《弧焊電源》課程的教學(xué)改革淺析

萬春鋒 趙峰

（陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 ，陜西西安 710302）

《弧焊電源》是焊接技術(shù)及自動(dòng)化專業(yè)的一門專業(yè)課，其任務(wù)是使學(xué)生掌握各種常用弧焊電源的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、工作原理、以及調(diào)試和維護(hù)的方法。該課程是在完成了專業(yè)課程體系中《電工電子》、《熔焊原理》等課程的學(xué)習(xí)后開設(shè)的，從而為后續(xù)開設(shè)的《焊接方法與設(shè)備》、《焊條電弧焊實(shí)訓(xùn)》、《焊接方法與設(shè)備實(shí)訓(xùn)》等理論和實(shí)訓(xùn)課程的學(xué)習(xí)提供支持。因此該課程的學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)生職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)有著十分重要的作用［1］。然而，因?yàn)樵撜n程理論性較強(qiáng)等原因，高職院校學(xué)生學(xué)習(xí)效果不明顯。在此，結(jié)合本校的實(shí)際情況，談?wù)勗撻T課程教學(xué)中存在的問題，并探索性的提出一些解決方法。

1 課程教學(xué)中存在的問題

（1）課程理論性較強(qiáng)、比較抽象，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對(duì)于某些知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握存在一定的困難。

如硅弧焊整流器這一單元，要理解磁飽和電抗器的工作原理就必須掌握鐵磁性材料的磁化曲線、電流流過交流繞組、控制繞組時(shí)的電磁轉(zhuǎn)變規(guī)律，所以較多的學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中就非常吃力。

（2）學(xué)生的電工電子學(xué)基礎(chǔ)比較薄弱。

一方面，隨著高校的擴(kuò)招，生源減少，高職院校生源質(zhì)量普遍下降。學(xué)生自學(xué)能力較差，特別是對(duì)于專業(yè)課的學(xué)習(xí)方法機(jī)械、被動(dòng)。另一方面，《電工電子學(xué)》課程沒有專門針對(duì)焊接技術(shù)及自動(dòng)化專業(yè)的教材，任課老師難于結(jié)合本專業(yè)的實(shí)際需要講解該門課程所需的內(nèi)容。

（3）教學(xué)資源的相對(duì)匱乏，給教學(xué)質(zhì)量帶來很大影響。

首先，課程教材內(nèi)容相對(duì)陳舊，知識(shí)更新慢。二十年來，該門課程的教材變化不大，只是在內(nèi)容體系上做了適當(dāng)?shù)膭h減。《弧焊電源》第1版是1989年由機(jī)械工業(yè)出版社出版。2000年10月對(duì)第1版進(jìn)行了修訂，出版了第2版。2008年第2版經(jīng)過了第12次印刷，2009年才出版了第3版。其次，實(shí)驗(yàn)及實(shí)訓(xùn)設(shè)備類型單一、數(shù)量少。以本校為例，課程可開設(shè)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目只有三個(gè)：BX1（動(dòng)鐵式弧焊變壓器）的拆裝實(shí)訓(xùn)、BX3（動(dòng)圈式弧焊變壓器）的工藝參數(shù)調(diào)節(jié)實(shí)訓(xùn)和NB－350逆變式氣體保護(hù)焊電源的原理實(shí)訓(xùn)。由于設(shè)備數(shù)量有限，實(shí)訓(xùn)多數(shù)停留在讓學(xué)生觀察的層次上，實(shí)訓(xùn)效果非常不理想。再次，教師的培訓(xùn)力度不夠。作為專業(yè)老師應(yīng)該密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，不斷更新自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，但是在這方面老師的發(fā)展途徑太少。同時(shí)，專業(yè)老師應(yīng)該與行業(yè)緊密聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)工學(xué)結(jié)合，然而這樣的一個(gè)格局很難做到這一點(diǎn)［2～3］。最后，社會(huì)對(duì)焊接專業(yè)認(rèn)同感差，使得該專業(yè)的招生數(shù)逐年下降。學(xué)生人數(shù)少，學(xué)習(xí)沒有氛圍；同時(shí)，社會(huì)對(duì)焊接專業(yè)人才的需求卻逐年增加，使得學(xué)生就業(yè)壓力小，學(xué)習(xí)積極性差。

