內(nèi)容涉及焊接性的概念與內(nèi)涵、焊接性評定原理與方法及各類材料（合金結(jié)構(gòu)鋼、珠光體耐熱鋼、低溫鋼、不銹鋼及耐熱鋼、鑄鐵、鋁及鋁合金、鈦及鈦合金、銅及銅合金、異種金屬）的焊接性及焊接工藝。課程設(shè)置的目的是培養(yǎng)學(xué)生具備依據(jù)焊接工業(yè)產(chǎn)品的工作、服役條件，運用不同金屬材料焊接性特點以及金屬焊接性基本原理，結(jié)合焊接接頭形成過程、服役條件等內(nèi)外因素，正確分析各類材料及結(jié)構(gòu)的焊接性問題；使學(xué)生可以根據(jù)不同金屬材料的焊接性特點，正確選擇焊接性評價方法、標(biāo)準，分析工藝性、使用性焊接缺陷的產(chǎn)生機理，理解焊接性的影響因素，獲得合理有效的結(jié)論；能夠綜合運用所學(xué)知識，正確選擇焊接材料、工藝方法，制定合理的焊接工藝方案，基于特定的工程技術(shù)要求，制定合理的焊接性問題預(yù)防、控制整體工藝措施。表1 為教學(xué)大綱規(guī)定的“金屬材料焊接性”課程目標(biāo)與對應(yīng)的畢業(yè)要求指標(biāo)。

表1“金屬材料焊接性”課程目標(biāo)設(shè)置

“金屬材料焊接性”課程特點是內(nèi)容豐富、知識點多，具有很強的工程應(yīng)用屬性，要求學(xué)生具備一定的材料學(xué)及焊接基礎(chǔ)理論積累（其先修課程為“材料力學(xué)性能”“焊接原理”“熔焊方法及設(shè)備”“金屬熱處理”），教學(xué)過程中須著重培養(yǎng)學(xué)生將理論知識應(yīng)用于工程實踐的能力。另外，由于該課程與工程實際結(jié)合緊密，因此在傳授知識的同時必須引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的職業(yè)觀念，培養(yǎng)良好的社會責(zé)任感。

（二）教學(xué)現(xiàn)狀分析

當(dāng)前，“金屬材料焊接性”課程教學(xué)主要采用知識講授、實例分析和實驗訓(xùn)練相結(jié)合的方式，以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、描述問題、分析問題與解決問題的綜合能力。然而，在結(jié)合思政教育與工程教育理念方面仍然存在明顯不足，具體表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.利用思政和工程案例與學(xué)生互動交流是開展思政及工程教育的基本手段，但由于課程內(nèi)容偏多，導(dǎo)致課堂上無法騰出更多時間與學(xué)生開展此方面的互動，這已成為思政和工程教育滯后的主要原因。

2.本課程屬于專業(yè)課，以講授常用金屬材料的焊接性及焊接工藝為主要內(nèi)容，專業(yè)性較強，目前的授課更多地圍繞專業(yè)理論的闡釋展開，未能深入挖掘課程內(nèi)容中蘊含的思政元素，實現(xiàn)專業(yè)知識與思政內(nèi)容之間的有機結(jié)合，導(dǎo)致思政教育相對缺乏。

3.雖然學(xué)生在之前的專業(yè)課程（“材料科學(xué)基礎(chǔ)”“金屬熱處理”“金屬工藝學(xué)”“熔焊方法及設(shè)備”“焊接原理”）學(xué)習(xí)中已經(jīng)對焊接相關(guān)的基礎(chǔ)理論有所了解，但尚未做到舉一反三、融會貫通，因此在學(xué)習(xí)新的焊接原理時仍覺抽象。而且，課程涉及的概念和理論較多，講授時存在較大難度，學(xué)生聽講也容易感覺枯燥。

4.課堂整體氛圍不夠活躍，部分學(xué)生聽課效果較差，對此缺乏有效的監(jiān)管與考核手段。

二、教學(xué)改革的具體舉措

（一）合并相似教學(xué)內(nèi)容

針對目前課程內(nèi)容安排不盡合理的問題，擬采用合并雷同知識點、刪減簡單內(nèi)容等方法加以改善。合并雷同知識點即將教學(xué)內(nèi)容中多個章節(jié)均涉及到的內(nèi)容統(tǒng)一講解。刪減簡單內(nèi)容是指將學(xué)生通過自學(xué)即可充分掌握的簡單知識點適當(dāng)刪減，并通過翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)方式檢驗學(xué)生自學(xué)的效果。

例如，將第三章“合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接”中焊接工藝制定的相關(guān)內(nèi)容并入第二章“金屬焊接性及其試驗評定”中“擬定焊接工藝的基本思路與焊接標(biāo)準”的知識點。在鑄鐵的焊接方法中，刪除“鑲塊焊補、栽絲焊補”等特殊焊接方法，因為鑄鐵焊接本身應(yīng)用就相對較少，其中特殊焊接方法的應(yīng)用更不常見，而且方法本身原理也比較簡單，完全可以通過自學(xué)的方式理解。

通過合并相似知識點、適當(dāng)刪減內(nèi)容，一方面可使教學(xué)安排層次更加分明，有利于幫助學(xué)生構(gòu)建條例清晰的焊接理論體系；另一方面可以騰出更多時間開展關(guān)于工程案例與思政案例的分析與研討。

（二）增加思政元素融合

為了將思政元素真正融入課堂教學(xué)，擬在每節(jié)課的教學(xué)設(shè)計中引入思政案例分析與討論?！敖饘俨牧虾附有浴钡目傮w課程目標(biāo)（表1）中已經(jīng)隱含了知識目標(biāo)與能力目標(biāo)，但未列入思政目標(biāo)。

