基于“四融合”人才培養(yǎng)模式焊接技術(shù)與工程專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)改革與實踐

中圖分類號：TG442

Reform and practice of basic course teaching in welding technology and engineering based on the \"four integration\" talent training model

WANG Yongdong，LUAN Yilin，QIAN Bingyu，SUN Jianfeng， ZHANG He，LI Peng SchoolofMaterialsScienceandEngineering，Heilongjiang UniversityofScienceand Technology，Harbin15O27，China

Abstract：The Fundamentals of Materials Science，as a fundamental course in Welding Technology and Enginering，lays the foundation for subsequent professional courses.The teaching content is highly theoretical，with many knowledge points and abstract content.Based on the talent cultivation positioning and professional talent cultivation objectives of our school We have established a course syllabus，restructured the currculum system， built online resources，and organically integrated ideological and political education into clasroom teaching， combined with vocational education In depth explanation of theoretical knowledge through case studies of professional qualification training projects，and organizing various subject specific competitions. The students'learning outcomes have significantly improved，Significant achievements have been made in curriculum development.

Key words：welding technology and engineering； fundamentals of materials science；disciplinary integration; integration of industry and education; specialized innovation and integration

0 前言

2022年，黑龍江科技大學(xué)出臺了本科人才培養(yǎng)方案修訂指導(dǎo)意見，修訂重點要深化學(xué)科融合、科教融合、產(chǎn)教融合和專創(chuàng)融合。焊接技術(shù)與工程專業(yè)按照學(xué)校本科人才培養(yǎng)方案修訂指導(dǎo)意見，制定了2022版本科人才培養(yǎng)方案，確定了專業(yè)培養(yǎng)目標，并根據(jù)培養(yǎng)目標明確了畢業(yè)要求，構(gòu)建了相應(yīng)的課程體系。材料科學(xué)基礎(chǔ)作為學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課，前身為金屬學(xué)，開設(shè)于1996年，除在省級一流本科專業(yè)焊接技術(shù)與工程專業(yè)開設(shè)以外，也在金屬材料工程和材料成型及控制工程2個省級一流本科專業(yè)大學(xué)二年級開設(shè)。課程建設(shè)以“OBE\"教學(xué)理念為指導(dǎo)，全面深化推進《材料科學(xué)基礎(chǔ)》課程建設(shè)，根據(jù)學(xué)校“應(yīng)用型”辦學(xué)定位，結(jié)合材料類專業(yè)人才培養(yǎng)目標，旨在培養(yǎng)專業(yè)理論基礎(chǔ)扎實，為后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)，以及從事材料科學(xué)研究和工程技術(shù)工作打下堅實的理論基礎(chǔ)，明確了課程的知識目標、能力目標和價值目標。在課程師資隊伍、課程體系、教學(xué)方法與手段改革和課程思政建設(shè)等方面取得了顯著的成績[1-4] ○

1課程內(nèi)容與資源建設(shè)情況

1.1修訂教學(xué)大綱，重構(gòu)課程體系，筑牢專業(yè)基礎(chǔ)

在教學(xué)內(nèi)容注重“厚基礎(chǔ)、寬口徑”，根據(jù)學(xué)科發(fā)展動態(tài)增加新材料、新技術(shù)和新工藝內(nèi)容，力爭做到教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化，實現(xiàn)學(xué)科知識的交叉與滲透。

理論教學(xué)64學(xué)時：講解四大理論晶體結(jié)構(gòu)理論（理想和實際晶體結(jié)構(gòu)）結(jié)晶理論（純金屬和合金）、固態(tài)中的轉(zhuǎn)變理論（塑變，回復(fù)及再結(jié)晶、擴散）]和兩大圖形（相圖和金相組織圖）；實踐教學(xué)課內(nèi)8學(xué)時和課外實踐活動。知識體系、知識模塊及要點和思政元素見圖1所示[5]

