適應(yīng)高級(jí)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的《弧焊電源》教學(xué)改革與嘗試

管曉光，李柏茹，王永東，鄭光海，趙 霞，朱 艷

（黑龍江科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱150022）

適應(yīng)高級(jí)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的《弧焊電源》教學(xué)改革與嘗試

管曉光，李柏茹，王永東，鄭光海，趙 霞，朱 艷

（黑龍江科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱150022）

基于高級(jí)應(yīng)用型人才的要求，針對(duì)目前《弧焊電源》課堂教學(xué)中存在的基礎(chǔ)薄弱、難以達(dá)到預(yù)期教學(xué)目標(biāo)的問題，結(jié)合弧焊電源未來發(fā)展趨勢及新技術(shù)對(duì)焊接高級(jí)人才培養(yǎng)的要求，以提高課堂教學(xué)質(zhì)量為出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)行《弧焊電源》教學(xué)改革。通過增加相關(guān)新知識(shí)教學(xué)內(nèi)容的比重，重視學(xué)生《弧焊電源》學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識(shí)及應(yīng)用能力的培養(yǎng)，構(gòu)建全方位的焊接教學(xué)模式，重視實(shí)踐應(yīng)用與提高等措施，促使《弧焊電源》課程課堂教學(xué)質(zhì)量有效提高。

弧焊電源；高級(jí)應(yīng)用型；人才培養(yǎng)；教學(xué)改革

0 前言

隨著現(xiàn)代化高質(zhì)量焊接產(chǎn)品的發(fā)展，與之相配套的弧焊電源要求越來越高。從世界范圍來看相對(duì)于其他發(fā)達(dá)國家，我國目前高端、自主品牌的先進(jìn)焊接裝備仍有所欠缺[1]。《弧焊電源》作為本科焊接專業(yè)的主干課之一，可為其專業(yè)課程提供必要的弧焊電源知識(shí)，就課程本身來說具有理論性和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。《弧焊電源》教學(xué)的主要目的是使學(xué)生掌握各種常用弧焊電源的基本理論、知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，并能根據(jù)不同的弧焊工藝正確地選擇和使用弧焊電源、排除常見故障?，F(xiàn)代焊接的高速發(fā)展對(duì)《弧焊電源》教學(xué)提出更高層面的要求。隨著國內(nèi)外競爭的加劇，對(duì)弧焊電源提出越來越高的要求，以綠色、智能、數(shù)字化為主流。適應(yīng)國內(nèi)外需求的對(duì)焊接技術(shù)的提高和質(zhì)量控制的弧焊電源的學(xué)習(xí)可以更好地適應(yīng)國內(nèi)外的競爭需要。由于學(xué)時(shí)的限制，學(xué)生前期基礎(chǔ)知識(shí)掌握相對(duì)欠缺，促使傳統(tǒng)的《弧焊電源》課堂教學(xué)效果難以達(dá)到已定的教學(xué)目標(biāo)。因此，提高《弧焊電源》教學(xué)效果就是擺在焊接專業(yè)教師身上的一個(gè)重要任務(wù)。

1 制約《弧焊電源》課程教學(xué)質(zhì)量的因素

《弧焊電源》是高等學(xué)校應(yīng)用型本科焊接專業(yè)的一門重要課程。按模塊分為：弧焊電源基本理論知識(shí)模塊、電磁式弧焊電源模塊、電子式弧焊電源模塊、數(shù)字式弧焊電源模塊、弧焊電源選擇及安全使用模塊五大模塊。

從各學(xué)校教學(xué)來看，傳統(tǒng)的《弧焊電源》先修課程為《電工與電子技術(shù)》課程。大多數(shù)的學(xué)生對(duì)電工與電子技術(shù)的知識(shí)要點(diǎn)的理解和實(shí)踐儲(chǔ)備的知識(shí)和能力略顯不足。而《弧焊電源》課程所涉及的知識(shí)面廣，對(duì)電工、電子等知識(shí)的掌握要求較高，課程自身的理論知識(shí)內(nèi)容又較多，涉及電工、電子技術(shù)的方方面面，弧焊電源課程的更新速度相對(duì)于現(xiàn)代化的新型弧焊電源技術(shù)的發(fā)展來說滯后。而數(shù)字化的弧焊電源應(yīng)用日趨廣泛，學(xué)生已學(xué)的電子技術(shù)知識(shí)薄弱，加之學(xué)時(shí)的限制，除天津大學(xué)等少數(shù)學(xué)校開設(shè)了弧焊電源實(shí)驗(yàn)外，其他學(xué)校普遍較少或根本沒有。而在平時(shí)的授課過程中一般多以教師為主，采取灌輸講解的方式。這些因素都直接影響了教師備課或者學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握弧焊電源的知識(shí)。尤其在布置學(xué)生進(jìn)行弧焊電源設(shè)計(jì)時(shí)，由于學(xué)時(shí)和基礎(chǔ)知識(shí)薄弱的限制幾乎無法獲得滿意的效果。

