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摘要：针对实践型及创新型专业人才的培养目标和焊条电弧焊实验的特点，对焊条电弧焊实验进行了开放式实验教学的改革探索。通过该开放实验的教学，可以使材料科学与工程专业的学生不拘拟于“材料学”或“材料加工”专业理论的实验教学思维方式，充分调动学生的积极性和创造性，培养其动手能力和创新能力。它是锻炼学生发现问题、独立思考、团队协作、师生沟通、解决问题的关键环节，能为学生毕业后的就业打下坚实基础。
关键词：焊条电弧焊；开放实验；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）17-0052-02
开放实验是理工科大学应用最多、教学效果最显著、最受学生喜爱的实验类型，它的最大特点是增强学生自主创新能力，为学生合理利用课余时间、将理论知识与实践相结合、加强动手操作技能、在实验中发现问题并解决问题、为就业打下良好的基础提供平台。针对目前学生对实践学习的积极性高涨、迫切要求增强个人就业前的实践培训等情况，我们对《焊条电弧焊操作技巧实训》开放实验进行了教学改革的探索，取得了较好的教学成果。
一、利用现代教学手段讲解焊条电弧焊的重要性及安全注意事项
在现代工业生产中，由于焊条电弧焊普适性强、设备成本低，在实际生产中占有举足轻重的地位。在开放实验的前期，我们利用网络、视频、课件等手段，向学生讲解焊条电弧焊的重要性。另外，利用社会上发生的各种焊接安全事故，进行安全生产教育。通过各种血淋淋的事实，让学生树立起安全第一的生产意识，有助于培养他们走上工作岗位后时时刻刻警钟长鸣。
二、利用焊接仿真模拟工具进行前期操作训练
为了确保安全，消除部分学生对焊接引弧后的恐惧心理，我们利用自制的焊接仿真模拟工具，结合实验室现有的各种焊条电弧焊设备，进行无电情况下的模拟焊接。在授课过程中还播放一些焊工操作技巧视频，将单调乏味的文字内容通过对视频中工人师傅具体操作的点评讲解给学生，使学生对焊机、焊钳、焊条、引弧、运条、委弧、挑弧、接弧及收弧等内容有具体直观的认识。在无电模拟焊接训练过程中，首先由实验教师进行分步骤的示范操作，然后对学生进行一对一的指导，发现不正确的操作立即进行现场纠正。第一轮后，对整个实验室进行开放管理，由同学互相监督进行后面的多轮训练。实验教师可以在机房通过网络传输进行观察，将每位学生的优缺点记录下来。学生进行多轮无电焊接模拟训练后，集中在机房通过视频回放等手段，由指导教师对每位同学的操作进行点评，使学生在训练的前期就掌握正确的焊接方法和操作技巧。
三、现场操作步骤的训练
在这个训练过程中，只需学生将整个焊接过程按操作规程正确演练下来即可，不必讲究过多焊接过程中的技巧。学生可按照“开机→引弧→运条→收弧→关机”的步骤完成焊接，对焊条的夹持、防护面罩的使用、正负极的接线、焊接姿式、焊接时手臂和手腕的动作要有正确的认识并能熟练的应用，而对从引弧到收弧过程中的技巧不进行重点练习。由于是带电作业，且是380V的高压，进行现场操作步骤的训练时，指导教师必须留在现场，随时处理突发情况。另外，学生要穿好防护服和绝缘鞋，戴好焊接手套。
四、操作技巧的训练
在学生能正确熟练地完成整个焊接过程后，就可以进行引弧后操作技巧的训练，包括敲击引弧、划擦引弧、竖焊、仰焊等内容，指导教师可对每一步骤进行详细的现场指导。当学生掌握了基本的操作技巧后，可由同学单个进行操作，其他同学在机房通过视频观察其整个操作过程。这时必须有两位指导教师配合，一位教师在现场观察操作人员，并准备随时处理各种突发情况，另一位教师在机房通过视频向其他同学进行讲解，将正确与错误之处点明。这样有助于学生不受焊接时弧光的影响，能清楚看到焊接操作者的各种动作，做到心中有数，事半功倍。训练结束后，学生可将自己或他人进行焊接时的录像视频文件拷贝带走，课余时间在电脑上回放揣摸，进一步加强认识，以利于下一次实验时改正错误，提高操作技能。
五、理论联系实际
