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【摘要】只有掌握了焊接缺陷的形成原因和防止措施,才能逐渐提高焊工的实际操作水平,确保焊接质量。在教学中为了使学生掌握焊接缺陷的相关知识,本文采用项目教学法和工程案例教学法进行讲解,取得了很好的教学效果。
【关键词】焊接缺陷 项目教学法 工程案例教学法
【中图分类号】TG4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)08-0254-01
焊接缺陷虽然不是技工院校焊接专业中独立存在的一门课程,但在大多数焊接专业课程中都会涉及到,而教材中关于焊接缺陷的内容又过于简单,尽管近几年也有一些关于焊接工程缺欠分析的教材,但对于技工院校的学生又太难。而学生在焊接实习过程中,常常由于各种原因而造成焊接缺陷,所以在焊接专业课程教学中,焊接缺陷这部分内容尤为重要,是学习其它内容的基础知识,只有充分认识和掌握焊接缺陷的特征、形成的原因和防止措施,才能为提高焊接质量打下基础。为此,本文采用项目教学法和工程案例教学法,对焊接缺陷的知识点进行讲解,从而达到了很好的教学效果。
焊接缺陷根据缺陷在焊缝中的位置可以分为外部缺陷和内部缺陷。本文外部缺陷主要采用项目教学法,而内部缺陷采用工程案例教学法。
一、项目教学法
“项目教学法”最早见于美国教育家凯兹和加拿大教育家查德合著的《项目教学法》。2001年4月,查德博士曾来中国北京讲授“项目教学法”。该教学法陆续引进欧洲、南美、大洋洲、日本、韩国。“项目教学法”的含义是学生在教师的指导下亲自处理一个项目的全过程,在这一过程中学习掌握教学计划内的教学内容。学生全部或部分独立组织、安排学习行为,解决在处理项目中遇到的困难,提高了学生的兴趣,自然能调动学习的积极性。因此“项目教学法”是一种典型的以学生为中心的教学方法。焊接缺陷之外部缺陷比较适合采用此教学方法。主要针对的缺陷是焊缝尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、焊穿、内凹、弧坑、严重飞溅、电弧擦伤、未焊透和未熔合。
本项目的主要任务就是检查焊接后的焊缝是否存在缺陷,如果存在缺陷,并分析其原因和防止措施。明确任务之后,学生产生了学习的兴趣,开始有了检验的欲望。在检验之前就必须知道这些外部缺陷的特征,缺陷形成的原因和防止措施,很自然的把学生引入了专业课的学习中。这时老师可以将有缺陷的焊件分配到学生的手中,分析焊件中的缺陷,从而使理论与实际有机地结合起来。
然后,学生进入到学生的实训产地,进而现场检验焊工焊接后的焊缝都存在哪些缺陷,和焊工共同探讨焊接缺陷形成的原因,制定缺陷的返修方案,焊工可以根据制定的返修方案,重新焊接,进而验证制定的防止措施是否起到了指导作用(焊工和检验者可以为同一人)。焊缝的外部缺陷采用此教学方法起到了很好的教学效果,提高了学生解决实际问题的能力,而且相关理论知识掌握扎实、灵活。但是,外部缺陷往往是由于焊工的操作水平所引起的,只要提高焊工的实际操作水平,外部缺陷均可避免。在实际的生产过程中,存在外部缺陷的并不是很多,大部分都是由于内部缺陷所引起的事故。由于本校的教学条件有限,没有关于焊接无损检测的实训场地,所以,焊缝的内部缺陷主要采用工程案例教学法。
二、工程案例教学法
案例教学法是19世纪70年代美国哈佛大学法学院院长兰德尔首倡,我国的案例教学也有了20多年历史。工程案例教学法是把工业工程生产中实际的且成功应用的典型案例加以提取与凝练,同时结合理论课教学的需要,对学生进行引导,启发式教学的方法。焊接缺陷之内部缺陷比较适合采用此教学方法,主要针对的缺陷是夹杂、气孔和裂纹。
既然是案例教学法,很显然,如何选择一个很好的工程案例是教学的关键。
所选择的案例必须与教学目标一致,根据具体的教学目标与学生特点,教师应对案例进一步精炼以确保其典型性、启发性、针对性,便于学生在分析讨论过程中获取所要掌握的知识或加深对已学知识的理解,寻求解决工程案例问题的可行方案。若选择与教学内容联系不密切的案例,不但不能引起学生的兴趣,反而让学生觉得简单的问题复杂化,或对本身复杂的问题更加难以接受,不利于学生对理论知识的理解和创新能力的提高。
例如,在讲解焊接缺陷-裂纹的知识,可以引入如下的案例:宝鸡桥梁厂在制造跨度144m铁路钢桥时,采用钢材15MnVN,工字梁厚度达40mm,埋弧焊,在焊接第3、4道角焊缝中出现裂纹。裂纹出现于焊缝中心附近最后凝固部位,严重时裂纹显露于焊缝表面,不严重时裂纹埋于焊缝内部,但距焊缝表面1~2mm,裂纹深度达9mm左右。所用焊剂为常用的HJ431,焊丝为H04MnVTiA(宝鸡桥梁厂二次冶炼的焊丝)。问题:如何避免此裂纹的产生?案例提出来后,先让学生思考用什么理论知识来解决这个案例。教师可引导学生对问题讨论:根据裂纹的特征来判断此裂纹属于焊接裂纹中的哪一类?理论上此裂纹的防止措施有哪些?
