弧焊電源課程教學(xué)改革與探索

朱海洋 汪曉勇 蔡嘯濤

摘 要：《弧焊電源》是高等院校焊接技術(shù)與工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課程，該課程圍繞弧焊電源的外特性、動(dòng)特性和調(diào)節(jié)性能方面闡述了弧焊電源的基本要求，以及各類弧焊電源的原理、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用等。弧焊電源是焊接技術(shù)與工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課程，分析了目前課程教學(xué)存在的問題，根據(jù)課程特點(diǎn)及學(xué)生實(shí)際情況，從培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高自主學(xué)習(xí)性、加強(qiáng)實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面進(jìn)行了改革嘗試與探索。

關(guān)鍵詞：弧焊電源 教學(xué)改革 探索

中圖分類號(hào)：G623 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）04（a）-0185-02

學(xué)生通過該門課程的學(xué)習(xí)掌握弧焊電源的基本原理、組成及特點(diǎn)等，從而能夠根據(jù)不同弧焊工藝要求正確選擇弧焊電源。該門課程特點(diǎn)是理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)[1]。本文就該門課程在教學(xué)中存在的問題進(jìn)行了分析，并進(jìn)行了一些教學(xué)改革嘗試與探索。

1 課程教學(xué)中存在的問題

1.1 學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)較薄弱

弧焊電源課程對(duì)電工電子基礎(chǔ)知識(shí)要求較高[2]。學(xué)生這方面的基礎(chǔ)知識(shí)一方面來(lái)自于中學(xué)物理課程所學(xué)，另一方面來(lái)自于大二時(shí)期專業(yè)基礎(chǔ)課程電工電子技術(shù)。筆者所授對(duì)象存在部分學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)現(xiàn)象，這主要有三個(gè)方面原因：一是部分學(xué)生中學(xué)物理沒有學(xué)好，本身基礎(chǔ)薄弱；二是大二下學(xué)期學(xué)習(xí)電工電子技術(shù)時(shí)，不少學(xué)生不知道該門課程主要為后期弧焊電源課程服務(wù)的，沒有引起足夠的重視，學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高，導(dǎo)致了專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)；三是目前尚未有專門針對(duì)焊接專業(yè)的電工電子技術(shù)教材，這使的電工電子技術(shù)課程授課老師在實(shí)際教學(xué)中難于結(jié)合本專業(yè)講解相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，這也是學(xué)生前期基礎(chǔ)較薄弱的一個(gè)原因。學(xué)生自身的知識(shí)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，導(dǎo)致了學(xué)習(xí)過程中的自學(xué)能力不足，缺乏明確的學(xué)習(xí)動(dòng)力，學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高，使得弧焊電源課程教學(xué)過程中教學(xué)效率偏低。

1.2 課堂教學(xué)模式和考核方式單一

受傳統(tǒng)教學(xué)理念的束縛，目前弧焊電源授課形式以講授PPT為主，授課形式單一。在以教師為教學(xué)主體的課堂教學(xué)模式下，學(xué)生處于被動(dòng)地位，灌輸填鴨式教學(xué)模式中學(xué)生缺乏對(duì)知識(shí)的思考，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高[3]。

此外，弧焊電源課程的考核方式也有待改進(jìn)，目前弧焊電源課程成績(jī)考核主要是以期末考試為主，學(xué)生容易產(chǎn)生臨時(shí)抱佛腳的心態(tài)，把主要精力集中放在了期末復(fù)習(xí)沖刺上，而忽略了平時(shí)的學(xué)習(xí)過程，缺乏了對(duì)理論知識(shí)的深入思考，難以形成相應(yīng)的學(xué)科思維。

1.3 實(shí)踐性環(huán)節(jié)少及實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ交?/p>

弧焊電源課程理論性強(qiáng)，內(nèi)容抽象，課堂上雖然可以講授展示不同類型弧焊電源設(shè)備及結(jié)構(gòu)，但感知性不強(qiáng)，學(xué)生很難把理論與實(shí)際結(jié)合起來(lái)，激發(fā)不了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，因此需要投入實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)。但目前弧焊電源課程總學(xué)時(shí)是48學(xué)時(shí)，其中理論教學(xué)42學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅有6學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)少，學(xué)生只能對(duì)有代表性的幾種弧焊電源進(jìn)行了解、調(diào)試，而不能全面了解弧焊電源原理。

同時(shí)，由于受教學(xué)資源的限制，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ绞菍?shí)驗(yàn)老師先進(jìn)行講解與演示，然后6-8名學(xué)生分成一組，學(xué)生再按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書內(nèi)容完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生雖然完成了實(shí)驗(yàn)，但不少學(xué)生只做了實(shí)驗(yàn)的旁觀者，沒有真正動(dòng)手，感知性不高，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)沒達(dá)到理想的教學(xué)效果。

因此，如何有效地將理論結(jié)合實(shí)際，并提供良好的實(shí)踐環(huán)境與平臺(tái)，提供更多的實(shí)踐實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，讓學(xué)生通過實(shí)踐及實(shí)驗(yàn)更好地掌握理論知識(shí)，成為該門課程教學(xué)改革的重點(diǎn)內(nèi)容。