例如，課程目標(biāo)II 中，“金屬焊接性基本原理、焊接性評價方法及標(biāo)準等相關(guān)原理”屬于知識目標(biāo)，而“能夠運用理論知識正確表達焊接復(fù)雜工程問題”為能力目標(biāo)，但未體現(xiàn)思政要求，且總體課程目標(biāo)難以充分體現(xiàn)每節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容。

為進一步加強思政教育，實現(xiàn)立德樹人的終極目標(biāo)，特在每節(jié)課的教學(xué)設(shè)計中新增思政目標(biāo)，表2 為增加思政目標(biāo)的“金屬材料焊接性”第二章“金屬焊接性及其試驗評定”第1 節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。

表2 教學(xué)目標(biāo)設(shè)置

基于思政目標(biāo)，在每節(jié)課的教學(xué)設(shè)計中加入1 至2處思政元素的融合。仍以第二章“金屬焊接性及其試驗評定”第1 節(jié)為例，第一處思政元素融入是在焊接性概念之后，引出題為“新的結(jié)構(gòu)合金開發(fā)成功后需要評價其焊接性，否則可能會產(chǎn)生哪些后果”的討論互動，通過討論引導(dǎo)學(xué)生思考焊接性評價對社會、經(jīng)濟、環(huán)境及人員健康方面的影響，理解焊接工程師承擔(dān)的社會責(zé)任。另一處思政元素融入是在碳當(dāng)量評價法之后，互動主題為“焊接性評價結(jié)果較差的材料一定難以獲得質(zhì)量良好的焊接接頭嗎”。通過集體研討、提問等互動方式，鼓勵學(xué)生充分發(fā)表自己的看法，加深其對思政案例的理解，使學(xué)生明白焊接產(chǎn)品的最終質(zhì)量與焊接工藝規(guī)范息息相關(guān)，很大程度上，焊接工藝措施的合理與否對焊接產(chǎn)品的質(zhì)量具有決定性作用，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)良好的職業(yè)道德和社會責(zé)任感。圖1 為“金屬材料焊接性”課程每章引入的代表性思政案例列舉。

圖1“金屬材料焊接性”典型思政案例列舉

（三）豐富焊接工程案例

針對“金屬材料焊接性”教學(xué)過程中引入工程案例較少的問題，擬在現(xiàn)有案例的基礎(chǔ)上進一步豐富焊接工程案例來源，與時俱進地更新案例內(nèi)容，提升案例的深度與廣度，增加可多角度分析討論的開放性工程案例。需要注意的是，工程案例的選擇必須緊貼教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生在課堂上當(dāng)即便能明白所學(xué)知識理論的實際意義與具體用途。

例如，在第四章第2 節(jié)“不銹鋼的焊接性及焊接工藝”講授完畢后，開展題為“海洋石油運輸管道主要采用奧氏體不銹鋼制成，服役一段時間后發(fā)現(xiàn)焊縫部位產(chǎn)生腐蝕裂紋，請結(jié)合所學(xué)知識分析奧氏體不銹鋼的焊接性與焊接工藝特點”的討論，通過分組或集體討論，請學(xué)生結(jié)合課程內(nèi)容談自己的見解。圖2 列舉了“金屬材料焊接性”課程每一章節(jié)的典型焊接工程案例。

圖2“金屬材料焊接性”工程案例融合

（四）提升過程考核比例

課堂上部分學(xué)生的聽課效果較差，其原因之一是目前課程主要以平時作業(yè)、實驗與期末考試成績作為考評依據(jù)，而對學(xué)生上課的即時學(xué)習(xí)效果無法直接衡量。在思政教育與工程教育共融的背景下，課程考核方式必須改革，一方面須增加過程性考核環(huán)節(jié)，另一方面須調(diào)整原有考核項目所占比重，即通過加強形成性評價、弱化終結(jié)性評價的方式，激勵學(xué)生學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生有效調(diào)控自己的學(xué)習(xí)過程，使學(xué)生獲得成就感，增強自信心，培養(yǎng)合作精神。

因此，相比過去的考核方式，增加“課堂筆記”“討論”與“隨堂測試”等過程性考核項目。其中，“課堂筆記”主要檢驗學(xué)生的聽課專注力與總結(jié)歸納能力，“討論”考查學(xué)生在思政案例與工程案例討論中的實際表現(xiàn)，“隨堂測試”重在即時考查學(xué)生對當(dāng)節(jié)內(nèi)容的掌握程度。“課堂筆記”“討論”和“隨堂測試”所占比重分別為5%、5%和8%，新的考核方式將過程性考核項目的占比從之前的30%提升至40%。另外，從以往的實踐經(jīng)驗來看，由于作業(yè)并非即時反饋型考核項目，抄襲現(xiàn)象屢禁不止，因此將作業(yè)考核的比重從原來的20%降低至12%。改革后的考核方式如表3 所示。

表3 考核方式改革

三、結(jié)語

在融合思政教育與工程教育理念的教學(xué)改革要求下，基于西安石油大學(xué)焊接技術(shù)與工程專業(yè)“金屬材料焊接性”課程教學(xué)，分析了目前教學(xué)過程中存在的內(nèi)容偏多、案例偏少、考核方式不盡合理等問題，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、考核機制角度提出了合并雷同課程內(nèi)容、增加思政元素融入、豐富焊接工程案例、提升過程考核比重的四大舉措，加強培養(yǎng)學(xué)生表達、分析與解決工程問題的能力，幫助學(xué)生理解焊接工程師肩負的社會責(zé)任，培養(yǎng)良好的職業(yè)道德。