高職手工電弧焊教學中“掌握學習”教學法實驗研究

廖麗　劉鷹

【摘 要】本文通過實施對比教學實驗，分析實驗結果可知，在手工電弧焊實訓操作課中開展“掌握學習”教學法所產生的教學效果比常規教學法顯著，同時，手工電弧焊輔助訓練裝置在手工電弧焊實際操作訓練中發揮了較大的作用。

【關鍵詞】高職 手工電弧焊 “掌握學習”教學法 實驗

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）07C-0051-03

焊接手藝是現代工業成長的一門主要學科，它被普遍地應用于各制造業中。手工電弧焊相對機器設備保障下的全自動或半自動焊具有更加機動、便利且成本低的特征，但對操作者的技術水平也提出了更高的要求。目前，在高職教學中普遍存在專項訓練經費不足、教學方法傳統，以及訓練課時、培訓設備、培訓場地不夠等問題，初學者在手工電弧焊綜合實訓課程結束后，普遍不能達到教學質量標準的要求。為此，筆者在廣西農業職業技術學院機電系2015級機電專業8個班級中，設計“掌握學習”教學模式，探索“掌握學習”教學法在手工電弧焊教學中的可行性和效果。

一、手工電弧焊輔助教學用具的結構性能特點

許多學生反映剛上機操作時常常由于手、眼、腦的動作配合不協調，出現顧此失彼的現象，在較短的訓練時間內很難真正掌握手工電弧焊的操作技術。為此，筆者設計開發了一款手工電弧焊輔助訓練裝置，見圖1。該輔助訓練裝置由模擬焊槍組和模擬焊接工件組兩個部分組成，可以模擬實現：焊條工作時焊條燃燒的過程、對運條軌跡是否超出規定進行自動檢測及報警；對焊條與工件焊接表面是否保持2-4MM的空間距離進行自動檢測及報警；模擬強光工作環境。

圖1 手工電弧焊輔助訓練裝置示意圖

二、實驗概況

（一）實驗目的

通過實施對比教學實驗，分析實驗結果，論證在手工電弧焊實訓操作課中開展“掌握學習”教學法所產生的教學效果是否比常規教學法顯著，同時檢驗手工電弧焊輔助訓練裝置在手工電弧焊實際操作訓練中的作用。

（二）實驗步驟

1.明確實驗周期、階段及目標。實驗時間：2016年秋季共40學時/班。分為三個階段：其一，準備階段。手工電弧焊輔助訓練裝置的制作。其二，實施階段。分別采取“掌握學習”教學法和傳統教學課案實施教學，同時在對比班和實驗班開展有輔助訓練裝置和沒有輔助訓練裝置的教學。其三，總結階段。對不同條件下的教學與測試結果進行關系研究。

2.實驗變量設計。主要設計如下變量：

刺激變量1：實驗班分別實施有輔助訓練裝置的“掌握學習”教學法和無輔助訓練裝置的“掌握學習”教學法；對比班分別實施有輔助訓練裝置的傳統教學和無輔助訓練裝置的傳統教學。

刺激變量2：在4個實驗班中又分為兩組，實驗班1、2實施無輔助訓練裝置教學，實驗班3、4實施有輔助訓練裝置教學；在4個對比班中又分為兩組，對比班1、2實施無輔助訓練裝置教學，對比班3、4實施有輔助訓練裝置教學。

反應變量（實驗假設）：有輔助訓練裝置進行操作動作訓練教學的學生優于無輔助訓練裝置進行操作動作訓練教學的學生；在操作技能的掌握速度與學習成本上，實驗班學生優于對比班學生；實驗班學生的認知能力、掌握同等技術操作的能力和掌握同等技術能力所花費的學習成本優于對比班。

控制變量：實驗班和對比班的授課者皆選用同一位教師；教師對實驗班和對比班實施相等的專業基礎知識教學和操作技能教學視頻教學；為避免“霍桑效應”（即那些意識到自己正在被別人觀察的個人具有改變自己行為的傾向），對實驗班、對比班均進行“學盲控制”，實行教考分離。聘請校外專業考評員擔任考官，理論考核統一采用計算機隨機抽題，技能實操考核則由考評員打分，考評員完全不知道學生的學習情況，保證測驗結果的權威性，能比較真實地反映學生的技術水平。

3.被試選擇。在廣西農業職業技術學院機電系2015級自然平行班中整群抽取8個班，將其中4個班作為實驗班，另4個班作為對比班。

三、實驗教學的實施

（一）運用傳統教學法的教學實驗

在傳統教學中，教師與學生往往一致認為，操作技能的掌握是學習的重點，不太看重相關的專業知識。所以其考核評價方法較為簡單，只以學生實際焊接件作為考核對象，主要是目測焊縫外觀質量，對焊縫內部質量及焊接操作程序未作考核。整個教學過程中，教師很少關注學生實操后的感受，失去較佳的經驗傳授時期，學生處于自我摸索的學習狀態。教學中重點以學生頻頻上機操練為主，當面指導及錯誤原因分析、糾正錯誤動作較少。實際教學中，學生上課真正動手操作的時間非常短，大部分時間是在等待上機操作，浪費了學習時間。圖1為無輔助訓練裝置的傳統講授模式，圖2為有輔助訓練裝置的傳統講授模式。

