適應高級應用型人才培養的《弧焊電源》教學改革與嘗試

管曉光，李柏茹，王永東，鄭光海，趙 霞，朱 艷

（黑龍江科技大學材料科學與工程學院，黑龍江哈爾濱150022）

適應高級應用型人才培養的《弧焊電源》教學改革與嘗試

管曉光，李柏茹，王永東，鄭光海，趙 霞，朱 艷

（黑龍江科技大學材料科學與工程學院，黑龍江哈爾濱150022）

基于高級應用型人才的要求，針對目前《弧焊電源》課堂教學中存在的基礎薄弱、難以達到預期教學目標的問題，結合弧焊電源未來發展趨勢及新技術對焊接高級人才培養的要求，以提高課堂教學質量為出發點，進行《弧焊電源》教學改革。通過增加相關新知識教學內容的比重，重視學生《弧焊電源》學習的基礎知識及應用能力的培養，構建全方位的焊接教學模式，重視實踐應用與提高等措施，促使《弧焊電源》課程課堂教學質量有效提高。

弧焊電源；高級應用型；人才培養；教學改革

0 前言

隨著現代化高質量焊接產品的發展，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于其他發達國家，我國目前高端、自主品牌的先進焊接裝備仍有所欠缺[1]。《弧焊電源》作為本科焊接專業的主干課之一，可為其專業課程提供必要的弧焊電源知識，就課程本身來說具有理論性和實踐性強的特點。《弧焊電源》教學的主要目的是使學生掌握各種常用弧焊電源的基本理論、知識和實驗技能，并能根據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。現代焊接的高速發展對《弧焊電源》教學提出更高層面的要求。隨著國內外競爭的加劇，對弧焊電源提出越來越高的要求，以綠色、智能、數字化為主流。適應國內外需求的對焊接技術的提高和質量控制的弧焊電源的學習可以更好地適應國內外的競爭需要。由于學時的限制，學生前期基礎知識掌握相對欠缺，促使傳統的《弧焊電源》課堂教學效果難以達到已定的教學目標。因此，提高《弧焊電源》教學效果就是擺在焊接專業教師身上的一個重要任務。

1 制約《弧焊電源》課程教學質量的因素

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

從各學校教學來看，傳統的《弧焊電源》先修課程為《電工與電子技術》課程。大多數的學生對電工與電子技術的知識要點的理解和實踐儲備的知識和能力略顯不足。而《弧焊電源》課程所涉及的知識面廣，對電工、電子等知識的掌握要求較高，課程自身的理論知識內容又較多，涉及電工、電子技術的方方面面，弧焊電源課程的更新速度相對于現代化的新型弧焊電源技術的發展來說滯后。而數字化的弧焊電源應用日趨廣泛，學生已學的電子技術知識薄弱，加之學時的限制，除天津大學等少數學校開設了弧焊電源實驗外，其他學校普遍較少或根本沒有。而在平時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生學習和掌握弧焊電源的知識。尤其在布置學生進行弧焊電源設計時，由于學時和基礎知識薄弱的限制幾乎無法獲得滿意的效果。

2 《弧焊電源》教學質量提高策略

針對當前《弧焊電源》教學中存在的普遍問題和難點，著力從課堂、實踐教學等方面采取相應措施，進行弧焊電源教學改革，提高教學效果。

2.1 增加相關新知識的教學內容

采取網上或參加埃森焊接博覽會等搜集素材、參加企業實踐、開發專利等方式，依據弧焊電源應用的最新發展趨勢及逆變式、弧焊機器人比重大的特點，調整教學內容，提高弧焊逆變器及弧焊電源的數字化控制的比重，將其由原來總學時的30％提高到50％。內容方面針對各章知識點建立的五大知識模塊分模塊教學。對當前學科前沿知識及發展趨勢，如全數字化控制、神經網絡控制、智能識別等內容可在原有基礎上增加4學時。

2.2 構建全方位教學模式以期激發學生學習主觀能動性

（1）教學中重視以學生為主體的啟發式教學模式[2]。

根據學生專業知識培養方案，要求學生提前鞏固相關電工、電子理論基礎知識，并做好預習，課堂講授時對重要基礎知識進行回顧，本著加強和拓寬原則，抓住每篇、每章教材內容的核心和難點，聯系弧焊電源實際，進行課堂講授。如在“焊接電弧及其電特性”教學時先講清楚電弧是決定焊接質量的重要因素，再介紹為保證其質量需理解電弧的產生、組成及其靜特性和動特性。在以后講述對各類弧焊電源的基本要求時可應用電弧知識進行拓展和引申。有目的地指導學生去自學和拓展思路，側重講解不同弧焊電源基本原理及優缺點，使學生掌握弧焊電源設計的基本思路，利用所學的焊接知識分析、選擇甚至設計弧焊電源。課程結束后布置學生查閱相關資料，以小組討論方式進行，隨后教師總結。在不同模塊教學中可適當增加雙語教學內容，并鼓勵學生閱讀國外弧焊電源的專利，提高學生學習興趣。

