現(xiàn)代教育技術(shù)在《焊接方法與設(shè)備》課程中的應(yīng)用

何旭丹 陳 妍

《焊接方法與設(shè)備》是焊接技術(shù)與自動(dòng)化專業(yè)的職業(yè)能力核心課程，在課程體系結(jié)構(gòu)中處于重要位置，是一門綜合性、技術(shù)性很強(qiáng)的專業(yè)課，學(xué)生通過做中學(xué)，學(xué)中思，能夠更好地掌握知識(shí)與技能。在傳統(tǒng)的《焊接方法與設(shè)備》課堂教學(xué)中，教師知識(shí)講解和學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中，普遍存在著以下困難：一方面教師在授課中采用示范教學(xué)對(duì)學(xué)生進(jìn)行操作示范引領(lǐng)，可更直觀地將教學(xué)內(nèi)容傳授給學(xué)生，但是傳統(tǒng)的教學(xué)場(chǎng)所很難提供學(xué)生在“做中學(xué)、學(xué)中做”所需的場(chǎng)地、設(shè)備，教師在介紹新的儀器設(shè)備或是操作過程時(shí)也無法兼顧到每個(gè)學(xué)生，降低了示范教學(xué)的效果和教學(xué)質(zhì)量。另一方面，由于學(xué)生是初學(xué)者，在初次實(shí)踐操作中，難免出現(xiàn)操作不當(dāng)或不規(guī)范的現(xiàn)象，這都需要教師在授課過程中進(jìn)行巡回指導(dǎo)糾正。計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬仿真等技術(shù)的出現(xiàn)促進(jìn)了職業(yè)教育課程改革。現(xiàn)代教育技術(shù)是一項(xiàng)集多學(xué)科的綜合性技術(shù)，它以控制論、系統(tǒng)論、相似原理和信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)和專用設(shè)備為工具，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、三維造型和先進(jìn)學(xué)習(xí)理論對(duì)相關(guān)專業(yè)知識(shí)和技能模擬實(shí)踐過程進(jìn)行組裝。現(xiàn)代教育技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)以學(xué)生為主體的自主學(xué)習(xí)，是為提高教學(xué)質(zhì)量而對(duì)相關(guān)教學(xué)資源和教學(xué)過程進(jìn)行的設(shè)計(jì)、開發(fā)、利用、管理和評(píng)價(jià)。在計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)等快速發(fā)展的今天，現(xiàn)代教育技術(shù)以其直觀表現(xiàn)力和動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)力得到了廣大教師的認(rèn)可，正廣泛應(yīng)用于職業(yè)教育的一線教學(xué)中。

1 現(xiàn)代教育技術(shù)在專業(yè)課程教學(xué)中的作用

《焊接方法與設(shè)備》課程作為焊接技術(shù)與自動(dòng)化專業(yè)的核心課程，旨在培養(yǎng)焊接高技能人才所必備的“焊接工藝知識(shí)”與“焊接操作技能”兩個(gè)首要崗位能力，使學(xué)生充分掌握各種焊接方法的原理、選取焊接參數(shù)的原則、焊接質(zhì)量的控制及常用設(shè)備的使用與維護(hù)。教師應(yīng)教會(huì)學(xué)生正確選取焊接方法、焊接工藝參數(shù)及維護(hù)焊接設(shè)備，尤其應(yīng)重視實(shí)踐操作環(huán)節(jié)。在授課過程中，應(yīng)利用現(xiàn)代焊接技術(shù)中心良好的實(shí)訓(xùn)條件，將多媒體教學(xué)、仿真教學(xué)等多種現(xiàn)代化教學(xué)手段融入進(jìn)來，理論知識(shí)和實(shí)踐操作同時(shí)進(jìn)行，讓學(xué)生在實(shí)際生產(chǎn)中邊干邊學(xué)，以實(shí)踐檢驗(yàn)理論，以理論指導(dǎo)實(shí)踐。通過教學(xué)視頻、仿真教具等多種形象的教學(xué)設(shè)備，讓學(xué)生先形成感官的直接認(rèn)識(shí)，再架構(gòu)抽象的知識(shí)點(diǎn)，最后通過實(shí)踐操作，使學(xué)生能獲得牢固的直觀知識(shí)點(diǎn)、易于掌握基礎(chǔ)概念。通過現(xiàn)代教育技術(shù)的滲透，有利于提高學(xué)生的教學(xué)主體地位，能改善課堂結(jié)構(gòu)，優(yōu)化教學(xué)過程，提高教學(xué)質(zhì)量。

