适应高级应用型人才培养的《弧焊电源》教学改革与尝试

管晓光，李柏茹，王永东，郑光海，赵 霞，朱 艳

（黑龙江科技大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨150022）

适应高级应用型人才培养的《弧焊电源》教学改革与尝试

管晓光，李柏茹，王永东，郑光海，赵 霞，朱 艳

（黑龙江科技大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨150022）

基于高级应用型人才的要求，针对目前《弧焊电源》课堂教学中存在的基础薄弱、难以达到预期教学目标的问题，结合弧焊电源未来发展趋势及新技术对焊接高级人才培养的要求，以提高课堂教学质量为出发点，进行《弧焊电源》教学改革。通过增加相关新知识教学内容的比重，重视学生《弧焊电源》学习的基础知识及应用能力的培养，构建全方位的焊接教学模式，重视实践应用与提高等措施，促使《弧焊电源》课程课堂教学质量有效提高。

弧焊电源；高级应用型；人才培养；教学改革

0 前言

随着现代化高质量焊接产品的发展，与之相配套的弧焊电源要求越来越高。从世界范围来看相对于其他发达国家，我国目前高端、自主品牌的先进焊接装备仍有所欠缺[1]。《弧焊电源》作为本科焊接专业的主干课之一，可为其专业课程提供必要的弧焊电源知识，就课程本身来说具有理论性和实践性强的特点。《弧焊电源》教学的主要目的是使学生掌握各种常用弧焊电源的基本理论、知识和实验技能，并能根据不同的弧焊工艺正确地选择和使用弧焊电源、排除常见故障。现代焊接的高速发展对《弧焊电源》教学提出更高层面的要求。随着国内外竞争的加剧，对弧焊电源提出越来越高的要求，以绿色、智能、数字化为主流。适应国内外需求的对焊接技术的提高和质量控制的弧焊电源的学习可以更好地适应国内外的竞争需要。由于学时的限制，学生前期基础知识掌握相对欠缺，促使传统的《弧焊电源》课堂教学效果难以达到已定的教学目标。因此，提高《弧焊电源》教学效果就是摆在焊接专业教师身上的一个重要任务。

1 制约《弧焊电源》课程教学质量的因素

《弧焊电源》是高等学校应用型本科焊接专业的一门重要课程。按模块分为：弧焊电源基本理论知识模块、电磁式弧焊电源模块、电子式弧焊电源模块、数字式弧焊电源模块、弧焊电源选择及安全使用模块五大模块。

从各学校教学来看，传统的《弧焊电源》先修课程为《电工与电子技术》课程。大多数的学生对电工与电子技术的知识要点的理解和实践储备的知识和能力略显不足。而《弧焊电源》课程所涉及的知识面广，对电工、电子等知识的掌握要求较高，课程自身的理论知识内容又较多，涉及电工、电子技术的方方面面，弧焊电源课程的更新速度相对于现代化的新型弧焊电源技术的发展来说滞后。而数字化的弧焊电源应用日趋广泛，学生已学的电子技术知识薄弱，加之学时的限制，除天津大学等少数学校开设了弧焊电源实验外，其他学校普遍较少或根本没有。而在平时的授课过程中一般多以教师为主，采取灌输讲解的方式。这些因素都直接影响了教师备课或者学生学习和掌握弧焊电源的知识。尤其在布置学生进行弧焊电源设计时，由于学时和基础知识薄弱的限制几乎无法获得满意的效果。

2 《弧焊电源》教学质量提高策略

针对当前《弧焊电源》教学中存在的普遍问题和难点，着力从课堂、实践教学等方面采取相应措施，进行弧焊电源教学改革，提高教学效果。

2.1 增加相关新知识的教学内容

采取网上或参加埃森焊接博览会等搜集素材、参加企业实践、开发专利等方式，依据弧焊电源应用的最新发展趋势及逆变式、弧焊机器人比重大的特点，调整教学内容，提高弧焊逆变器及弧焊电源的数字化控制的比重，将其由原来总学时的30％提高到50％。内容方面针对各章知识点建立的五大知识模块分模块教学。对当前学科前沿知识及发展趋势，如全数字化控制、神经网络控制、智能识别等内容可在原有基础上增加4学时。

2.2 构建全方位教学模式以期激发学生学习主观能动性

（1）教学中重视以学生为主体的启发式教学模式[2]。

根据学生专业知识培养方案，要求学生提前巩固相关电工、电子理论基础知识，并做好预习，课堂讲授时对重要基础知识进行回顾，本着加强和拓宽原则，抓住每篇、每章教材内容的核心和难点，联系弧焊电源实际，进行课堂讲授。如在“焊接电弧及其电特性”教学时先讲清楚电弧是决定焊接质量的重要因素，再介绍为保证其质量需理解电弧的产生、组成及其静特性和动特性。在以后讲述对各类弧焊电源的基本要求时可应用电弧知识进行拓展和引申。有目的地指导学生去自学和拓展思路，侧重讲解不同弧焊电源基本原理及优缺点，使学生掌握弧焊电源设计的基本思路，利用所学的焊接知识分析、选择甚至设计弧焊电源。课程结束后布置学生查阅相关资料，以小组讨论方式进行，随后教师总结。在不同模块教学中可适当增加双语教学内容，并鼓励学生阅读国外弧焊电源的专利，提高学生学习兴趣。