1.2建設(shè)線上教學(xué)資源，助推教學(xué)質(zhì)量提升

材料科學(xué)基礎(chǔ)涉及的理論知識比較復(fù)雜、抽象，較難理解。如晶體結(jié)構(gòu)、顯微金相組織、三元相圖等許多概念和知識都是學(xué)生難以想象和教師難以用語言描述的，制作并不斷完善相應(yīng)的多媒體課件，理論抽象內(nèi)容動畫顯示[6]

為推動信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，提供更多元的教學(xué)工具和技術(shù)支持，使教學(xué)從以教師為中心轉(zhuǎn)為以學(xué)生為中心，更精準地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況并根據(jù)此調(diào)整教學(xué)策略，智慧樹平臺建設(shè)在線開放課程（ht-tp：//t.g2s.cn/rEPRezaJ），學(xué)生通過平臺進行預(yù)習(xí)、鞏固和互動交流，夯實基礎(chǔ)，提高課堂教學(xué)時效，提升了教學(xué)效果。

1.3建設(shè)課程思政資源，提升課程育人實效

根據(jù)教育部關(guān)于印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》的通知和我校課程思政建設(shè)工作實施方案，工學(xué)類專業(yè)課程要把馬克思主義立場觀點方法的教育與科學(xué)精神的培養(yǎng)結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生探索未知、追求真理、勇攀科學(xué)高峰的責(zé)任感和使命感，提高學(xué)生正確認識問題、分析問題和解決問題的能力，增強學(xué)生主動服務(wù)龍江經(jīng)濟社會發(fā)展的意識和能力[8]。材料科學(xué)基礎(chǔ)課程構(gòu)建了“專業(yè)理論、實踐創(chuàng)新、課程思政”三位一體的基本教學(xué)模式?；贠BE教學(xué)理念，組建由課程教師和思政課程教師構(gòu)成的課程思政教學(xué)團隊，挖掘課程知識點所蘊含的思政元素，建有課程思政案例庫1個，視頻資源23個，有機融人課程教學(xué)。該課程人選黑龍江省第二批課程思政示范課程課程思政教學(xué)團隊，教學(xué)案例人選省首批課程思政優(yōu)秀教學(xué)案例。

1.4產(chǎn)教融合，任務(wù)驅(qū)動教學(xué)，加強知識運用能力

材料科學(xué)與工程學(xué)院在人才培養(yǎng)方面高度重視產(chǎn)教融合，與哈爾濱焊接培訓(xùn)中心聯(lián)合培養(yǎng)“國際焊接工程師”，與中國機械工程學(xué)會熱處理分會聯(lián)合培養(yǎng)“見習(xí)熱處理工程師”。因此在材料科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容中增加國際焊接工程師和見習(xí)熱處理工程師培訓(xùn)基礎(chǔ)內(nèi)容和工程案例，學(xué)生解決工程問題能力得以提升；在教學(xué)環(huán)節(jié)增加實踐模塊-撰寫課程報告，鍛煉查閱文獻、科技寫作和分析問題能力，提升學(xué)生基礎(chǔ)知識運用能力[9]。

1.5專創(chuàng)融合，豐富課內(nèi)外實踐，提高學(xué)生創(chuàng)新意識

“課內(nèi)-課外結(jié)合、校內(nèi)-校外結(jié)合”，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目制作教學(xué)用具（三元合金相圖空間模型）。金相試樣的制備及金相顯微觀察實驗項目是材料科學(xué)基礎(chǔ)必做的實驗項目，也是材料科學(xué)與工程學(xué)科人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)性實驗項目。一直以來，實驗課程考核以學(xué)生提交的實驗報告為主，自2022版培養(yǎng)方案和課程大綱修訂起，將實驗過程表現(xiàn)為主。同時將全國大學(xué)生金相技能大賽的模式引入了實驗考核范圍之內(nèi)，把實踐動手的最后考核納人實驗課程成績中。形成“以賽促教，以賽促學(xué)，以賽促改，以賽促建”的實踐教學(xué)模式，通過此模式改革，學(xué)生的實踐動手能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力得到提升[10] 。

