《弧焊電源》課程的教學改革淺析

萬春鋒 趙峰

（陜西國防工業職業技術學院 ，陜西西安 710302）

《弧焊電源》是焊接技術及自動化專業的一門專業課，其任務是使學生掌握各種常用弧焊電源的結構、特點、工作原理、以及調試和維護的方法。該課程是在完成了專業課程體系中《電工電子》、《熔焊原理》等課程的學習后開設的，從而為后續開設的《焊接方法與設備》、《焊條電弧焊實訓》、《焊接方法與設備實訓》等理論和實訓課程的學習提供支持。因此該課程的學習，對學生職業能力和職業素養的培養有著十分重要的作用［1］。然而，因為該課程理論性較強等原因，高職院校學生學習效果不明顯。在此，結合本校的實際情況，談談該門課程教學中存在的問題，并探索性的提出一些解決方法。

1 課程教學中存在的問題

（1）課程理論性較強、比較抽象，使得學生在學習過程中對于某些知識點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、控制繞組時的電磁轉變規律，所以較多的學生在學習過程中就非常吃力。

（2）學生的電工電子學基礎比較薄弱。

一方面，隨著高校的擴招，生源減少，高職院校生源質量普遍下降。學生自學能力較差，特別是對于專業課的學習方法機械、被動。另一方面，《電工電子學》課程沒有專門針對焊接技術及自動化專業的教材，任課老師難于結合本專業的實際需要講解該門課程所需的內容。

（3）教學資源的相對匱乏，給教學質量帶來很大影響。

首先，課程教材內容相對陳舊，知識更新慢。二十年來，該門課程的教材變化不大，只是在內容體系上做了適當的刪減?！痘『鸽娫础返?版是1989年由機械工業出版社出版。2000年10月對第1版進行了修訂，出版了第2版。2008年第2版經過了第12次印刷，2009年才出版了第3版。其次，實驗及實訓設備類型單一、數量少。以本校為例，課程可開設的實訓項目只有三個：BX1（動鐵式弧焊變壓器）的拆裝實訓、BX3（動圈式弧焊變壓器）的工藝參數調節實訓和NB－350逆變式氣體保護焊電源的原理實訓。由于設備數量有限，實訓多數停留在讓學生觀察的層次上，實訓效果非常不理想。再次，教師的培訓力度不夠。作為專業老師應該密切聯系生產實際，不斷更新自己的知識結構，但是在這方面老師的發展途徑太少。同時，專業老師應該與行業緊密聯系，實現工學結合，然而這樣的一個格局很難做到這一點［2～3］。最后，社會對焊接專業認同感差，使得該專業的招生數逐年下降。學生人數少，學習沒有氛圍；同時，社會對焊接專業人才的需求卻逐年增加，使得學生就業壓力小，學習積極性差。

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

2 課程教學的改革

2.1 教材內容項目化

課程教學采用傳統的課堂講授，與學生將來的職業崗位需求差異較大，理論與實踐脫離嚴重，收到的效果很差。所以，根據焊接職業崗位要求，將課程內容進行整合，按照項目化的要求，提出具有分析價值的項目，以便實施項目化教學。該課程內容可分為以下幾個項目，不同的項目采用不同的教學方法，根據教學內容的不同，項目里面可以設置對應的學習任務，如表1所示。

表1 項目設置

2.2 教學方法的選擇

總體上任何一種弧焊電源都可以圍繞以下三個問題展開：1）怎么樣獲得電弧負載所需要的外特性；2）焊接工藝參數的調節方法是什么？3）這種電源的優缺點如何？

項目一采用項目遞進驅動教學法。電源課程體系就是圍繞供電（電源）——用電（電弧負載）系統展開的，在教學實施中，巧妙地設計知識導入，提出了這樣具有思考價值的幾個問題：1）弧焊電源的負載是什么，具有什么樣的特點；2）這樣的負載需要什么樣的電源；3）對于不同的焊接方法，怎樣選擇合適的電源？有了問題，學生的思維就有了動力，同學們圍繞這三個問題，開始了本門課程的學習。學生是學習的主體，老師經過精心的準備，用簡單精確的語言，將學生在學習過程中的復雜問題，形象化的演示出來，角色由傳統的教學活動的主導者、組織領導者轉變為教學活動的引導者或主持人。一開始就讓學生進入最佳的學習狀態，進入角色，保持愉快的心境，情緒飽滿地投入到教學中去［4］。