（2）采用板書和多媒體相結合進行教學。

為更好地激發學生學習興趣可精心準備多媒體材料，制作CAI課件[2]，選用一些埃森博覽會的新型焊接設備案例等作教學素材進行分類和整合，融入到課堂教學中，通過圖片、動畫和視頻等資料，使弧焊電源的教學內容具有新穎、先進和實用的特點，以達到板書與多媒體教學兩者的有機結合。籌備課程網站的建設，實現個性化教育。

2.3 重視實踐應用與提高。

在《弧焊電源》課程教學中根據教學大綱的要求，嘗試布置任務分組討論、案例教學[3]、實踐參觀等教學模式，提高教學質量。

（1）布置任務與小組討論相結合。

譬如以小組形式下達設計一種低成本、低飛濺的二氧化碳氣體保護焊電源的任務書，要求學生借助各種現有的手段獲取查找所需的資料，并就飛濺控制反饋環節等問題分小組進行答辯。通過這種方式，極大增加了學生的學習興趣，使弧焊電源的理論知識更好地得以應用。

（2）實踐參觀和操作。

帶領學生參觀并可適時進行學校的IGM焊接機器人、焊條電弧焊機器、二氧化碳氣體保護焊機器、鎢極氬弧焊機等機器的操作，設計鎢極氬弧焊焊接操作時序并進行操作驗證弧焊電源控制過程。這些實踐任務的設定和參觀都能使學生置身于真實的焊接設備工作環境中，縮小課堂教學情景與實際的落差，激發學生的學習興趣。

（3）結合焊接過程進行體會和評估。

打破課程界限[4]，布置學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特性應滿足哪些要求才能保證焊接質量和焊接過程順利進行。培養學生具備弧焊電源設計和評估的能力，為其從事專業工作提前打基礎。

（4）與畢業設計相結合。

針對現有弧焊電源應用適時選擇專用弧焊電源設計作為畢業設計題目的嘗試。

經過近兩輪的教學嘗試，發現既避免了課堂教學上的一言堂，又極大增進學生的學習興趣。促進了高級應用型人才培養所需的理論和實踐有效結合，通過學生教學實際反饋教學質量普遍提高，達到預期效果。

3 結論

綜上所述，由于學時有限，加之學生電工、電子基礎知識相對薄弱，《弧焊電源》傳統單一的講授式教學模式已經不能適應未來國際化競爭和科技發展對焊接高級應用型人才培養發展的要求。教學效果難以達到預期目標，已成為直接制約焊接專業高級應用型人才培養的瓶頸。只有避免教學中的一言堂、全方位提高《弧焊電源》課程教學質量，極力激發學生學習興趣，精心組織教學，適時提高現代弧焊電源的教學比重，結合實際，做到理論和實踐的有機結合，才能真正提高《弧焊電源》課程的教學質量，促進和提高具有國際競爭力的焊接專業高級應用型人才的培養質量。

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[4]朱軍.應用型本科焊接專業實踐教學體系的構建與實踐[J].中國冶金教育，2010（5）：57-62.

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性實訓可采取柔性、靈活的評價標準，重在評價參與過程，試驗過程及創新性。

5 結論

隨著教學改革的深入，為滿足現代科學技術的發展和適應社會的需求，新型的實踐教學方式及內容將不斷涌現。創新型焊接專業實踐教學，以內容新穎、形式多樣，最大限度地調動了學生的積極性和主動性，滿足學生的需求。既培養學生動手能力，又培養創新精神。使學生積極主動地投入到實踐教學環節中，給學生充分的學習自主性，發揮他們的想象力和創造力，使學生的工程實踐能力得到了提高。另外，創新型焊接專業實踐教學還可以挖掘和發現具有優良個性和創新素質的學生，為其創造優越的條件和環境進行重點培養，讓實踐教學在人才培養中充分發揮應有的優勢。參考文獻：

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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改革項目（JG2014010995）

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