（2）采用板书和多媒体相结合进行教学。

为更好地激发学生学习兴趣可精心准备多媒体材料，制作CAI课件[2]，选用一些埃森博览会的新型焊接设备案例等作教学素材进行分类和整合，融入到课堂教学中，通过图片、动画和视频等资料，使弧焊电源的教学内容具有新颖、先进和实用的特点，以达到板书与多媒体教学两者的有机结合。筹备课程网站的建设，实现个性化教育。

2.3 重视实践应用与提高。

在《弧焊电源》课程教学中根据教学大纲的要求，尝试布置任务分组讨论、案例教学[3]、实践参观等教学模式，提高教学质量。

（1）布置任务与小组讨论相结合。

譬如以小组形式下达设计一种低成本、低飞溅的二氧化碳气体保护焊电源的任务书，要求学生借助各种现有的手段获取查找所需的资料，并就飞溅控制反馈环节等问题分小组进行答辩。通过这种方式，极大增加了学生的学习兴趣，使弧焊电源的理论知识更好地得以应用。

（2）实践参观和操作。

带领学生参观并可适时进行学校的IGM焊接机器人、焊条电弧焊机器、二氧化碳气体保护焊机器、钨极氩弧焊机等机器的操作，设计钨极氩弧焊焊接操作时序并进行操作验证弧焊电源控制过程。这些实践任务的设定和参观都能使学生置身于真实的焊接设备工作环境中，缩小课堂教学情景与实际的落差，激发学生的学习兴趣。

（3）结合焊接过程进行体会和评估。

打破课程界限[4]，布置学生观察和记录不同焊接缺陷和焊接过程，确定弧焊电源静特性和动特性应满足哪些要求才能保证焊接质量和焊接过程顺利进行。培养学生具备弧焊电源设计和评估的能力，为其从事专业工作提前打基础。

（4）与毕业设计相结合。

针对现有弧焊电源应用适时选择专用弧焊电源设计作为毕业设计题目的尝试。

经过近两轮的教学尝试，发现既避免了课堂教学上的一言堂，又极大增进学生的学习兴趣。促进了高级应用型人才培养所需的理论和实践有效结合，通过学生教学实际反馈教学质量普遍提高，达到预期效果。

3 结论

综上所述，由于学时有限，加之学生电工、电子基础知识相对薄弱，《弧焊电源》传统单一的讲授式教学模式已经不能适应未来国际化竞争和科技发展对焊接高级应用型人才培养发展的要求。教学效果难以达到预期目标，已成为直接制约焊接专业高级应用型人才培养的瓶颈。只有避免教学中的一言堂、全方位提高《弧焊电源》课程教学质量，极力激发学生学习兴趣，精心组织教学，适时提高现代弧焊电源的教学比重，结合实际，做到理论和实践的有机结合，才能真正提高《弧焊电源》课程的教学质量，促进和提高具有国际竞争力的焊接专业高级应用型人才的培养质量。

[1]初雅杰.焊接专业面向工程应用创新人才培养模式探讨[J].中国冶金教育，2012（5）：3-8.

[2]熊震宇.中美高校焊接专业人才培养的比较研究[J].电焊机，2009，39（3）：31-34.

[3]尹立孟.工程案例教学法在焊接教学中的应用[J].重庆科技学院学报（社会科学版)，2010（14）：165-166.

[4]朱军.应用型本科焊接专业实践教学体系的构建与实践[J].中国冶金教育，2010（5）：57-62.

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性实训可采取柔性、灵活的评价标准，重在评价参与过程，试验过程及创新性。

5 结论

随着教学改革的深入，为满足现代科学技术的发展和适应社会的需求，新型的实践教学方式及内容将不断涌现。创新型焊接专业实践教学，以内容新颖、形式多样，最大限度地调动了学生的积极性和主动性，满足学生的需求。既培养学生动手能力，又培养创新精神。使学生积极主动地投入到实践教学环节中，给学生充分的学习自主性，发挥他们的想象力和创造力，使学生的工程实践能力得到了提高。另外，创新型焊接专业实践教学还可以挖掘和发现具有优良个性和创新素质的学生，为其创造优越的条件和环境进行重点培养，让实践教学在人才培养中充分发挥应有的优势。参考文献：

[1]史维琴，陈保国，姜泽东.基于特种设备制造标准的焊接专业人才培养探索和实践[J].电焊机，2013，43（8）：91-94.

[2]王要利，肖宏滨，张柯柯，等.开放焊接实验室探索与实践[J].实验室研究与探索，2009，28（2）：157-161.

[3]张亮，韩继光，郭永环，等.微电子焊接专业教学改革与实践[J].电焊机，2014，44（8）：11-13.

[4]赵国际，陈建华.高职焊接专业多样化建设与创新发展模式[J].电焊机，2015，45（8）：229-232.

[5]王要利，程光辉，张柯柯，等.多媒体在焊接实验教学中的应用研究[J].济源职业技术学院学报，2011，10（2）：82-84.

[6]杨林丰.焊接实践教学模式探讨[J].焊接技术，2010，39（1）：71-72.

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

黑龙江省高等教育教学改革项目（JG2014010995）

管晓光（1976—），女，吉林松源人，讲师，在读博士，主要从事焊接技术与工程专业教学工作。