学生分组谈论,利用现有的理论知识,每组确定一个裂纹防止措施的分析方案,由每组的代表讲解此分析方案。由于学生不能通过试验实际去验证此分析方案的正确性,只能由教师评价此方案的可行性,最后确定一个合理的解决方案,并给出在实际生产中此缺陷的解决方案。通过对多个工程案例的分析,学生就很好的掌握了焊接热裂纹、冷裂纹和再热裂纹的特征、形成原因和防止措施的理论知识,也深刻地体会到了这些理论知识在实际工程中的应用。
总之,作为一名技工院校的教师,要根据自身学校的教学条件和学生的特点,以及自己所教的课程特点,通过逐渐的探索和实践,选择合适的教学方法,就会取得一个很好的教学效果。
参考文献:
[1]何文敏 项目教学法在建筑材料课程教学中的应用 徐州建筑职业技术学院学报2010 10(3) 58-59
[2]胡兵 案例教学法在化工原理课程中的应用 化工时刊 2010 24(11)72-74
[3]尹立孟 工程案例教学法在焊接专业教学中的应用研究 重庆科技学院学报 2010 14 165-166
【关键词】焊接缺陷 项目教学法 工程案例教学法
【中图分类号】TG4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)08-0254-01
焊接缺陷虽然不是技工院校焊接专业中独立存在的一门课程,但在大多数焊接专业课程中都会涉及到,而教材中关于焊接缺陷的内容又过于简单,尽管近几年也有一些关于焊接工程缺欠分析的教材,但对于技工院校的学生又太难。而学生在焊接实习过程中,常常由于各种原因而造成焊接缺陷,所以在焊接专业课程教学中,焊接缺陷这部分内容尤为重要,是学习其它内容的基础知识,只有充分认识和掌握焊接缺陷的特征、形成的原因和防止措施,才能为提高焊接质量打下基础。为此,本文采用项目教学法和工程案例教学法,对焊接缺陷的知识点进行讲解,从而达到了很好的教学效果。
焊接缺陷根据缺陷在焊缝中的位置可以分为外部缺陷和内部缺陷。本文外部缺陷主要采用项目教学法,而内部缺陷采用工程案例教学法。
一、项目教学法
“项目教学法”最早见于美国教育家凯兹和加拿大教育家查德合著的《项目教学法》。2001年4月,查德博士曾来中国北京讲授“项目教学法”。该教学法陆续引进欧洲、南美、大洋洲、日本、韩国。“项目教学法”的含义是学生在教师的指导下亲自处理一个项目的全过程,在这一过程中学习掌握教学计划内的教学内容。学生全部或部分独立组织、安排学习行为,解决在处理项目中遇到的困难,提高了学生的兴趣,自然能调动学习的积极性。因此“项目教学法”是一种典型的以学生为中心的教学方法。焊接缺陷之外部缺陷比较适合采用此教学方法。主要针对的缺陷是焊缝尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、焊穿、内凹、弧坑、严重飞溅、电弧擦伤、未焊透和未熔合。
本项目的主要任务就是检查焊接后的焊缝是否存在缺陷,如果存在缺陷,并分析其原因和防止措施。明确任务之后,学生产生了学习的兴趣,开始有了检验的欲望。在检验之前就必须知道这些外部缺陷的特征,缺陷形成的原因和防止措施,很自然的把学生引入了专业课的学习中。这时老师可以将有缺陷的焊件分配到学生的手中,分析焊件中的缺陷,从而使理论与实际有机地结合起来。
