“精准示教法”对自动化焊接专业学生创新能力培养的实践研究

曲芳+郝帅+葛升平+苑鹏涛+刘春宪+于海波+高路

摘要： 针对学校自动化焊接专业学生工程训练过程中出现的学习程度不能整齐划一，学生接受程度快慢不等的现状，采用“精准示教”的教学方法，分小组、分批次、分模块的实施学生的精准示教，让每一名学生都有亲自动手实际操作的机会，且实践内容可供学生自行选择、调用，也可让学生自己设计课程内容，给予一定加分的同时，提高和锻炼学生的创新能力，节约生产实习经费。

Abstract： In view of the fact that the degree of learning that occurs during the course of engineering training for automatic welding students in our university can not be uniform and the students' acceptance is high or low， the teaching methods of precise teaching are adopted to implement students in groups， batches and sub-content precision teaching， so that each student has hands-on opportunities， and practical content for students to choose or transfer， you can also allow students to design their own course content， to give points while improving and exercising students' innovative ability to save production internship funds.

关键词： 精准示教；自动化焊接；创新能力；虚拟仿真；实践

Key words： precision teaching；automatic welding；innovative ability；virtual simulation；practice

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）08-0258-02

0 引言

目前，我校自动化焊接专业学生在工程训练过程中普遍采用K5示教法来模拟实际焊接环节，这一示教法对学生没有实现“精准育人”，使得部分学的快的同学无事可做，而学的慢的同学却没能及时掌握实践操作内容。针对这一现状，拟采用“精准示教”的教学方法，改变教学内容安排，有针对性的一对一定制教学，真正实现学校的“精准育人”目标。

1 由“精准育人”过渡到“精准示教”

1.1 “精准育人”办学理念提出的背景及内涵

自2016年，学校围绕建设特色鲜明的高水平应用型科技大学的目标，提出一种“精准育人”的教学理念。这一理念的内涵可以说是对育人工作的一种态度、一种想法和一种思维方式。是对学校多年来现实教育工作的反思和度量，可以催生积极的精神状态，激发学生的创造活力。实施过程中的具体措施包括：日常管理的精细化、教师育人的精心化、教学方案的精准化、育人过程的严谨化、管理服务的人性化和人才培养体系及培养方案的科学化。是一种全方位统筹化的育人新格局，更是让高等工程教育系统建设实现质的飞跃。“精准育人”理念的提出是学校更名大学之后提升发展内涵的重要举措，是对育人工作提出的更高的要求。

1.2 由“精准育人”到“精准示教”的过渡

为了积极响应学校“精准育人”的号召，在笔者所担当的自动化自动化焊接工程训练实践教学过程中，采用“精准示教”的方法，分小组、分批次、分模块的实施学生的精准示教，让每一名学生都有亲自动手实践的机会，且针对学生接受能力的快慢、个人对所学内容的意愿和将来就业需求来选定实践内容和实践项目。在实现严谨育人的同时，还能提高学生的创新能力。且在课程中引入课堂竞赛和推荐学生参加毕业实习等内容，增加学生的求知欲望和求知兴趣。

所谓“精准示教”是在自动化焊接工程训练时，利用奥地利RTI330型自动化焊接机械手配套的K5示教器编程，模拟演示自动化焊接的整个过程，并进行重复的位姿再现，以模拟仿真的方式替代实际焊接。采用“精准示教”的方法，分小组、分批次、分模块的实施学生的课程内容，让每一名学生都有亲自动手实际操作的机会，且实践内容可供学生自行选择、调用，也可以让学生自己设计课程内容，给予一定加分的同时，提高和锻炼学生的创新能力，节约生产实习经费。

1.3 “精准示教”教学内容的精細化设计

根据学生接受能力的快慢、个人对所学内容的意愿和将来就业需求来选定或自行设计实践内容和实践项目。其中：实践内容分为普通区和拔高区、解决校内自动化焊接实际问题或解决企业疑难问题、做理论题或上机实践题、实机仿真或软件仿真和创新设计环节等几类不同模块，如图1所示。这些模块可供学生选择、调用、自由组合。也可以启发学生自己设计实践内容或解决生产及生活中遇到的实际问题，根据解决问题的大小给予加分。且在完成时间上实现弹性学时，完成快的同学可以1节课或是2节课结课，完成慢的同学可以4节课或8节课结课。如果没有学会的同学可以跟着下一轮工程训练继续学习，直到学懂、学会、学满意为止。