学生们在完成一定的训练后，即可焊接部分产品，将产品进行焊接质量检测。检测方法包括无损检测和破坏性检测。无损检测有目测焊接外观质量、磁粉检测、荧光检测等方法，破坏性检测主要是观察焊接接头的金相显微组织（包括焊缝区、熔合区、热影响区、母材区和特征）及内部缺陷。根据检测的结果，尤其是焊接缺陷的产生，联系课堂上的理论知识，根据实验目的，学生自己查阅文献，并对文献进行分析总结，鼓励学生之间相互探讨（包括焊条的型号及规格、母材的化学成分、焊条与母材之间的匹配、焊接电流的大小、开坡口的型式、焊接速度的控制等内容），然后制订具体的实验方案，与实验指导教师进行讨论，确立可行后进行新的操作训练。这一点是整个开放实验的核心内容，它是锻炼学生发现问题、独立思考、团队协作、师生沟通、解决问题的关键环节。在整个过程中，指导教师主要起引导、启发的作用，改变学生们之前单纯地认为焊条电弧焊仅仅就是焊接完就万事大吉的传统看法。通过这样的过程鼓励学生积极思考，增强学生的自主学习、独立思考的能力。达到一定水平的学生可以去考取焊接技师等证书，为以后的就业打好坚实的基础。为了充分调动学生的参与性，可以由个人自行设计造型简单的小桌凳、机器人、汽车模型、小工艺品等制件。实验结束后，学生可将这些有纪念意义的制品带走珍藏。通过整个开放实验的开展，促进学生将所学的理论知识应用于实践，有利于提高学生的实验创新能力和培养其团队精神。
六、管理方法
开放性实验要有完善的教学管理体系，这样才能显示出其独特的优势。教学管理体系包括如下几方面。
1.课程的介绍，不要只有一些笼统的文字内容（如教学大纲等），最好有相关的视频播放，学生可以在网上点击观看，这样能更好地激发学生选课的积极性，并对该实验有初步的感性认识。
2.完善的选课系统，教学管理系统内要有开放实验的具体时间（包括晚上、休息日等，只要是指导教师和实验室的开放时间允许）、每次训练课的具体内容、最多容纳的人数等。学生选课成功后，即可按部就班进行实验。
3.成绩的评定，一般的实验作为理论课程补充的实验课程，对学生考核往往是通过其上交的实验报告进行评分，学生只需简单模仿，背离了开放实验教学的初衷。《焊条电弧焊操作技巧实训》开放实验可以进行分阶段打分，学生完成一个阶段实验即可评定一次分数，并且主要针对操作技能及发现问题、分析问题、解决问题的能力（而不是一两份文字性的实验报告）进行评定。
《焊条电弧焊操作技巧实训》开放实验利用开放式的实验教学模式，使材料科学与工程专业的学生不拘拟于“材料学”或“材料加工”专业理论的实验教学思维方式，充分调动学生的积极性、创造性、团队协作性，是培养现代工业所需的实践型、创新型专业人才的重要途径。
参考文献：
[1]蒋海洋，可燕.开放性实验室规范化管理的探索[J].实验室研究与探索，2012，（9），156-159.
[2]俞远志，张立庆，傅晓航.开放性实验教学模式的实践与思考[J].实验室研究与探索，2012，（3），153-155.
[3]陈远东.开放性实验教学的建设方法[J].长春工业大学学报，2012，（2），80-82.
[4]金凤柱，陈永.电焊工操作入门与提高[M].北京：机械工业出版社，2012.
[5]潘继民.焊工操作质量保证指南[M].北京：机械工业出版社，2010.
关键词：焊条电弧焊；开放实验；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）17-0052-02
开放实验是理工科大学应用最多、教学效果最显著、最受学生喜爱的实验类型，它的最大特点是增强学生自主创新能力，为学生合理利用课余时间、将理论知识与实践相结合、加强动手操作技能、在实验中发现问题并解决问题、为就业打下良好的基础提供平台。针对目前学生对实践学习的积极性高涨、迫切要求增强个人就业前的实践培训等情况，我们对《焊条电弧焊操作技巧实训》开放实验进行了教学改革的探索，取得了较好的教学成果。
一、利用现代教学手段讲解焊条电弧焊的重要性及安全注意事项
在现代工业生产中，由于焊条电弧焊普适性强、设备成本低，在实际生产中占有举足轻重的地位。在开放实验的前期，我们利用网络、视频、课件等手段，向学生讲解焊条电弧焊的重要性。另外，利用社会上发生的各种焊接安全事故，进行安全生产教育。通过各种血淋淋的事实，让学生树立起安全第一的生产意识，有助于培养他们走上工作岗位后时时刻刻警钟长鸣。
二、利用焊接仿真模拟工具进行前期操作训练
为了确保安全，消除部分学生对焊接引弧后的恐惧心理，我们利用自制的焊接仿真模拟工具，结合实验室现有的各种焊条电弧焊设备，进行无电情况下的模拟焊接。在授课过程中还播放一些焊工操作技巧视频，将单调乏味的文字内容通过对视频中工人师傅具体操作的点评讲解给学生，使学生对焊机、焊钳、焊条、引弧、运条、委弧、挑弧、接弧及收弧等内容有具体直观的认识。在无电模拟焊接训练过程中，首先由实验教师进行分步骤的示范操作，然后对学生进行一对一的指导，发现不正确的操作立即进行现场纠正。第一轮后，对整个实验室进行开放管理，由同学互相监督进行后面的多轮训练。实验教师可以在机房通过网络传输进行观察，将每位学生的优缺点记录下来。学生进行多轮无电焊接模拟训练后，集中在机房通过视频回放等手段，由指导教师对每位同学的操作进行点评，使学生在训练的前期就掌握正确的焊接方法和操作技巧。