項目二采用理實一體化的項目教學法，來提高學生的實踐操作能力。首先讓同學們分析弧焊變壓器怎么樣滿足負載的特性？隨之又提出弧焊變壓器都有哪些類型？其次在實驗室，讓同學們自己拆裝和調試，而老師在一邊指導，改變原來那種觀察性的實驗方式，從而讓學生明白常用弧焊變壓器的結構，工作原理以及工藝參數的調節方法。最后讓大家思考這種電源有什么缺點？

項目三主要采用步步為營法，針對項目二弧焊變壓器的缺點，就知道直流弧焊電源發展的必要性［5］。這一項目包括兩個子項目，分別是硅弧焊整流器和晶閘管式弧焊整流器。相對弧焊變壓器，整流器的工作原理比較復雜，所以采用講授法開始這個項目的學習，為了提高學習的效率，在整個授課過程中，老師首先進行新知識分析講解，重在引導學生學會方法，不妨先告訴大家一些結論：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是動特性比較差；4）晶閘管式弧焊整流器，利用晶閘管整流，克服了動特性差的缺點，同時具有可調參數多的優點。通過這些結論的逐層分析，使學生的學習從淺到深，從抽象到具體，逐步感受成功的歡樂。在學習任務2晶閘管式弧焊整流器里面采用現場教學法。利用實驗室的ZX5、ZDK型焊機給同學們現場講解晶閘管式弧焊整流器的特點、結構和工藝參數的調節方法。

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

項目五是逆變式弧焊電源。能源短缺是人類發展面臨的一個嚴峻問題，各行各業都有這個使命，為人類的長期發展做出應有的貢獻。逆變電源正是焊接人本著高效節能的目的開發出來的，也是大力推廣的一種電源。在這一項目里面提倡運用“引導課文教學法”來實施教學，會激起學生的學習興趣，必將取得良好的效果［6］。

項目六是弧焊電源的安裝和使用，采用實驗室現場教學，讓學生通過實際的操作來提高自己的職業技能。

2.3 教學環境的優化

（1）學校加大宣傳。通過聘請知名專家到學校做講座，讓學生了解學科發展的前沿動態，為課程的學習營造良好的學習氛圍。從而改變過去那種認為焊接是一些簡單的手工操作，專業認同感不強的現狀。這樣，宣傳到位了，才能提高學生的學習積極性。

（2）加大實訓設備的投入，和行業知名企業建立長期的校企合作，為學生注入現代企業的新理念，辦有特色的焊接專業。

（3）利用校園網建立多方面的交流互動平臺，共享教學成果，推廣先進的教學方法和教學理念。

（4）增強學校、企業和教師個人三方的社會責任感。作為傳承知識的學校必須重視該門學科的發展，而不能只關注當前的利益。為老師提供更多的渠道，參加培訓，在企業掛職鍛煉等。企業應該重視人才，不能把高職畢業生當做廉價勞動力，而應該創造更多的機會，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人才。專業教師也應積極參與專業及課程建設，參與工學結合，將行業的一些先進技術融入到教學內容中。

（5）建立畢業生的延伸培訓計劃。為畢業生搭建良好的再學習平臺，為他們的發展提供更好地培訓機會，使他們有更好的發展空間。

3 未來展望

一個國家的經濟增長速度與制造業的發展密切相關，焊接作為制造業里面重要的連接技術，必將有著更廣泛的應用。只有不斷探索新的教學方法，才能培養適合現代企業所需要的焊接人才，才能抓住發展的機遇。

1 王建勛，任廷春.弧焊電源［M］.北京：機械工業出版社，2009

2 任廷春.弧焊電源［M］.北京：機械工業出版社，2008

3 鄭宜庭，黃石生.弧焊電源［M］.北京：機械工業出版社，1994

4 岳燕星.高職高專焊接專業課程教學探究［J］.科技致富向導，2011（18）：105

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

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