2 現(xiàn)代教育技術(shù)在《焊接方法與設(shè)備》課程中的應(yīng)用實(shí)例

現(xiàn)代教育技術(shù)在《焊接方法與設(shè)備》課程中的廣泛應(yīng)用，給課程的教學(xué)方法的改進(jìn)帶來了生機(jī)和活力，在實(shí)際教學(xué)過程中，從教育對(duì)象的實(shí)際出發(fā)，從適用、夠用的角度對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)性教學(xué)，應(yīng)采用分析、比較、概括、推理、探索新情景等操作，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

2.1 教學(xué)流程簡介

目前，職業(yè)院校的課程授課方式主要為理實(shí)一體的教學(xué)方式，在教學(xué)過程中，突出學(xué)生的主體學(xué)習(xí)地位。授課過程中，教師以常見的典型問題，引導(dǎo)學(xué)生參與思考與討論，教師針對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行點(diǎn)評(píng)后導(dǎo)入新課。在新知識(shí)的學(xué)習(xí)中，通過創(chuàng)設(shè)情境，結(jié)合PPT 教學(xué)課件、視頻、動(dòng)畫等教學(xué)資源以及云班課等智能教學(xué)助手，更好地與學(xué)生互動(dòng)交流，提高學(xué)生的積極性與參與性，使學(xué)生對(duì)抽象的理論知識(shí)形成直觀的感性認(rèn)識(shí)，再通過實(shí)踐檢驗(yàn)理論知識(shí)，更好地掌握知識(shí)與技能。具體的授課教學(xué)過程如圖1 所示。

圖1 《焊接方法與設(shè)備》授課流程

2.2 應(yīng)用實(shí)例

在焊接專業(yè)課程的授課過程中，應(yīng)以讓學(xué)生掌握相關(guān)的技術(shù)和方法為主，突出學(xué)生對(duì)技術(shù)的掌握與應(yīng)用。尤其在《焊接方法與設(shè)備》課程的學(xué)習(xí)中，學(xué)生重點(diǎn)應(yīng)掌握焊接設(shè)備的使用規(guī)范和操作流程、焊接方法與參數(shù)的選取等，但由于教學(xué)場(chǎng)地和條件的制約，無法將理論知識(shí)講解與實(shí)際操作結(jié)合到一起，教學(xué)效果較差。通過引入教學(xué)仿真軟件，可使每個(gè)學(xué)生清晰地看到教師的示范操作，同時(shí)學(xué)生可以第一時(shí)間進(jìn)行練習(xí)，將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際操作中，提高了教學(xué)效率。這種教學(xué)方法，既可減少由于教學(xué)場(chǎng)地限制而損失的教學(xué)時(shí)間，同時(shí)在教學(xué)中，學(xué)生能通過虛擬仿真系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)踐操作，教師可隨時(shí)對(duì)學(xué)生的操作情況進(jìn)行檢查反饋，有利于提高教學(xué)質(zhì)量。