三、现场操作步骤的训练
在这个训练过程中，只需学生将整个焊接过程按操作规程正确演练下来即可，不必讲究过多焊接过程中的技巧。学生可按照“开机→引弧→运条→收弧→关机”的步骤完成焊接，对焊条的夹持、防护面罩的使用、正负极的接线、焊接姿式、焊接时手臂和手腕的动作要有正确的认识并能熟练的应用，而对从引弧到收弧过程中的技巧不进行重点练习。由于是带电作业，且是380V的高压，进行现场操作步骤的训练时，指导教师必须留在现场，随时处理突发情况。另外，学生要穿好防护服和绝缘鞋，戴好焊接手套。
四、操作技巧的训练
在学生能正确熟练地完成整个焊接过程后，就可以进行引弧后操作技巧的训练，包括敲击引弧、划擦引弧、竖焊、仰焊等内容，指导教师可对每一步骤进行详细的现场指导。当学生掌握了基本的操作技巧后，可由同学单个进行操作，其他同学在机房通过视频观察其整个操作过程。这时必须有两位指导教师配合，一位教师在现场观察操作人员，并准备随时处理各种突发情况，另一位教师在机房通过视频向其他同学进行讲解，将正确与错误之处点明。这样有助于学生不受焊接时弧光的影响，能清楚看到焊接操作者的各种动作，做到心中有数，事半功倍。训练结束后，学生可将自己或他人进行焊接时的录像视频文件拷贝带走，课余时间在电脑上回放揣摸，进一步加强认识，以利于下一次实验时改正错误，提高操作技能。
五、理论联系实际
学生们在完成一定的训练后，即可焊接部分产品，将产品进行焊接质量检测。检测方法包括无损检测和破坏性检测。无损检测有目测焊接外观质量、磁粉检测、荧光检测等方法，破坏性检测主要是观察焊接接头的金相显微组织（包括焊缝区、熔合区、热影响区、母材区和特征）及内部缺陷。根据检测的结果，尤其是焊接缺陷的产生，联系课堂上的理论知识，根据实验目的，学生自己查阅文献，并对文献进行分析总结，鼓励学生之间相互探讨（包括焊条的型号及规格、母材的化学成分、焊条与母材之间的匹配、焊接电流的大小、开坡口的型式、焊接速度的控制等内容），然后制订具体的实验方案，与实验指导教师进行讨论，确立可行后进行新的操作训练。这一点是整个开放实验的核心内容，它是锻炼学生发现问题、独立思考、团队协作、师生沟通、解决问题的关键环节。在整个过程中，指导教师主要起引导、启发的作用，改变学生们之前单纯地认为焊条电弧焊仅仅就是焊接完就万事大吉的传统看法。通过这样的过程鼓励学生积极思考，增强学生的自主学习、独立思考的能力。达到一定水平的学生可以去考取焊接技师等证书，为以后的就业打好坚实的基础。为了充分调动学生的参与性，可以由个人自行设计造型简单的小桌凳、机器人、汽车模型、小工艺品等制件。实验结束后，学生可将这些有纪念意义的制品带走珍藏。通过整个开放实验的开展，促进学生将所学的理论知识应用于实践，有利于提高学生的实验创新能力和培养其团队精神。
六、管理方法
开放性实验要有完善的教学管理体系，这样才能显示出其独特的优势。教学管理体系包括如下几方面。
1.课程的介绍，不要只有一些笼统的文字内容（如教学大纲等），最好有相关的视频播放，学生可以在网上点击观看，这样能更好地激发学生选课的积极性，并对该实验有初步的感性认识。
2.完善的选课系统，教学管理系统内要有开放实验的具体时间（包括晚上、休息日等，只要是指导教师和实验室的开放时间允许）、每次训练课的具体内容、最多容纳的人数等。学生选课成功后，即可按部就班进行实验。
3.成绩的评定，一般的实验作为理论课程补充的实验课程，对学生考核往往是通过其上交的实验报告进行评分，学生只需简单模仿，背离了开放实验教学的初衷。《焊条电弧焊操作技巧实训》开放实验可以进行分阶段打分，学生完成一个阶段实验即可评定一次分数，并且主要针对操作技能及发现问题、分析问题、解决问题的能力（而不是一两份文字性的实验报告）进行评定。
《焊条电弧焊操作技巧实训》开放实验利用开放式的实验教学模式，使材料科学与工程专业的学生不拘拟于“材料学”或“材料加工”专业理论的实验教学思维方式，充分调动学生的积极性、创造性、团队协作性，是培养现代工业所需的实践型、创新型专业人才的重要途径。
参考文献：
[1]蒋海洋，可燕.开放性实验室规范化管理的探索[J].实验室研究与探索，2012，（9），156-159.
[2]俞远志，张立庆，傅晓航.开放性实验教学模式的实践与思考[J].实验室研究与探索，2012，（3），153-155.
[3]陈远东.开放性实验教学的建设方法[J].长春工业大学学报，2012，（2），80-82.
[4]金凤柱，陈永.电焊工操作入门与提高[M].北京：机械工业出版社，2012.
[5]潘继民.焊工操作质量保证指南[M].北京：机械工业出版社，2010.