總之，問題是比較多，要改善課程的教學(xué)效果，改革課程的教學(xué)方法就顯得尤為迫切。

2 課程教學(xué)的改革

2.1 教材內(nèi)容項(xiàng)目化

課程教學(xué)采用傳統(tǒng)的課堂講授，與學(xué)生將來的職業(yè)崗位需求差異較大，理論與實(shí)踐脫離嚴(yán)重，收到的效果很差。所以，根據(jù)焊接職業(yè)崗位要求，將課程內(nèi)容進(jìn)行整合，按照項(xiàng)目化的要求，提出具有分析價(jià)值的項(xiàng)目，以便實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)。該課程內(nèi)容可分為以下幾個(gè)項(xiàng)目，不同的項(xiàng)目采用不同的教學(xué)方法，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同，項(xiàng)目里面可以設(shè)置對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，如表1所示。

表1 項(xiàng)目設(shè)置

2.2 教學(xué)方法的選擇

總體上任何一種弧焊電源都可以圍繞以下三個(gè)問題展開：1）怎么樣獲得電弧負(fù)載所需要的外特性；2）焊接工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)方法是什么？3）這種電源的優(yōu)缺點(diǎn)如何？

項(xiàng)目一采用項(xiàng)目遞進(jìn)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法。電源課程體系就是圍繞供電（電源）——用電（電弧負(fù)載）系統(tǒng)展開的，在教學(xué)實(shí)施中，巧妙地設(shè)計(jì)知識(shí)導(dǎo)入，提出了這樣具有思考價(jià)值的幾個(gè)問題：1）弧焊電源的負(fù)載是什么，具有什么樣的特點(diǎn)；2）這樣的負(fù)載需要什么樣的電源；3）對(duì)于不同的焊接方法，怎樣選擇合適的電源？有了問題，學(xué)生的思維就有了動(dòng)力，同學(xué)們圍繞這三個(gè)問題，開始了本門課程的學(xué)習(xí)。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，老師經(jīng)過精心的準(zhǔn)備，用簡(jiǎn)單精確的語言，將學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的復(fù)雜問題，形象化的演示出來，角色由傳統(tǒng)的教學(xué)活動(dòng)的主導(dǎo)者、組織領(lǐng)導(dǎo)者轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)活動(dòng)的引導(dǎo)者或主持人。一開始就讓學(xué)生進(jìn)入最佳的學(xué)習(xí)狀態(tài)，進(jìn)入角色，保持愉快的心境，情緒飽滿地投入到教學(xué)中去［4］。

項(xiàng)目二采用理實(shí)一體化的項(xiàng)目教學(xué)法，來提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。首先讓同學(xué)們分析弧焊變壓器怎么樣滿足負(fù)載的特性？隨之又提出弧焊變壓器都有哪些類型？其次在實(shí)驗(yàn)室，讓同學(xué)們自己拆裝和調(diào)試，而老師在一邊指導(dǎo)，改變?cè)瓉砟欠N觀察性的實(shí)驗(yàn)方式，從而讓學(xué)生明白常用弧焊變壓器的結(jié)構(gòu)，工作原理以及工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)方法。最后讓大家思考這種電源有什么缺點(diǎn)？

項(xiàng)目三主要采用步步為營法，針對(duì)項(xiàng)目二弧焊變壓器的缺點(diǎn)，就知道直流弧焊電源發(fā)展的必要性［5］。這一項(xiàng)目包括兩個(gè)子項(xiàng)目，分別是硅弧焊整流器和晶閘管式弧焊整流器。相對(duì)弧焊變壓器，整流器的工作原理比較復(fù)雜，所以采用講授法開始這個(gè)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，為了提高學(xué)習(xí)的效率，在整個(gè)授課過程中，老師首先進(jìn)行新知識(shí)分析講解，重在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)方法，不妨先告訴大家一些結(jié)論：1）磁飽和電抗器式弧焊整流器，整流元件是硅二極管；2）利用磁飽和電抗器起始工作點(diǎn)的不同，伴隨不同的反饋就可以獲得不同外特性的硅弧焊整流器；3）硅弧焊整流器的主要缺點(diǎn)是動(dòng)特性比較差；4）晶閘管式弧焊整流器，利用晶閘管整流，克服了動(dòng)特性差的缺點(diǎn)，同時(shí)具有可調(diào)參數(shù)多的優(yōu)點(diǎn)。通過這些結(jié)論的逐層分析，使學(xué)生的學(xué)習(xí)從淺到深，從抽象到具體，逐步感受成功的歡樂。在學(xué)習(xí)任務(wù)2晶閘管式弧焊整流器里面采用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法。利用實(shí)驗(yàn)室的ZX5、ZDK型焊機(jī)給同學(xué)們現(xiàn)場(chǎng)講解晶閘管式弧焊整流器的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)方法。