2課程教學(xué)內(nèi)容及組織實施情況

以“三元合金相圖”知識點為例，教學(xué)組織實施如圖2所示。

課前：利用智慧樹平臺推送學(xué)習(xí)任務(wù)、問題和課前簽到，預(yù)置課堂回答的問題。

課中：課堂講解、回答問題與研討等。課堂教學(xué)：課堂板書重點講解，ppt演示動畫和圖片，通過講解三元相圖的建立方法有效融人課程思政（金展鵬院士實現(xiàn)了國際相圖實驗測量方法的重大突破-金氏相圖測定法）；融人學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果講解三元相圖等溫截面的應(yīng)用，提升其分析問題和解決問題能力。電腦端：展示學(xué)生參與問題回答的情況，進行點評和講解?；又v解：學(xué)生對知識點不領(lǐng)悟或提出疑惑，研討講解，師生互動，生生互動，煥發(fā)課堂活力。

課后：總結(jié)一課后采用知到APP發(fā)布作業(yè)；智慧樹在線開放課程問答區(qū)互動解答；撰寫課程報告提升其分析問題解決問題能力；檢查課堂筆記了解學(xué)生“怎么學(xué)”做的如何？進行課程反思總結(jié)，進而進行后續(xù)課程的教學(xué)設(shè)計，形成課堂教學(xué)閉環(huán)。

3 課程成績評定方式

課程考核多元化，注重過程考核，期末試卷成績占50% （主觀與客觀題比例為3：2），過程考核占 50% [線上學(xué)習(xí) 20% （學(xué)習(xí)習(xí)慣、單元測、互動問答和期末測試），課程報告 10% （規(guī)范性、邏輯性和運用知識能力），線下實驗 10% （操作和報告），課后作業(yè) 10% （答題要點）]。根據(jù)具體過程考核，制定成績評價標準，并規(guī)范執(zhí)行。

4總結(jié)

材料科學(xué)基礎(chǔ)通過以上教學(xué)改革，成效顯著。學(xué)生利用線上資源輔助學(xué)習(xí)，近幾年學(xué)習(xí)成效得到有效提升。學(xué)生通過撰寫課程報告發(fā)表科技論文，參加全國金相技能大賽等專業(yè)類競賽獲獎80余項，國際焊接工程師等資質(zhì)培訓(xùn)一次通過率大幅度提高。學(xué)生的應(yīng)用工程實踐能力明顯提升。下一步跟蹤材料科技前沿，更新完善課程體系，建設(shè)數(shù)智課程資源，AI賦能教學(xué)，完善課程思政育人成效的反饋機制。擴展在線課程建設(shè)的內(nèi)涵，促進思政教育與專業(yè)教育融合，利用翻轉(zhuǎn)課堂進一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和認知參與度，全面提升應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。

參考文獻

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檢驗標準：GB/T25774.3—2023《焊接材料的檢驗第3部分：T型接頭角焊縫試樣的制備及檢驗》標準摘要

GB/T25774.3—2023《焊接材料的檢驗第3部分：T型接頭角焊縫試樣的制備及檢驗》（修改采用 ISO15792-3：2011）規(guī)定了焊接材料的T型接頭角焊縫試驗用母材、試件制備、試件檢查和試驗報告等內(nèi)容，適用于鋼、鎳及鎳合金等焊接材料的T型接頭角焊縫試驗評定，以評估焊接材料所適用的焊接位置和根部熔深要求。該標準主要內(nèi)容包括了試驗用母材、試件制備、試件檢查和試驗報告，但所描述的試驗條件和規(guī)定的檢驗結(jié)果不宜作為工藝評定的要求。

該標準代替GB/T25774.3—2010《焊接材料的檢驗第3部分：T型接頭角焊縫試樣的制備及檢驗》，與GB/T25774.3—2010相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動外，主要技術(shù)變化如下：

增加了對焊縫凹度的測量。

（來源：全國焊接標準化技術(shù)委員會）