2 《弧焊電源》教學(xué)質(zhì)量提高策略

針對(duì)當(dāng)前《弧焊電源》教學(xué)中存在的普遍問題和難點(diǎn)，著力從課堂、實(shí)踐教學(xué)等方面采取相應(yīng)措施，進(jìn)行弧焊電源教學(xué)改革，提高教學(xué)效果。

2.1 增加相關(guān)新知識(shí)的教學(xué)內(nèi)容

采取網(wǎng)上或參加埃森焊接博覽會(huì)等搜集素材、參加企業(yè)實(shí)踐、開發(fā)專利等方式，依據(jù)弧焊電源應(yīng)用的最新發(fā)展趨勢及逆變式、弧焊機(jī)器人比重大的特點(diǎn)，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，提高弧焊逆變器及弧焊電源的數(shù)字化控制的比重，將其由原來總學(xué)時(shí)的30％提高到50％。內(nèi)容方面針對(duì)各章知識(shí)點(diǎn)建立的五大知識(shí)模塊分模塊教學(xué)。對(duì)當(dāng)前學(xué)科前沿知識(shí)及發(fā)展趨勢，如全數(shù)字化控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、智能識(shí)別等內(nèi)容可在原有基礎(chǔ)上增加4學(xué)時(shí)。

2.2 構(gòu)建全方位教學(xué)模式以期激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性

（1）教學(xué)中重視以學(xué)生為主體的啟發(fā)式教學(xué)模式[2]。

根據(jù)學(xué)生專業(yè)知識(shí)培養(yǎng)方案，要求學(xué)生提前鞏固相關(guān)電工、電子理論基礎(chǔ)知識(shí)，并做好預(yù)習(xí)，課堂講授時(shí)對(duì)重要基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行回顧，本著加強(qiáng)和拓寬原則，抓住每篇、每章教材內(nèi)容的核心和難點(diǎn)，聯(lián)系弧焊電源實(shí)際，進(jìn)行課堂講授。如在“焊接電弧及其電特性”教學(xué)時(shí)先講清楚電弧是決定焊接質(zhì)量的重要因素，再介紹為保證其質(zhì)量需理解電弧的產(chǎn)生、組成及其靜特性和動(dòng)特性。在以后講述對(duì)各類弧焊電源的基本要求時(shí)可應(yīng)用電弧知識(shí)進(jìn)行拓展和引申。有目的地指導(dǎo)學(xué)生去自學(xué)和拓展思路，側(cè)重講解不同弧焊電源基本原理及優(yōu)缺點(diǎn)，使學(xué)生掌握弧焊電源設(shè)計(jì)的基本思路，利用所學(xué)的焊接知識(shí)分析、選擇甚至設(shè)計(jì)弧焊電源。課程結(jié)束后布置學(xué)生查閱相關(guān)資料，以小組討論方式進(jìn)行，隨后教師總結(jié)。在不同模塊教學(xué)中可適當(dāng)增加雙語教學(xué)內(nèi)容，并鼓勵(lì)學(xué)生閱讀國外弧焊電源的專利，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

（2）采用板書和多媒體相結(jié)合進(jìn)行教學(xué)。

為更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣可精心準(zhǔn)備多媒體材料，制作CAI課件[2]，選用一些埃森博覽會(huì)的新型焊接設(shè)備案例等作教學(xué)素材進(jìn)行分類和整合，融入到課堂教學(xué)中，通過圖片、動(dòng)畫和視頻等資料，使弧焊電源的教學(xué)內(nèi)容具有新穎、先進(jìn)和實(shí)用的特點(diǎn)，以達(dá)到板書與多媒體教學(xué)兩者的有機(jī)結(jié)合?；I備課程網(wǎng)站的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教育。

2.3 重視實(shí)踐應(yīng)用與提高。

在《弧焊電源》課程教學(xué)中根據(jù)教學(xué)大綱的要求，嘗試布置任務(wù)分組討論、案例教學(xué)[3]、實(shí)踐參觀等教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量。

（1）布置任務(wù)與小組討論相結(jié)合。

譬如以小組形式下達(dá)設(shè)計(jì)一種低成本、低飛濺的二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊電源的任務(wù)書，要求學(xué)生借助各種現(xiàn)有的手段獲取查找所需的資料，并就飛濺控制反饋環(huán)節(jié)等問題分小組進(jìn)行答辯。通過這種方式，極大增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使弧焊電源的理論知識(shí)更好地得以應(yīng)用。