項(xiàng)目四是脈沖式弧焊電源。這種電源主要用在一些特殊的場(chǎng)合，比如全位置的焊接、薄板和熱敏感性大的材料的焊接上。在學(xué)習(xí)的過程中一定要懂得縱向發(fā)展橫向聯(lián)系的規(guī)律。提倡采用多媒體教學(xué)，搜集相關(guān)的資料，完成這一項(xiàng)目的課件。使同學(xué)們通過形象的畫面來感知脈沖電源用在這些特殊的場(chǎng)合給生產(chǎn)帶來的益處。

項(xiàng)目五是逆變式弧焊電源。能源短缺是人類發(fā)展面臨的一個(gè)嚴(yán)峻問題，各行各業(yè)都有這個(gè)使命，為人類的長(zhǎng)期發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。逆變電源正是焊接人本著高效節(jié)能的目的開發(fā)出來的，也是大力推廣的一種電源。在這一項(xiàng)目里面提倡運(yùn)用“引導(dǎo)課文教學(xué)法”來實(shí)施教學(xué)，會(huì)激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，必將取得良好的效果［6］。

項(xiàng)目六是弧焊電源的安裝和使用，采用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，讓學(xué)生通過實(shí)際的操作來提高自己的職業(yè)技能。

2.3 教學(xué)環(huán)境的優(yōu)化

（1）學(xué)校加大宣傳。通過聘請(qǐng)知名專家到學(xué)校做講座，讓學(xué)生了解學(xué)科發(fā)展的前沿動(dòng)態(tài)，為課程的學(xué)習(xí)營造良好的學(xué)習(xí)氛圍。從而改變過去那種認(rèn)為焊接是一些簡(jiǎn)單的手工操作，專業(yè)認(rèn)同感不強(qiáng)的現(xiàn)狀。這樣，宣傳到位了，才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

（2）加大實(shí)訓(xùn)設(shè)備的投入，和行業(yè)知名企業(yè)建立長(zhǎng)期的校企合作，為學(xué)生注入現(xiàn)代企業(yè)的新理念，辦有特色的焊接專業(yè)。

（3）利用校園網(wǎng)建立多方面的交流互動(dòng)平臺(tái)，共享教學(xué)成果，推廣先進(jìn)的教學(xué)方法和教學(xué)理念。

（4）增強(qiáng)學(xué)校、企業(yè)和教師個(gè)人三方的社會(huì)責(zé)任感。作為傳承知識(shí)的學(xué)校必須重視該門學(xué)科的發(fā)展，而不能只關(guān)注當(dāng)前的利益。為老師提供更多的渠道，參加培訓(xùn)，在企業(yè)掛職鍛煉等。企業(yè)應(yīng)該重視人才，不能把高職畢業(yè)生當(dāng)做廉價(jià)勞動(dòng)力，而應(yīng)該創(chuàng)造更多的機(jī)會(huì)，不斷挖掘出他們的潛力，真正的把他們塑造成合格的高技術(shù)人才。專業(yè)教師也應(yīng)積極參與專業(yè)及課程建設(shè)，參與工學(xué)結(jié)合，將行業(yè)的一些先進(jìn)技術(shù)融入到教學(xué)內(nèi)容中。

（5）建立畢業(yè)生的延伸培訓(xùn)計(jì)劃。為畢業(yè)生搭建良好的再學(xué)習(xí)平臺(tái)，為他們的發(fā)展提供更好地培訓(xùn)機(jī)會(huì)，使他們有更好的發(fā)展空間。

3 未來展望

一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度與制造業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)，焊接作為制造業(yè)里面重要的連接技術(shù)，必將有著更廣泛的應(yīng)用。只有不斷探索新的教學(xué)方法，才能培養(yǎng)適合現(xiàn)代企業(yè)所需要的焊接人才，才能抓住發(fā)展的機(jī)遇。

1 王建勛，任廷春.弧焊電源［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009

2 任廷春.弧焊電源［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008

3 鄭宜庭，黃石生.弧焊電源［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994

4 岳燕星.高職高專焊接專業(yè)課程教學(xué)探究［J］.科技致富向?qū)В?011（18）：105

5 鄭杰.高職課程教學(xué)方法改革淺談［J］.教育教學(xué)，2010（3）：95～96

6 王勇.引導(dǎo)課文教學(xué)法在《弧焊電源》中的應(yīng)用［J］.裝備制造技術(shù)，2009（8）：193～194