類比教學法在焊接技術教學中的應用研究

石南輝，韋相貴

（北部灣大學機械與船舶海洋工程學院 ，廣西 欽州 535011）

0 引言

焊接技術是電力裝備制造模式中的關鍵技術之一。電力裝備所處的工作環(huán)境惡劣，長期在高溫、高壓環(huán)境下運行，要保證電力裝備的安全性，就必須考慮電力裝備的焊接質量問題，因此電力焊接技術就顯得格外重要。為了能更好更快地培養(yǎng)出優(yōu)秀的焊接技術人才，本文對類比教學法在機電類專業(yè)的焊接技術教學中的應用進行了研究。

所謂類比教學法是在新事物與已知事物之間具有的類似方面做比較并加以遷移的邏輯推理和科學研究方法［1-5］。在焊接技術教學過程中，某些難理解的章節(jié)或知識點在直接講授時，對于焊接初學者可能會很難掌握，如果采用其他方法來講授效果可能會更好，例如采用類比教學法。有些問題可能看似沒有聯(lián)系，但是只要善于觀察，還是會找到一些類似方面的，例如烹飪與焊接。烹飪是需要烹飪人員來完成的，焊接是需要焊接人員來完成的，焊接人員與烹飪人員就是類比對象。本文通過對烹飪與焊接二者間的某些相似之處進行類比來講授焊接專業(yè)知識，能讓焊接初學者在短時間內較好地掌握焊接專業(yè)知識，保證焊接產品的質量。

1 烹飪與焊接概念上的類比

在焊接技術教學過程中，會涉及到很多概念。焊接初學者或非焊接專業(yè)人員若想對焊接專業(yè)知識深入理解，可以通過與大家比較熟悉的烹飪概念進行類比來理解，二者在概念上是有一定類比性的。

狹義地說，烹飪是對食物原料進行熱加工，將生的食物原料加工成熟食品；廣義地說，烹飪是指對食物原料進行選擇調配，加工治凈，加熱調味，使之成為飯食菜品，包括調味熟食，也包括調制生食。焊接是兩種或兩種以上的同種或異種材料，通過加熱、加壓或兩者并用，使被焊材料產生原子間結合的加工工藝方法。焊接應用廣泛，既可用于金屬，也可用于非金屬。從概念方面理解二者的相似之處：

1）二者都是將原材料進行加工。烹飪的原材料是食材，包括肉類、魚類、蛋、奶、蔬菜、豆類、豆制品、藥食、調味、腌制品或五谷雜糧等；焊接的原材料是被焊接的金屬或非金屬以及焊接時填充的金屬或非金屬等。

2）二者都是通過一定的途徑完成的。烹飪的途徑是加熱或調制；焊接的途徑是加熱、加壓或二者并用。

3）二者最終都需要人們的認可。烹飪的結果需要食用人員的認可；焊接的結果需要使用人員的認可。

通過以上的類比，相信焊接初學者或非焊接專業(yè)人員會對焊接概念具有更好的認識與理解。

2 烹飪前與焊接前質量控制要素的類比

在講授 “焊接結構生產工藝流程及控制”內容時，焊接結構生產前的準備需要控制的要素很多，很多學生會覺得無從下手。焊接專業(yè)教師在講授此內容時，也可以從烹飪前的質量控制要素來進行講解，進而引到焊接結構生產前的準備需要控制的要素，使初學焊接的學生能更好地理解及記憶。

眾所周知，要想得到可口的菜肴，烹飪前要對食材、廚師及烹飪工藝等進行控制，控制的要素可歸納為 人、機、料、法、環(huán) “五大要素”。人是指參與烹飪過程的人員，包括廚師長、廚師、炒菜師傅、切菜師傅以及采購食材的人員等；機是指烹飪的設備及與烹飪有關的用具，也就是廚具；料是指食材，包括主要食材、配菜、各種調料等；法是指烹飪的工藝，包括原料的加工原理及工藝、刀工原理及刀工技術、加熱對烹飪原料的影響、菜肴的組合、色、香、味的基本理論及調味、菜肴質量的評定、菜肴的烹制工藝等；環(huán)是指烹飪的工作環(huán)境，包括廚房的空間大小、廚房溫度、濕度等。

焊接結構的質量要想得到保證，首先需要進行主動控制，也稱為事前控制，其次才是過程控制［6］。事前控制也可理解為生產前準備的控制，焊接結構生產前的準備要控制的要素也包括即人、機、料、法、環(huán)“五大要素”。人是指參加焊接的焊接技術人員和焊接操作人員；機是指焊接設備及焊接過程中使用的工具；料是指焊接涉及的材料，包括被焊工件、焊材、參與焊接過程的保護性材料，例如保護氣體、襯墊、鎢極、瓷嘴與保護罩等；法是指焊接工藝文件，包括工藝守則、圖紙、技術協(xié)議、工藝卡、相關標準、強制條文等；環(huán)是指焊接的施工環(huán)境，包括環(huán)境溫度、濕度、風速、空間大小等。

