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焊接技术及自动化专业的教学改革研究陈成

发表时间：2020/10/29 来源：《建筑科技信息》2020年第6期作者：陈成左颖王晨曦李云霄

[导读] 实验室整改后的设备可使学生在焊接操作技能练习、先进设备使用、研发焊接设备等环节的能力得到提高，在教学上也体现了河南工学院焊接专业的历史和特色

摘要：随着新课改以来，社会以培养应用型高级技能人才为目标，根据焊接专业课程设置要求，加强焊接专业实验室建设，购置焊接设备用于理论和实践教学，增设对应的实验和实训环节进行焊接专业教学改革；实验室整改后的设备可使学生在焊接操作技能练习、先进设备使用、研发焊接设备等环节的能力得到提高，在教学上也体现了河南工学院焊接专业的历史和特色。
关键词：焊接技术；课程设置；实验室；教学改革

        引言
        我国号称世界工厂，不但是世界机械制造大国，而且也是钢材消耗大国，而在制造机械行业金属结构设备以及对其进行安装施工时，焊接技术是非常关键的一项工艺技术。焊接技术及相关从业人员则是保证制造业稳定发展的基础，在进行金属连接时，和其他方法相比较，焊接技术的应用更为广泛，而且对产品的附加值也更大。对我国的焊接劳动力市场进行调查发现，未来的需求可能会超过百万数量，今后5-10年的态势依然会持续增长。现阶段我国的焊工技术、高级焊工技术、高级电焊工、国际焊工等均比较紧缺，甚至在部分地区还出现了用工荒，这就需要职业院校培养大量的能适应现代焊接技术要求和生产发展、不同层次的高技能、高素质的技术应用型焊接专业人才。
        1焊接实验室现状目前焊接实验室拥有焊条电弧焊机
        10余台、CO2气体保护焊机10余台、TIG焊机2台、MIG焊机2台、埋弧焊机2台、等离子切割机1台，这些设备可用于焊接方法与设备、熔焊原理、弧焊电源、电焊机维护等课程的课内实验，同时可以完成焊接设备使用与维护实训、金属材料焊接方法实训等实训环节。在焊接设备使用与维护实训中需要对焊接设备进行拆装，使学生加深对焊接设备内部结构及工作原理的认识，同时锻炼学生的动手能力，使学生在以后的工作中能够更加熟练操作相应的焊接设备，并且会调试设备用于生产。这些焊接设备除了用于拆装外，还用于金属材料焊接方法实训中。本实训是为了提高学生的焊接操作技能而开设，同时完成学生的机械焊工证考取工作，在这个实训环节中对焊机的要求比较高，保证不能出故障。鉴于此，焊接教研室研究决定，购置一批焊接设备专门用于金属材料焊接方法实训和机械焊工考证，原有的机器专门用于焊机拆装实训，减少实训中焊接设备的故障率，增强实训的实效性。
        2教学改革实施
        2.1扩建自动化焊接实训室建设焊接机器人工作站
        配置2套六轴焊接机器人；建设激光焊实验室，配置固体激光焊接系统1套；在焊接方法实验室增添冷金属过渡焊机1台。焊接机器人系统可实现碳钢的CO2气体保护焊和MAG焊以及不锈钢的MIG焊，焊接机器人配备三维柔性焊接工作平台、清枪剪丝机构、带旋转外部轴及高压接触传感器。焊接机器人可实现外部轴联动变位焊接，工作台水平位置、垂直位置和任何倾角位置360°旋转，焊接前焊缝寻位等功能。特在焊接自动化课程标准中加入六轴独立关节机器人及焊接工装夹具的结构实验、示教编程和离线编程技术实验、机器人焊接技能实训等，使学生直观地操作焊接机器人设备，更进一步接近工程实践。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一，现代工业有很多精密器件都需要激光焊来完成。实验室新增的激光焊接机可实现碳钢、不锈钢、铝及铝合金、铜及铜合金等金属材料的焊接，可完成激光焊接工艺实验、激光焊编程操作等实践教学项目，使学生掌握激光焊接的操作流程、焊接参数的调节方法、CNC的编程方法。实验室新添置的TransPulsSynergic4000CMT冷金属过渡焊机内置焊接专家数据库，可以实现一元化MIG/MAG脉冲焊、一元化MIG/MAG直流焊、CMT焊、CMT脉冲焊以及标准手工MIG/MAG焊，焊机软件可升级，以满足特殊的工作要求。对于以上引进的设备，可在“金属材料焊接方法实训（2）”中开设焊接机器人的编程及技能训练、激光焊机的参数调节及技能训练等。

