何旭丹 陳 妍
《焊接方法與設(shè)備》是焊接技術(shù)與自動化專業(yè)的職業(yè)能力核心課程,在課程體系結(jié)構(gòu)中處于重要位置,是一門綜合性、技術(shù)性很強的專業(yè)課,學生通過做中學,學中思,能夠更好地掌握知識與技能。在傳統(tǒng)的《焊接方法與設(shè)備》課堂教學中,教師知識講解和學生學習的過程中,普遍存在著以下困難:一方面教師在授課中采用示范教學對學生進行操作示范引領(lǐng),可更直觀地將教學內(nèi)容傳授給學生,但是傳統(tǒng)的教學場所很難提供學生在“做中學、學中做”所需的場地、設(shè)備,教師在介紹新的儀器設(shè)備或是操作過程時也無法兼顧到每個學生,降低了示范教學的效果和教學質(zhì)量。另一方面,由于學生是初學者,在初次實踐操作中,難免出現(xiàn)操作不當或不規(guī)范的現(xiàn)象,這都需要教師在授課過程中進行巡回指導糾正。計算機技術(shù)、虛擬仿真等技術(shù)的出現(xiàn)促進了職業(yè)教育課程改革?,F(xiàn)代教育技術(shù)是一項集多學科的綜合性技術(shù),它以控制論、系統(tǒng)論、相似原理和信息技術(shù)為基礎(chǔ),以計算機和專用設(shè)備為工具,通過計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、三維造型和先進學習理論對相關(guān)專業(yè)知識和技能模擬實踐過程進行組裝?,F(xiàn)代教育技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)以學生為主體的自主學習,是為提高教學質(zhì)量而對相關(guān)教學資源和教學過程進行的設(shè)計、開發(fā)、利用、管理和評價。在計算機技術(shù)、人工智能技術(shù)、虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)等快速發(fā)展的今天,現(xiàn)代教育技術(shù)以其直觀表現(xiàn)力和動態(tài)呈現(xiàn)力得到了廣大教師的認可,正廣泛應(yīng)用于職業(yè)教育的一線教學中。
《焊接方法與設(shè)備》課程作為焊接技術(shù)與自動化專業(yè)的核心課程,旨在培養(yǎng)焊接高技能人才所必備的“焊接工藝知識”與“焊接操作技能”兩個首要崗位能力,使學生充分掌握各種焊接方法的原理、選取焊接參數(shù)的原則、焊接質(zhì)量的控制及常用設(shè)備的使用與維護。教師應(yīng)教會學生正確選取焊接方法、焊接工藝參數(shù)及維護焊接設(shè)備,尤其應(yīng)重視實踐操作環(huán)節(jié)。在授課過程中,應(yīng)利用現(xiàn)代焊接技術(shù)中心良好的實訓條件,將多媒體教學、仿真教學等多種現(xiàn)代化教學手段融入進來,理論知識和實踐操作同時進行,讓學生在實際生產(chǎn)中邊干邊學,以實踐檢驗理論,以理論指導實踐。通過教學視頻、仿真教具等多種形象的教學設(shè)備,讓學生先形成感官的直接認識,再架構(gòu)抽象的知識點,最后通過實踐操作,使學生能獲得牢固的直觀知識點、易于掌握基礎(chǔ)概念。通過現(xiàn)代教育技術(shù)的滲透,有利于提高學生的教學主體地位,能改善課堂結(jié)構(gòu),優(yōu)化教學過程,提高教學質(zhì)量。
現(xiàn)代教育技術(shù)在《焊接方法與設(shè)備》課程中的廣泛應(yīng)用,給課程的教學方法的改進帶來了生機和活力,在實際教學過程中,從教育對象的實際出發(fā),從適用、夠用的角度對學生進行啟發(fā)性教學,應(yīng)采用分析、比較、概括、推理、探索新情景等操作,有利于提高學生的學習質(zhì)量。
目前,職業(yè)院校的課程授課方式主要為理實一體的教學方式,在教學過程中,突出學生的主體學習地位。授課過程中,教師以常見的典型問題,引導學生參與思考與討論,教師針對學生的回答進行點評后導入新課。在新知識的學習中,通過創(chuàng)設(shè)情境,結(jié)合PPT 教學課件、視頻、動畫等教學資源以及云班課等智能教學助手,更好地與學生互動交流,提高學生的積極性與參與性,使學生對抽象的理論知識形成直觀的感性認識,再通過實踐檢驗理論知識,更好地掌握知識與技能。具體的授課教學過程如圖1 所示。