然后,学生进入到学生的实训产地,进而现场检验焊工焊接后的焊缝都存在哪些缺陷,和焊工共同探讨焊接缺陷形成的原因,制定缺陷的返修方案,焊工可以根据制定的返修方案,重新焊接,进而验证制定的防止措施是否起到了指导作用(焊工和检验者可以为同一人)。焊缝的外部缺陷采用此教学方法起到了很好的教学效果,提高了学生解决实际问题的能力,而且相关理论知识掌握扎实、灵活。但是,外部缺陷往往是由于焊工的操作水平所引起的,只要提高焊工的实际操作水平,外部缺陷均可避免。在实际的生产过程中,存在外部缺陷的并不是很多,大部分都是由于内部缺陷所引起的事故。由于本校的教学条件有限,没有关于焊接无损检测的实训场地,所以,焊缝的内部缺陷主要采用工程案例教学法。
二、工程案例教学法
案例教学法是19世纪70年代美国哈佛大学法学院院长兰德尔首倡,我国的案例教学也有了20多年历史。工程案例教学法是把工业工程生产中实际的且成功应用的典型案例加以提取与凝练,同时结合理论课教学的需要,对学生进行引导,启发式教学的方法。焊接缺陷之内部缺陷比较适合采用此教学方法,主要针对的缺陷是夹杂、气孔和裂纹。
既然是案例教学法,很显然,如何选择一个很好的工程案例是教学的关键。
所选择的案例必须与教学目标一致,根据具体的教学目标与学生特点,教师应对案例进一步精炼以确保其典型性、启发性、针对性,便于学生在分析讨论过程中获取所要掌握的知识或加深对已学知识的理解,寻求解决工程案例问题的可行方案。若选择与教学内容联系不密切的案例,不但不能引起学生的兴趣,反而让学生觉得简单的问题复杂化,或对本身复杂的问题更加难以接受,不利于学生对理论知识的理解和创新能力的提高。
例如,在讲解焊接缺陷-裂纹的知识,可以引入如下的案例:宝鸡桥梁厂在制造跨度144m铁路钢桥时,采用钢材15MnVN,工字梁厚度达40mm,埋弧焊,在焊接第3、4道角焊缝中出现裂纹。裂纹出现于焊缝中心附近最后凝固部位,严重时裂纹显露于焊缝表面,不严重时裂纹埋于焊缝内部,但距焊缝表面1~2mm,裂纹深度达9mm左右。所用焊剂为常用的HJ431,焊丝为H04MnVTiA(宝鸡桥梁厂二次冶炼的焊丝)。问题:如何避免此裂纹的产生?案例提出来后,先让学生思考用什么理论知识来解决这个案例。教师可引导学生对问题讨论:根据裂纹的特征来判断此裂纹属于焊接裂纹中的哪一类?理论上此裂纹的防止措施有哪些?
学生分组谈论,利用现有的理论知识,每组确定一个裂纹防止措施的分析方案,由每组的代表讲解此分析方案。由于学生不能通过试验实际去验证此分析方案的正确性,只能由教师评价此方案的可行性,最后确定一个合理的解决方案,并给出在实际生产中此缺陷的解决方案。通过对多个工程案例的分析,学生就很好的掌握了焊接热裂纹、冷裂纹和再热裂纹的特征、形成原因和防止措施的理论知识,也深刻地体会到了这些理论知识在实际工程中的应用。
总之,作为一名技工院校的教师,要根据自身学校的教学条件和学生的特点,以及自己所教的课程特点,通过逐渐的探索和实践,选择合适的教学方法,就会取得一个很好的教学效果。
参考文献:
[1]何文敏 项目教学法在建筑材料课程教学中的应用 徐州建筑职业技术学院学报2010 10(3) 58-59
[2]胡兵 案例教学法在化工原理课程中的应用 化工时刊 2010 24(11)72-74
[3]尹立孟 工程案例教学法在焊接专业教学中的应用研究 重庆科技学院学报 2010 14 165-166