其中，普通区实践内容包括：基础的直线焊缝自动化编程、圆弧焊缝自动化编程、T字型焊缝自动化编程；拔高区包括：多层多道焊缝自动化编程、启动外部轴参与自动化焊接、程序块的整体复制、粘贴、插入和删除、机器人轴6轴校正。解决校内实际问题包括：CO2 气体保护焊、钨极氩弧焊、Ar和CO2 混合气体保护焊、点焊、平焊、横焊、立焊和仰焊；解决企业疑难问题包括：库程序调用、喷嘴寻找电弧传感程序、机器人6轴和外部轴2轴共同参与自动化焊接。理论题包括：自动化焊接参数设计、电流电压的选择、程序步点类型的选择、程序编写的步骤、机器维修保养时间等；上机实践题包括：所有编制的程序上机示教演示操作。实机仿真包括：利用学校实训中心的RTI330型自动化焊接机械手模拟焊接过程；软件仿真包括：利用自动化焊接机械手训练室3DMAX软件中的虚拟机械手，在离线的K5示教器上虚拟仿真程序，并优化改进程序中出现的问题。创新设计环节包括：学生根据自己所学，自行设计自动化焊接课程内容，或解决生产及生活中遇到的实际问题，编制程序，设计参数和工艺。

2 创新能力对于自动化焊接专业学生的重要性

2.1 自动化焊接专业的学科特点决定

自动化焊接指在没有人参与的情况下，采用具有自动控制、自动调节、检测、加工的机器设备，按规定的程序或指令自动进行自动化焊接作业的技术方法。自动化焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻，对于交通运输工具来说可以减轻自重，节约能量。自动化焊接的密封性好，适于制造各类容器。发展联合加工工艺，使自动化焊接与锻造、铸造相结合，可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构，经济效益很高。采用自动化焊接工艺能有效利用材料，自动化焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料，充分发挥各种材料的特长，达到经济、优质。

其目的在于增加产量、提高质量、降低成本和劳动强度、保障生产安全等，自动化焊接程度已成为衡量一个现代化国家科学技术和经济发展水平的重要标志之一，在现代工业中是一种不可缺少而且是日益重要的一种加工工艺方法。因此，只有不断的提高和改进自动化焊接的工艺和方法，才能够提高我国工业建设的水平和实力，促进我国自动化焊接技术的不断发展，为国家经济建设作出更大的贡献。

2.2 创新能力可以有效提高学生就业竞争力

“精准示教”教学内容中“解决企业疑难问题”和“创新设计”这两个环节中，通过学生自己设计、组合、调用自动化焊接课程内容和解决企业一线自动焊接疑难问题，如库程序调用、喷嘴寻找电弧传感程序、机器人6轴和外部轴2轴共同参与自动化焊接等，成功实现了高等学校与企业合作，将教学延伸到企业，又将企业中的实际问题反映到课堂教学中。同时，在学生自行创新设计过程中，对于学生的想象力和创新能力是一种极大的提高，并借助加分和竞赛的形式，激发学生主动学习与探索精神[1]，在创新过程中对于新的设计工艺和设计方法鼓励学生申请专利，并帮助修改和撰写专利申请文件。这一做法，有利于增强学生创业创新的自信心和自豪感，对于高校对学生的教育培养具有一定的指导作用[2]。同时，我中心定期邀请企业一线的技术工人与学生面对面交流，让学生真正做到“零距离”感受职场。并向学生传授最鲜活、最前沿的焊接工艺和实践经验，为学生解决课堂上的困惑，并为将来进入职场打下坚实基础[3]。

3 “精準示教法”对我校自动化焊接专业学生创新能力培养的作用与成效

从2016年开始，围绕学校办学特色，利用学校实训中心的自动化焊接机械手设备对于自动化焊接专业学生进行工程训练培训，经过了2年的实际应用，在教学目标、教学内容、教学方法、教学管理等四个方面实施精准示教，对学生实施精准培养，取得的效果也是喜人的。至今毕业的两届自动化焊接专业学生，深受各大企业的青睐和欢迎，已毕业的学生共80名，分别就业于三一重型装备有限公司、哈飞工业有限责任公司、航天科工哈尔滨风华有限公司等企业，一次就业率100%，其中39人签约中国500强以上企业，占毕业生人数的48.8%，就业率和就业质量均处于学校先进水平，中心连续2年被学校授予就业“特殊贡献奖”。

通过近两年的实践证明，“精准示教法”对学校自动化焊接专业学生创新能力的培养是符合社会经济发展需要的、是成功的。且这一“精准示教”的过程，既是一个理念、一个目标，更是一个过程、一个追求，有利于培养“思想道德素质高、实践能力强”的高素质人才[4-5]，就实际应用的效果来看是有效的。

参考文献：

[1]田超颖.对比示教法在护生操作示教中的应用[J].全科护理，2016，14（2）：198-209.

[2]曲芳，沈斌，宁姗，等.产学研结合培养煤矿安全工程专业人才的改革与实践[J].价值工程，2016，35（411）：184-186.

[3]李春艳，易烨.虚拟仿真实验室的建设与实验教学的改革[J].中国管理信息化，2014，17（24）：114-115.

[4]曲芳，罗凤利.基于卓越工程师培养的自动化焊接实践课程体系研究[J].职教通讯，2016（15）：15-18.

[5]曲芳，沈斌，罗凤利，等.安全工程专业创新人才培养的模式探索[J].中国电力教育，2017（4）：37-40.