焊接冶金學

焊接冶金學是焊接方向的一門專業基礎課，在整個專業教學中起着承上啓下的作用，是後續專業課程學習的基礎，在專業知識體系結構中佔有重要的地位。焊接冶金學主要討論材料的焊接性及焊接工藝要點，以及材料在焊接過程中的化學冶金過程、焊接接頭組織性能和焊接過程中缺陷產生及其控制。課程偏重於基本概念和基本理論，抽象難懂。為充分發揮其在培養焊接工程技術人員過程中的重要作用，必須對教學方法進行改革，既要讓學生對原理部分有透徹的理解，又要提高理論聯繫實際、分析並解決實際問題能力。

隨着多媒體技術的應用和普及，多媒體教學在很多方面突破了傳統教學的限制，為課堂教學提供了非常理想的教學環境。

結合焊接冶金學課程內容特點，合理設計與使用多媒體課件，以更好發揮多媒體課件在本門課程教學中的作用，進而激發學生的學習熱情與學習興趣 ^[1]  。

《焊接冶金學》是高等學校焊接專業一門主要專業課教材，它是根據高等工業學校焊接專業教學指導委員會所通過的教學大綱編寫。 本書為“基本原理”部分，主要內容：焊接的物理本質、焊接接頭的形成、焊接温度場的基本概念；焊接化學冶金；焊接材料；焊接熔池凝固和焊縫固態相變；焊接熱影響區的組織和性能；焊接裂紋。本書反映了焊接技術國內外的科研成果，內容豐富，圖文並茂。 本書不僅作為高等學校焊接專業骨幹教材，也是從事焊接研究和焊接工程的技術人員學習的主要參考書。

焊接冶金學課程內容主要分為緒論、焊接材料組成及作用、焊接化學冶金、焊接接頭組織與性能、焊接缺陷及其控制和金屬材料的焊接性。課程內容設置不同，教學手段亦應不同。

緒論為每門課程的點睛之筆，是能否激發學生學習興趣的關鍵。課程緒論除了講授課本上要求的基礎內容“焊接的本質、焊接接頭的形成、焊接温度場和焊接熱循環”外，增加了各種焊接方法包括手工電弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極惰性氣體保護焊、埋弧焊、CO2氣體保護焊等的講解，以及焊接結構基本知識的介紹。同時，融入國內外專業發展前沿知識，拓寬學生視野。

為了保證在較短的時間內學到更多的知識，在進行焊接方法講解時，主要採用多媒體技術，結合焊接方法原理圖進行講解。採用多媒體展示各種焊接方法所生產的焊件，並在多媒體中插入各種焊接方法的視頻，使學生對焊接方法有更直觀、更具體的瞭解，以激發學生學習興趣。

焊接材料與焊接化學冶金部分內容以多媒體課件為主，配合適量板書進行教學。焊接材料中，焊條藥皮、焊芯、焊絲、焊劑的作用等重點內容採用板書形式進行講解，而對於其組成、分類和特點以列表形式採用多媒體進行講解。列表形式簡單明瞭，利於學生歸納總結，學習效果好。焊接化學冶金部分涉及到氣體和熔渣與金屬作用以及焊縫淨化和合金化，此部分內容中涉及一些重要術語及概念，如過渡係數、熔合比、熔渣的酸鹼度等，採用板書的方式進行講授。涉及到具體氣體、熔渣以及化學元素的作用，採用列表方式進行講解和分析，既增加了課堂講授的信息量，又使教學內容系統化，便於學生理解和掌握。

焊接接頭組織性能和焊接缺陷涉及微觀組織觀察和抽象機理分析是課程難點，以板書為主，多媒體輔助。多媒體內容主要演示焊接接頭顯微組織，同時對焊接缺陷的微觀機理採用自制動畫的形式，結合教學思路進行邊講解邊播放。金屬材料焊接性則主要介紹各種材料可焊性，主要以板書為主，在分析各種材料焊接成形性能及可能出現的缺陷時，採用多媒體播放大量實際應用焊件圖片以及焊接缺陷圖片，使學生對焊縫成形和焊接缺陷有直觀的瞭解 ^[2]  。

焊接冶金學中，焊接原理部分大多比較抽象，如晶粒成長速度和方向變化、焊接速度對晶粒成長方向影響、氫致裂紋形成機理和層狀撕裂形成過程等微觀機理難於理解。因此，在教學過程中採用多媒體自制動畫配合進行講解。

多媒體動畫的播放人為控制，與整體講課思路一致，教師講到哪裏，課件就播放到哪裏，動畫的演示和教師的口述講解緊密配合，取得了良好的效果。

講解氫致裂紋開裂機理時，根據講課思路，設置動畫中每一部分出現的順序，人為控制動畫播放進度，很好的解釋了氫致開裂機理及裂紋產生部位，化微觀抽象機理為宏觀具體事物，學生很容易接受，獲得一致好評。

焊接材料與焊接冶金部分敍述性內容較多，如焊縫金屬淨化過程中涉及氣體雜質影響及控制措施等，信息量大。此部分內容採用多媒體進行列表分類總結的方式進行講授。

授課過程中，為了啓發學生思考，調動學生思維，表格中文字不是一次性直接投影到多媒體屏幕上，而是根據講課思路，逐步將所講授的內容顯示出來。這種講課方式不僅集中了學生的注意力、促進學生思維擴散，而且師生思維同步，教學效果良好。

焊接冶金學是焊接專業學生所涉及到的第一門專業基礎課程，學生沒有太多專業基礎，對焊接過程和焊接方法沒有直觀的認識。在講這部分內容時，採用視頻教學手段，將相關焊接工程實踐操作內容以視頻影像形式傳達給學生。由於視頻在多媒體課件中具有強烈的視聽作用，可以營造一個色彩繽紛、聲像同步、能動能靜的教學情景。將枯燥的知識藉助多媒體課件形象地表述出來，有助於刺激學生的視覺神經和聽覺神經，如身臨其境，激發學生的學習興趣 ^[3]  。

總之，根據焊接冶金學課程教學內容安排多媒體授課的比例，根據教學思路自制多媒體動畫，適當輔以視頻技術，再加上教師的講解，使焊接冶金學中難以理解的原理以及無法講清楚的知識重點、難點，通過多媒體課件運用圖片、動畫、視頻與文字相結合的形式，展現在學生的面前，大大提高了教學效率，提高了學生學習興趣，取得了良好的教學效果 ^[1]  。