2 課程教學(xué)改革與探索

針對(duì)上述問題，筆者采取了一些措施進(jìn)行了教學(xué)改革與探索。

2.1 加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)補(bǔ)缺

對(duì)于學(xué)生前期基礎(chǔ)知識(shí)薄弱問題，采取了以下措施，新章節(jié)授課前讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)，遇到前期基礎(chǔ)知識(shí)讓學(xué)生復(fù)習(xí)查閱資料，并把內(nèi)容做成PPT，上課時(shí)抽取學(xué)生講解，這樣可以以學(xué)生為主體，將以前的知識(shí)點(diǎn)很好地進(jìn)行了回顧，同時(shí)又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，上課認(rèn)真聽講。

此外，還推薦學(xué)生一本好的基礎(chǔ)教材，機(jī)械工業(yè)出版社的焊接電工圖書，該書理論性不強(qiáng)，與弧焊電源課程內(nèi)容結(jié)合較好，可以作為弧焊電源課程基礎(chǔ)教輔教材使用，很適合學(xué)生自主學(xué)習(xí)使用，可以提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)性。

2.2 優(yōu)化課堂教學(xué)模式和考核方式

為更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，課件的制作非常重要，因此挑選好的教學(xué)素材放入多媒體課件中，如埃森焊接與切割會(huì)展的一些新型設(shè)備素材，并精心制作課件內(nèi)容，保持教學(xué)內(nèi)容的新穎性。對(duì)于難于理解和復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)部分，通過動(dòng)畫形式來(lái)展示，使內(nèi)容變得直觀。此外結(jié)合板書，實(shí)現(xiàn)板書與多媒體的教學(xué)作用互補(bǔ)。再次，尋找專家教學(xué)視頻結(jié)合平時(shí)教學(xué)使用，加深學(xué)生對(duì)部分難懂知識(shí)點(diǎn)的理解。

課堂教學(xué)中注意課堂提問，問題的提問注意環(huán)境的引入，以一般問題引入吸引學(xué)生思考新知識(shí)新內(nèi)容，這樣既使學(xué)生在思考問題的過程中溫習(xí)舊知識(shí)，自然融入新知識(shí)內(nèi)容中，又可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，營(yíng)造一個(gè)良好的課堂教學(xué)氛圍。

課程考核模式上進(jìn)行改進(jìn)，采取“課堂表現(xiàn)+作業(yè)成績(jī)+實(shí)驗(yàn)操作+實(shí)驗(yàn)報(bào)告+期末考試”的綜合評(píng)價(jià)機(jī)制來(lái)考核，既注重學(xué)生的考試成績(jī)，也兼顧平時(shí)課堂表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。課堂上多提問，多問學(xué)生。期末考試試卷出題靈活，著重考查學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，不再是死記硬背的一些知識(shí)。由于考核項(xiàng)目較多，可以很好地按照學(xué)生的個(gè)體特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行考核，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。考核方式并在第一次授課時(shí)向?qū)W生說明清楚，給有些學(xué)生期末臨時(shí)抱佛腳的思想打預(yù)防針。

2.3 加大實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)力度及創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

實(shí)踐方面，建設(shè)了弧焊電源拆裝開放實(shí)驗(yàn)室。購(gòu)買了不同類型的弧焊電源，如動(dòng)鐵式焊機(jī)、動(dòng)圈式焊機(jī)、抽頭式焊機(jī)，普通硅直流焊機(jī)，晶閘管直流焊機(jī)，IGBT逆變直流焊機(jī)等。學(xué)生在每學(xué)完一種弧焊電源理論知識(shí)后，可以自由來(lái)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行弧焊電源拆裝實(shí)踐。通過實(shí)踐，學(xué)生對(duì)典型的焊機(jī)結(jié)構(gòu)有了深刻的理解和認(rèn)識(shí)，從而對(duì)弧焊電源工作原理理解更加透徹。

實(shí)驗(yàn)方面，精心選取實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。前期注重基礎(chǔ)，前期開展電弧靜特性和電源外特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)學(xué)生可以清楚地了解電弧靜特性、電源外特性概念，讓學(xué)生對(duì)電弧和電源特性有清楚的了解，為后面章節(jié)的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。后期保持實(shí)驗(yàn)內(nèi)容新穎，逆變弧焊電源是目前正在發(fā)展的技術(shù)，開展逆變弧焊電源結(jié)構(gòu)及其輸出波形測(cè)試實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步掌握逆變弧焊電源的工作原理。

此外，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中實(shí)驗(yàn)老師先提出實(shí)驗(yàn)需要解決的問題，不硬性規(guī)定實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，然后由學(xué)生通過已學(xué)的理論知識(shí)在老師的指導(dǎo)下完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。這樣既可以讓每個(gè)學(xué)生都參與到實(shí)驗(yàn)中，又激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和積極性，培養(yǎng)了學(xué)生解決問題的能力。此外，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論分析。

3 結(jié)語(yǔ)

通過以上措施，可以較好解決學(xué)生前期基礎(chǔ)薄弱的問題，營(yíng)造一個(gè)良好的課堂教學(xué)氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)的積極性與自主性，學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)中注重學(xué)習(xí)過程。實(shí)驗(yàn)中學(xué)生興趣濃厚、積極主動(dòng)，提高了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，可以將理論與實(shí)際很好地結(jié)合起來(lái)，加深了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。此外，由于弧焊電源技術(shù)發(fā)展較快，新的教學(xué)方式及教學(xué)理論的也會(huì)出現(xiàn)，在今后的教學(xué)過程中還應(yīng)及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，探索新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，增添新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提高弧焊電源課程的教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 管曉光，李柏茹，王永東，等.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[J].電焊機(jī)，2016， 46（6）：128-130.

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[3] 李建，楊小博.試論《弧焊電源》課程的教學(xué)改革[J].當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究，2016（7X）.