按“五大要素”類比，烹飪人員對應焊接操作人員，廚師長對應焊接技術人員；焊接設備對應烹飪設備，也可以說焊機對應廚具等；食材對應母材，即被加工的食材對應被焊接的工件；調料對應焊材，即烹飪過程加入的輔材對應焊接過程中的填充材料；焊接工藝對應烹飪工藝；焊接施工環(huán)境對應烹飪環(huán)境，即焊接車間或工位環(huán)境對應廚房環(huán)境。烹飪質量的好壞主要由食材質量、烹飪人員的烹飪技術水平、烹飪設備的好壞、烹飪工藝及廚房的環(huán)境等要素決定，可通過控制“五大要素”來控制烹飪質量。焊接結構質量的好壞主要由母材及焊材的質量、焊接人員的操作技術水平、焊機的狀態(tài)、焊接工藝及焊接環(huán)境等要素決定，通過控制“五大要素”也能夠控制焊接結構的質量。通過質量控制要素的類比，將有助于焊接初學者或非焊接專業(yè)人員做好焊接結構生產前的準備。

3 烹飪與焊接工藝操作過程的類比

由于二者在工藝操作過程中有一定的類比性，在焊接實訓教學過程中，同樣可以通過類比烹飪操作程序來給學生講解焊接操作程序，使學生更好地理解和掌握焊接技術。

烹飪有其特殊的烹飪工藝操作過程，焊接也一樣，也有其特殊的焊接工藝操作過程。菜肴制作的一般工藝操作流程是選料、粗加工、細加工、上漿、掛糊、配料、烹調、裝盤等，而不同的菜肴其流程是不完全相同的［7-9］。焊接的一般工藝流程是材料準備、材料預處理、下料、坡口處理、裝配、預熱、焊接、焊后熱處理、焊后檢測等。烹飪的最終產品是可口的飯菜，焊接的最終產品是合格的焊縫或焊接結構。烹飪選材相當于焊接過程的材料準備，原材料的好壞直接影響到最終產品的質量；食材的粗加工及細加工相當于母材的下料及坡口處理等工序，此工序處理不好也會直接影響到最終產品的質量；烹調的過程相當于焊接的過程，都要經過加熱及冷卻的過程，加熱及冷卻的工藝參數直接影響到最終產品的質量；裝盤上桌相當于焊縫或焊接結構驗收，菜肴的驗收是食用人員，焊縫或焊接結構的驗收是使用人員。通過工藝操作過程的類比，焊接初學者或非焊接專業(yè)人員會對焊接結構生產制造程序有更好的認識與理解。

4 烹飪與焊接質量問題分析的類比

在講授“焊接質量問題的原因分析”內容時，類比教學法也能很好地得到應用。評價烹飪質量的好壞，最終體現在對肴饌的評價上，主要包括色、香、味、形、質5個方面。若烹飪的質量不好，沒有得到食用人員的認可，廚師長及烹飪人員會對造成烹飪質量問題的原因進行分析。分析引起烹飪質量問題的原因可從 “五大要素”著手，即從食材的質量、烹飪人員的廚藝水平、廚具的廚火溫度、烹飪人員的操作工藝、廚房環(huán)境等因素進行分析。焊接結構出現質量缺陷或質量問題，也可從“五大要素”來分析其原因。以焊接裂紋為例，可以從以下要素來分析產生裂紋的原因：是否人的問題，例如焊接人員不具備資格；是否設備的問題，例如焊接設備故障、焊接電流不穩(wěn)等；是否材料的問題，例如母材不合格或焊材選用不合格等；是否工藝的問題，例如沒有進行焊接預熱、沒有按焊接工藝進行焊接、焊后沒有進行熱處理等；是否環(huán)境的問題，例如焊接場所濕度過大、溫度過低等。經過此一系列的分析，最終找到造成焊接裂紋的原因。

5 結語

焊接專業(yè)知識可以通過與人們日常生活中特別熟悉的某項事物（例如烹飪）進行類比來講授，從而加深焊接初學者或非焊接專業(yè)人員對焊接專業(yè)知識的認識和理解。尤其對于焊接技術中難以理解的知識，通過類比教學法進行轉移講授，不僅能讓學生更快、更好地理解和掌握，還能起到活躍課堂氣氛的作用。

本文列舉的類比實例已經在焊接技術相關課程的教學過程中多次采用，取得了較好效果，學生很容易地理解了相關焊接知識。