圖1 無輔助訓練裝置的傳統講授模式

圖2 有輔助訓練裝置的傳統講授模式

（二）運用“掌握學習”教學法的教學實驗

“掌握學習”教學是以“人人都能學習”這一信念為基礎，以基礎能力和能力傾向各有差異的學生組成的集體為前提，以教學目標的達成為準則，以傳統的班級群體教學為基本形式，輔之以經常、及時的反饋和提供個別化幫助以及所需的額外學習時間，使所有學生都達到預定教學目標的一種教學活動體系。

“掌握學習”教學法的實施過程可分為三個階段：第一階段，明確講授內容和教學目標；第二階段，了解學生的基本情況，作出診斷性評價，制訂具體實施教學計劃；第三階段，有的放矢，個別輔導，因材施教。

“掌握學習”教學法強調的是有一套行之有效的個性化的教學實踐，以適應不同素質學生的操作性技能的學習，所以教師除針對不同的學生給予恰當的個別指導外，還要加強學習者在自我體驗與感受后的反思與總結，然后再實踐再反思，如此不斷循環。在此過程中，教師應先明確提出教學目標，使得學生能對比教學目標進行訓練，學習者自己時刻檢測學習進度和技能掌握的熟練程度，成績優秀者還能幫助和指導同伴學習，形成互幫互學、共同進步的良好學習氛圍。

根據教育心理學家布盧姆的“掌握學習”教學理論，“掌握學習”教學法是要給予學生充足的學習時間去掌握學習材料。但是，高職手工電弧焊的實訓課總學時都不會太長，一般為40學時左右。為解決學時緊迫的難題，故引入特定的輔助教學訓練裝置，從而促進教學活動產生最大績效。整個學習過程分為引弧、運條、收弧三個學習階段，其中引弧、運條訓練引入輔助教學訓練裝置，目的是促進學生快速熟練掌握操作動作，形成“手、眼、腦”的動作協調一致。圖3為無輔助教學訓練裝置的手工電弧焊技術教學中運用“掌握學習”教學法，圖4為有輔助教學訓練裝置的手工電弧焊技術教學中運用“掌握學習”教學法。

圖3 無輔助教學訓練裝置的手工電弧焊技術教學中

運用“掌握學習”教學法

圖4 有輔助教學訓練裝置的手工電弧焊技術教學中

運用“掌握學習”教學法

四、實驗結果分析與討論

（一）實驗結果與對比分析

表1和圖5顯示出實驗班與控制班在各個項目上的平均成績。從圖表中可以看出，實驗組學生不論是在操作技能的掌握方面還是在相關理論知識的掌握方面成績都更為優秀。同時，成績統計數據顯示，有輔助訓練裝置輔助教學的班組其平均成績均高于無裝置班組的平均成績，而且在沒有輔助訓練裝置參與的訓練項目即收弧項目的平均成績無論是對比組還是實驗組都無明顯差異。這說明，輔助訓練裝置對學生快速掌握操作技能是有幫助的。

表1 兩組學生平均成績

項目 對比組1 對比組2 對比組3 對比組4 實驗組1 實驗組2 實驗組3 實驗組4

引弧 78.2 77.9 81.3 81.5 84.2 83.7 86.5 85.3

運條 78.4 77.3 79.6 80.3 83.1 82.6 87.2 87.5

收弧 77.4 77.8 77.5 77.1 79 78.4 78.8 79.6

總測理論 83.2 82.3 84.6 84.3 87.1 86.5 90 90.3

總測實操 79.4 79.2 83.2 82.8 84.5 84.3 88.2 88.7

圖5 實驗組與對比組各項目成績對比

（二）討論

1.“掌握學習”教學法在教學應用中的作用。第一，有利于教師與全體學生的交流；第二，有利于教師單獨與某一學生就其個人身體因素或理解程度不同產生的操作動作偏差的原因分析和糾正之間的交流。第三，有利于學生之間交流和分享成功經驗。在整個教學過程中，教師的作用主要是動作示范、個別輔導，意在實現全員學習、學有所思、學有所成的學習效果。

2.實驗的可取與不足之處。從學生對以手工電弧焊輔助訓練裝置教學的調查表來看，學生認為對他們在學習上有一定程度的幫助。老師也反映自從采用手工電弧焊輔助訓練裝置教學，學生能更容易、更快捷地掌握手工電弧焊的基本操作技能，學習興趣大大地提高。調查結果顯示，學生更愿意先采用手工電弧焊輔助訓練裝置進行動作的協調訓練，待基本操作要領熟練后再實際上機操作，學生的自信心增強了，技能的掌握時間縮短了，訓練的成本也大大降低了。

由于一些客觀的因素，此研究也存在不足之處，諸如有少部分生源是中職生，有實際操作經驗，此類實驗人群沒有剔除，造成實驗結果有所偏差。由于實驗僅以1個年級、8個班級進行對比，就此得到的結論可能有所偏差。

綜上所述，將手工電弧焊輔助訓練裝置引入傳統的手工電弧焊課堂，是一項積極可取的教學改革，也為這類傳統技能的培訓方法注入新的活力，將激勵教師在此類技能訓練方面作出更多的有益探索。

【參考文獻】

[1]吳志超，劉紹曾，曲宗湖.現代教學論與體育教學[M].北京：人民體育出版社，1993

[2]布盧姆掌握學習論文集[M].王綱，等譯.福州：福建教育出版社，1996

【基金項目】2016年度廣西高校中青年教師基礎能力提升項目（KY2016YB688）

【作者簡介】廖 麗（1979— ），女，廣西陸川人，廣西農業職業技術學院機電工程系講師，研究方向：機械設計與制造。