圖1 《焊接方法與設(shè)備》授課流程
在焊接專業(yè)課程的授課過程中,應(yīng)以讓學生掌握相關(guān)的技術(shù)和方法為主,突出學生對技術(shù)的掌握與應(yīng)用。尤其在《焊接方法與設(shè)備》課程的學習中,學生重點應(yīng)掌握焊接設(shè)備的使用規(guī)范和操作流程、焊接方法與參數(shù)的選取等,但由于教學場地和條件的制約,無法將理論知識講解與實際操作結(jié)合到一起,教學效果較差。通過引入教學仿真軟件,可使每個學生清晰地看到教師的示范操作,同時學生可以第一時間進行練習,將理論知識應(yīng)用到實際操作中,提高了教學效率。這種教學方法,既可減少由于教學場地限制而損失的教學時間,同時在教學中,學生能通過虛擬仿真系統(tǒng)進行實踐操作,教師可隨時對學生的操作情況進行檢查反饋,有利于提高教學質(zhì)量。
在第二章焊條電弧焊第一部分原理性的知識講授中,教師制作精美的多媒體教學課件,將授課內(nèi)容進行規(guī)范性的整理、整合,將知識點進行梳理形成較有條理性的知識內(nèi)容。在授課中,為凸顯焊條電弧焊在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用,可在授課初始播放船舶制造企業(yè)使用焊條電弧焊的視頻,使學生對實際生產(chǎn)有直觀的印象,形成主觀學習興趣,從而將枯燥的原理性知識點轉(zhuǎn)換成生動的視頻圖像。第二部分是焊條電弧焊設(shè)備及工具的使用,對這些知識的學習,在借助視頻圖像進行直觀展示的同時使用虛擬焊接仿真實訓系統(tǒng),既能讓學生掌握設(shè)備器械主體構(gòu)件,同時能規(guī)范性的掌握焊接設(shè)備的操作規(guī)范。仿真教學系統(tǒng)中,對焊接設(shè)備的按鈕等設(shè)置了控制程序,當學生進行操作訓練時,每一項步驟將被記錄,如出現(xiàn)錯誤操作,在最后提交操作成績時,將顯示“錯誤”的提示語句,學生可反復(fù)練習,達到熟練程度。第三部分為焊條電弧焊工藝,例如在蓋面層教學時,如果讓初學的學生進行實際操作,失誤率較高。此時將虛擬焊接仿真系統(tǒng)引入后,學生可以通過鼠標點擊相關(guān)設(shè)備,第一步先通過鼠標選擇設(shè)備中的電壓、電流按鍵,將電壓、電流調(diào)至適宜的大小,第二步在工具架上點擊焊槍,將焊槍拿起移動到板材上,進行仿真蓋面填充焊接。仿真過程中,能演示出焊接過程中的光、熱、聲等多種現(xiàn)場的實際情況。學生在進行仿真操作時就能獲得清晰而直觀的感受,如果需要更換焊條只需點擊更換按鈕即可。這些仿真教學技術(shù),在模擬實際焊接操作技術(shù)的同時又能通過電腦信息技術(shù),讓教師對學生的操作成績進行數(shù)據(jù)回收分析,方便教師進行教學評價,也為后續(xù)教學提供了實踐依據(jù)。
本實例通過運用現(xiàn)代教育技術(shù),激發(fā)了學生的學習興趣,使學生樂于學習,課堂氣氛相比傳統(tǒng)課程活躍很多,提高了教學效率;利用虛擬焊接仿真實訓系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)課程中教師利用PPT 課件在教室講解,學生缺乏直觀概念的缺點,讓學生在做中學、學中思,突破了《焊接方法與設(shè)備》的課程難點。
現(xiàn)代化教育技術(shù)一項教學理論與現(xiàn)代科學技術(shù)有效結(jié)合的綜合技術(shù),對于提高職業(yè)院校學生知識與技能的掌握水平具有重要的擴展作用。在《焊接方法與設(shè)備》的教學中,應(yīng)充分立足課程特點、基本學情、教學目標等,將多項現(xiàn)代教育技術(shù)進行優(yōu)化組合,合理有效地運用現(xiàn)代教育技術(shù)于課程教學中?,F(xiàn)代教育技術(shù)在運用時,也應(yīng)遵循學生的主體教學地位,在授課過程中教師應(yīng)充分關(guān)注學生的情感變化、尊重學生的創(chuàng)造性、注重學生之間的合作、師生的交流互動等,這樣方能將現(xiàn)代教育技術(shù)使用的效果落到實處。