在第二章焊條電弧焊第一部分原理性的知識(shí)講授中，教師制作精美的多媒體教學(xué)課件，將授課內(nèi)容進(jìn)行規(guī)范性的整理、整合，將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理形成較有條理性的知識(shí)內(nèi)容。在授課中，為凸顯焊條電弧焊在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，可在授課初始播放船舶制造企業(yè)使用焊條電弧焊的視頻，使學(xué)生對(duì)實(shí)際生產(chǎn)有直觀的印象，形成主觀學(xué)習(xí)興趣，從而將枯燥的原理性知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)換成生動(dòng)的視頻圖像。第二部分是焊條電弧焊設(shè)備及工具的使用，對(duì)這些知識(shí)的學(xué)習(xí)，在借助視頻圖像進(jìn)行直觀展示的同時(shí)使用虛擬焊接仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，既能讓學(xué)生掌握設(shè)備器械主體構(gòu)件，同時(shí)能規(guī)范性的掌握焊接設(shè)備的操作規(guī)范。仿真教學(xué)系統(tǒng)中，對(duì)焊接設(shè)備的按鈕等設(shè)置了控制程序，當(dāng)學(xué)生進(jìn)行操作訓(xùn)練時(shí)，每一項(xiàng)步驟將被記錄，如出現(xiàn)錯(cuò)誤操作，在最后提交操作成績時(shí)，將顯示“錯(cuò)誤”的提示語句，學(xué)生可反復(fù)練習(xí)，達(dá)到熟練程度。第三部分為焊條電弧焊工藝，例如在蓋面層教學(xué)時(shí)，如果讓初學(xué)的學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作，失誤率較高。此時(shí)將虛擬焊接仿真系統(tǒng)引入后，學(xué)生可以通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊相關(guān)設(shè)備，第一步先通過鼠標(biāo)選擇設(shè)備中的電壓、電流按鍵，將電壓、電流調(diào)至適宜的大小，第二步在工具架上點(diǎn)擊焊槍，將焊槍拿起移動(dòng)到板材上，進(jìn)行仿真蓋面填充焊接。仿真過程中，能演示出焊接過程中的光、熱、聲等多種現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。學(xué)生在進(jìn)行仿真操作時(shí)就能獲得清晰而直觀的感受，如果需要更換焊條只需點(diǎn)擊更換按鈕即可。這些仿真教學(xué)技術(shù)，在模擬實(shí)際焊接操作技術(shù)的同時(shí)又能通過電腦信息技術(shù)，讓教師對(duì)學(xué)生的操作成績進(jìn)行數(shù)據(jù)回收分析，方便教師進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)，也為后續(xù)教學(xué)提供了實(shí)踐依據(jù)。

本實(shí)例通過運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生樂于學(xué)習(xí)，課堂氣氛相比傳統(tǒng)課程活躍很多，提高了教學(xué)效率；利用虛擬焊接仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)課程中教師利用PPT 課件在教室講解，學(xué)生缺乏直觀概念的缺點(diǎn)，讓學(xué)生在做中學(xué)、學(xué)中思，突破了《焊接方法與設(shè)備》的課程難點(diǎn)。

3 立足課程、學(xué)情，合理運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)

現(xiàn)代化教育技術(shù)一項(xiàng)教學(xué)理論與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)有效結(jié)合的綜合技術(shù)，對(duì)于提高職業(yè)院校學(xué)生知識(shí)與技能的掌握水平具有重要的擴(kuò)展作用。在《焊接方法與設(shè)備》的教學(xué)中，應(yīng)充分立足課程特點(diǎn)、基本學(xué)情、教學(xué)目標(biāo)等，將多項(xiàng)現(xiàn)代教育技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化組合，合理有效地運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)于課程教學(xué)中。現(xiàn)代教育技術(shù)在運(yùn)用時(shí)，也應(yīng)遵循學(xué)生的主體教學(xué)地位，在授課過程中教師應(yīng)充分關(guān)注學(xué)生的情感變化、尊重學(xué)生的創(chuàng)造性、注重學(xué)生之間的合作、師生的交流互動(dòng)等，這樣方能將現(xiàn)代教育技術(shù)使用的效果落到實(shí)處。