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        2.2引进生产任务
        在进行生产性实训时，生产任务作为物质因素，是非常重要的组成部分，是进行生产性实训的基础。高职院校要想进行生产性实训，首先应保证其能引进企业的生产任务，通过调查部分进行生产性实训的院校发现，引进生产任务是难度最大的步骤之一。在引进生产任务时，应该由专业指导委员会的专家和企业共同完成，根据高职院校人才培养的目标要求，将真实的工作任务和过程当成依据，并坚持由浅入深的原则。我院所引进的生产产品为预埋件。
        2.3考核工作任务
        考核方式包括教师综合评价、学生互评、自评。上课教室应结合学生的任务完成情况、学习态度以及考勤情况等，对其成绩进行综合评定。在进行综合考评时，应考虑实际的质量评定标准和技术验收规范。教师也应进行自评，结合生产实训中存在的问题和应对策略进行论证、分析。对教学效果进行分析和评价，表示已完成一个实训教学周期，同时也是修正、改进下一个实训教学周期的依据，只有通过对经验进行不断吸收和总结，将学生作为教学活动的主体，对教学手段和方法进行不断完善，才能实现真正的改革。
        2.4改善焊机拆装及焊接操作实训室
        在接收数台新乡某公司捐赠的空气过滤器和新增十几台数字化CO2气体保护焊机的基础上，改善CO2气体保护焊实训室，可以满足学生的焊接技能操作练习，并且将焊接拆装实训室与焊条电弧焊实训室独立分开，两个实训环节不再共用机器，可以减少实训设备的故障率，利于实训环节的进行。焊机拆装实训室整改后包含ZX5系列焊机和NBC二保焊设备。这些设备大都是学校原有的电气设备厂自主研发生产的，学生在实训过程中可以充分了解焊接设备的构造，激发刻苦钻研的精神，同时掌握焊接设备的工作原理，通过调节焊接设备的某一器件来改善熔滴过渡及焊缝成型，进而改善焊接工艺。焊接方法实验室新增数台WSME315型数字化交直流方波氩弧焊机和MP-500DSP多功能脉冲焊机，学生在焊接操作过程中加深对理论知识的理解，更加直观地观察熔滴过渡的特点。通过调节焊接电流、电弧电压和焊接速度，理解掌握熔滴过渡和焊接工艺参数对焊缝成型的影响。
        2.5方法和思路
        本次研究选择经验总结法、调查法以及文献研究法等，首先应收集相关文献资料，总结过往的相关研究结果，并在此前提下添加创新点；除此之外，还应访问、调查研究过往曾进行焊接生产性实用的相关学校、企业，对焊接生产性实训的缺点、优点进行总结，对过往经验进行分析总结，并提出适合焊接技术与自动化专业发展的实训教学模式。
        结语
        焊接导论是针对大一新生入学开展的一门用于引导学生学习方向的重要课程，课程中安排有参观实习。以往都是安排学生到企业参观，现在除了到企业参观，焊接实验室成为参观的首选。参观实习过程中，教师把各个焊接设备的功能与应用介绍给学生，并且把学生感兴趣的课题引入教学中，激发学生的学习兴趣。
        参考文献
        [1]冷冰,陈健,张明猛等.高职院校焊接专业课程体系改革与探索[J].焊接,2018(12):69-71+74+82.
        [2]邢宁宁.基于工作过程的焊接专业第二课堂活动的实践探索[J].河南教育(高教),2018(1):114-116.
        [3]李嘉宁,刘鹏,袁兴栋.应用创新型焊接专业教学改革与实践[J].电焊机,2016(8):119-121.
        [4]兰虎,郑红艳,陶祖伟.强化专业实践教学培养焊接技能人才[J].焊接,2011(9):66-68.