（2）實(shí)踐參觀和操作。

帶領(lǐng)學(xué)生參觀并可適時(shí)進(jìn)行學(xué)校的IGM焊接機(jī)器人、焊條電弧焊機(jī)器、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī)器、鎢極氬弧焊機(jī)等機(jī)器的操作，設(shè)計(jì)鎢極氬弧焊焊接操作時(shí)序并進(jìn)行操作驗(yàn)證弧焊電源控制過程。這些實(shí)踐任務(wù)的設(shè)定和參觀都能使學(xué)生置身于真實(shí)的焊接設(shè)備工作環(huán)境中，縮小課堂教學(xué)情景與實(shí)際的落差，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（3）結(jié)合焊接過程進(jìn)行體會(huì)和評(píng)估。

打破課程界限[4]，布置學(xué)生觀察和記錄不同焊接缺陷和焊接過程，確定弧焊電源靜特性和動(dòng)特性應(yīng)滿足哪些要求才能保證焊接質(zhì)量和焊接過程順利進(jìn)行。培養(yǎng)學(xué)生具備弧焊電源設(shè)計(jì)和評(píng)估的能力，為其從事專業(yè)工作提前打基礎(chǔ)。

（4）與畢業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合。

針對(duì)現(xiàn)有弧焊電源應(yīng)用適時(shí)選擇專用弧焊電源設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的嘗試。

經(jīng)過近兩輪的教學(xué)嘗試，發(fā)現(xiàn)既避免了課堂教學(xué)上的一言堂，又極大增進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。促進(jìn)了高級(jí)應(yīng)用型人才培養(yǎng)所需的理論和實(shí)踐有效結(jié)合，通過學(xué)生教學(xué)實(shí)際反饋教學(xué)質(zhì)量普遍提高，達(dá)到預(yù)期效果。

3 結(jié)論

綜上所述，由于學(xué)時(shí)有限，加之學(xué)生電工、電子基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱，《弧焊電源》傳統(tǒng)單一的講授式教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)未來國際化競爭和科技發(fā)展對(duì)焊接高級(jí)應(yīng)用型人才培養(yǎng)發(fā)展的要求。教學(xué)效果難以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，已成為直接制約焊接專業(yè)高級(jí)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的瓶頸。只有避免教學(xué)中的一言堂、全方位提高《弧焊電源》課程教學(xué)質(zhì)量，極力激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，精心組織教學(xué)，適時(shí)提高現(xiàn)代弧焊電源的教學(xué)比重，結(jié)合實(shí)際，做到理論和實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，才能真正提高《弧焊電源》課程的教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)和提高具有國際競爭力的焊接專業(yè)高級(jí)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

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性實(shí)訓(xùn)可采取柔性、靈活的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，重在評(píng)價(jià)參與過程，試驗(yàn)過程及創(chuàng)新性。

5 結(jié)論

隨著教學(xué)改革的深入，為滿足現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和適應(yīng)社會(huì)的需求，新型的實(shí)踐教學(xué)方式及內(nèi)容將不斷涌現(xiàn)。創(chuàng)新型焊接專業(yè)實(shí)踐教學(xué)，以內(nèi)容新穎、形式多樣，最大限度地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，滿足學(xué)生的需求。既培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，又培養(yǎng)創(chuàng)新精神。使學(xué)生積極主動(dòng)地投入到實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，給學(xué)生充分的學(xué)習(xí)自主性，發(fā)揮他們的想象力和創(chuàng)造力，使學(xué)生的工程實(shí)踐能力得到了提高。另外，創(chuàng)新型焊接專業(yè)實(shí)踐教學(xué)還可以挖掘和發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)良個(gè)性和創(chuàng)新素質(zhì)的學(xué)生，為其創(chuàng)造優(yōu)越的條件和環(huán)境進(jìn)行重點(diǎn)培養(yǎng)，讓實(shí)踐教學(xué)在人才培養(yǎng)中充分發(fā)揮應(yīng)有的優(yōu)勢。參考文獻(xiàn)：

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Teaching reform and trial of"the arc welding power"to meet the senior applied talents

GUAN Xiaoguang1，LI Bairu1，WANG Yongdong1，ZHENG Guanghai1，ZHAO Xia1，ZHU Yan1
（SchoolofMaterialsScienceandEngineering，Heilongjiang University of Science&Technology，Harbin150022，China）

In order to improve the teaching quality of arc welding power,the teaching reform was carried out.And many factors were considered，such as he demand ofadvanced applied talents in school，the weak basic knowledge todifficultlyachieve the expected teaching goal and the future development trend of the technology of arc welding power.The teaching quality of the arc welding power was improved effectivelybymanyways，such as increasingthe proportion ofnewknowledge teachingcontent，cultivatingthe students the basic knowledge and application of the arc welding power,building a comprehensive teaching mode，emphasizing the practical application and the other improvingmeasures.

arc welding power；senior applied；talent training；teaching reform

TG4

B

1001－2303（2016）06－0128-03

10.7512/j.issn.1001-2303.2016.06.28

2015-07-07；

2015-12-14

黑龍江省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目（JG2014010995）

管曉光（1976—），女，吉林松源人，講師，在讀博士，主要從事焊接技術(shù)與工程專業(yè)教學(xué)工作。