河南省经济管理学校 马春阳,宋鹏程
CO2气体保护焊因焊接质量高、焊接能耗低的特点,目前是车身修复中常用的焊接方法。但是,在焊接过程中,焊接电流、焊丝伸出长度、气体流量、出丝速度等焊接参数的选择是否得当,会直接影响焊接的质量。因此,让学生能够深入了解上述焊接参数对焊接工艺的影响,熟练掌握焊接过程中焊接参数的调整方法,是本教学单元的一个重点内容。合理利用理实一体化的教学模式,科学设计并实施教学流程,是保质保量完成本教学任务的有效路径之一。
引入真实维修案例可以让学生了解课堂学习内容在实际工作中的应用情况,既可提高学生的感性认识和学习兴趣,又可以增强学生学习的动力和目的性;同时,还可以拉近课堂与生产、理论与实际、学习与工作之间的距离,将学习过程融入到实际的生产氛围之中,真正达到学以致用的目的。
在本教学设计中,我们选择了一个反面案例:维修工在实施CO2气体保护焊时,没有进行严格的试焊和焊接参数的调整,出现了焊穿和未焊透等缺陷,维修工未进行补救,利用后期的涂装处理掩盖了焊接修复环节的缺陷,最终交付用户的必然是一辆存在质量缺陷和安全隐患的修复车辆。
选择这个反面案例的目的在于通过该案例引入本单元的教学,使学生能够明白如果在进行焊接修复作业之前,没有进行有针对性的试焊,未选择合适的焊接参数的话,会给焊接操作带来很多质量问题,从而认识到本单元学习、练习的重要性,了解到本单元需要重点掌握的知识点和技能点。同时,借助本案例可以对学生开展职业素养和职业道德教育,使学生树立质量第一、安全第一的汽车维修行业基本职业素养和职业道德。要让学生认识到技术层面的不足,我们可以通过加强练习来弥补,我们可以通过其他手段来补救;但职业道德方面如果出现了问题,最终必将会受到良心、舆论的谴责和法律法规的惩罚。
CO2气体保护焊在具体操作时需要选择的焊接参数较多,如焊接电流、焊丝伸出长度、气体流量、出丝速度等,如果调整不当,会直接影响焊接的质量。因此,如何在试焊的过程中将这些焊接参数调整到位,从而保证焊接的质量是本单元教学和训练的重点和核心。
了解焊接参数调整不当会导致焊接过程中出现缺陷,如何根据试焊片的材质、厚度、首次试焊等情况快速选择、调整好焊接参数是学生必须掌握的理论知识。但是,如果照本宣科向学生讲述上述理论知识内容,学生既不好理解,也很难记住,达不到理论指导实践的目的。
因此,在教学设计中,在讲理论知识之前,安排学生分组体验焊接参数对焊接过程和结果的影响。在该环节中,要求学生按照教师的指令,分别体验焊接电流过大和电流过小的试焊操作、焊丝伸出过长和伸出过短的试焊操作、气体流量过快和过慢的试焊操作、出丝速度过快和过慢的试焊操作。通过选择不当参数的试焊操作,让学生能够观察到焊接过程的现象及最终的焊接质量,这样既强化了学生的认识,通过感官的冲击帮助学生记忆所学的内容,又为理论讲解环节做好铺垫。
在学生分组进行体验操作之后,立即组织各组成员分组进行讨论、总结和分享。每个小组都要充分发挥成员的作用,分别从感官(如声音情况、火花情况等)、现象(如焊疤大小、背透情况等)和质量(如是否焊穿、是否焊透等)等方面对各个选择不当参数的试焊操作过程和结果进行总结、评价与提炼,最终形成统一意见后进行课堂分享。
通过小组的讨论和分享,进行参数选择不当的试焊操作与结果的展示,让学生能够直观感受到不同的参数会带来什么样的焊接体验和效果,让学生在选择不当参数和焊接作业的表象与结果之间建立起一个对应关系。之后,教师在学生自己总结与分享的基础上,再对上述对应关系及其背后的原因进行总结与剖析,从而加强学生的感性认识,加深学生的理论记忆,最终形成表1所列的焊接作业表象与结果之间的关系。
根据学生自己的亲身体验开展小组讨论,在教师的引导下总结出参数选择不当所导致的焊接作业表象与结果的对应关系后,教师要引导学生进行思维的翻转,那么反过来,可以根据每次试焊的情况而有针对性地对相应焊接参数进行调整,从而使学生将表1的“参数选择不当所导致的焊接作业表象与结果”翻转成表2的“试焊作业表象与焊接参数调整的对应关系”。
在上一环节获得思维反转结论的基础上,让学生根据试焊具体情况调节焊接参数进行实验操作,要求学生在操作过程中要利用工作页详细记录自己焊接作业的基础数据、参数选择与调节情况(表3),每次焊接的具体现象与焊接质量等相关信息,从而能够在具体的焊接操作过程中获取焊接参数调整的基础数据和经验。
为了增加数据获取的样本数量,分配给每组的母材情况尽可能不一样,便于后期通过各组的经验介绍与分享环节进行数据共享,为如何根据母材情况快速合理确定参数提供数据支撑。
表1 参数选择不当所导致的焊接作业表象与结果
表2 试焊作业表象与焊接参数调整的对应关系
该环节的具体操作方案由各组学生自行讨论决定,教师只进行操作规范性和安全性方面的监督与指导,对焊接质量进行适时辅助评判,从而使各组的参数选择与调节路径出现差异性,以利于后期的总结分析。同时还可以充分发挥学生的主体作用、主观能动性,调动各组学生的积极性,同步开展作业速度与质量的评价评估,激发学生的创造性。
表3 焊接参数调节实验环节记录表
在学生分组实验的基础上,组织学生分享自己的经验与数据。教师依据各组提供的经验数据,引导学生进行参数调整,进行路径的梳理、总结与提炼,最终形成CO2气体保护焊试焊过程中焊接参数选择与调整的经验化数据和规范化路径,为学生后续的操作练习提供技术支撑。
之后,教师在前期学生体验实验的基础上,进行标准化的焊接工艺流程演示和精品焊接作品的展示,同时,对前期学生的焊接作业行为和焊接作品进行点评,提出后期改进的方案与建议。因为有前期自己的经验和后期与教师的焊接对比,学生可以更好地理解并接受教师提出的意见和建议,有利于后期的强化训练。
有了标准规范之后,下面就进入了学生的强化训练阶段。在该阶段,要着力打造学生的规范意识、安全意识和精品意识。通过强化训练阶段,不仅要让学生熟练掌握CO2气体保护焊焊接参数的选择与具体的焊接操作规范技巧,更要让学生树立精益求精的工匠精神,养成好中求好的质量意识。