中职焊接技术中手工电弧焊的应用研究

《《中职焊接技术中手工电弧焊的应用研究》课题组

一、课题提出的背景与所要解决的主要问题

1、课题提出的背景

(1).学生基本特点需要。通过调查分析我们发现，中职在校生以农村地区初中毕业生为主，

文化经济发展较为落后，年龄小，社会阅历浅，部分学生身心发育尚不完善，有的学生因为

来自农村经济条件不好而自卑，自我管理、自我约束能力较弱，贪玩而不专心学习，上进心

不强。少数学生学业基础薄弱，学习难度大，中职学校的学生大部分是学业成绩不好，升不

了高中的落榜生，有的还是学习成绩较差、行为习惯差的学生。焊接专业中电工电子技术、

机械基础、机械制图课程对物理学、数学基础知识、学生的抽象思维能力有较高的要求，这

正是部分初中起点学生所欠缺的，不少学生跟不上课程学习进度，觉得学习枯糙乏味，最后

就自我放弃。

(2)教学情况的需要。还存在着灌输式和填鸭式教学模式，教师讲的累，学生听的烦，形成

了教师不愿讲学生不愿听的尴尬局面，教师的教不能适应学生的学，学校教育很难推进，特

别是实践教学更不能很好地适应学生的学习。

(3)教学效果的需要。职业学校培养的学生是能适应社会技术发展和生产实践需要的人才。

不是只会理论不能动手的学生，而我们的教学现在还不能达到这种效果。这就是我们的教学

手段和教学方法上还存在着不能与学生的学习相适应的问题。 本身我国的职业教育起步晚，

发展还不够成熟，没有成熟的教学经验和好的教学方法供我们参考学习，特别是实践性比较

强的焊接专业。

2、解决的主要问题

(1).改变教师的教学方式、方法，培养实用型、技术型实践指导教师。中职教育在我国才发

展了很短的一段时间，无论从学校的基础设施还是教学规模上，教学思想上都还赶不上现在

职业教育的发展需要。特别是教师教学方式、教学方法上陈旧，应及时改变教学方式和教学

方法，以适应现在职业教育实践教学发展的需要。培养实用型、技术型专业指导教师，很好

地为学校专业实践教学服务，确保实验实训教学的顺利进行，彻底改变中职实践教学中存在

的不合理的教学现状。

(2).针对学生的生理、心理和学习特点，探索提高学生理论学习和实验实训操作的主动性、

自觉性及实效性。学生文化基础较差，学习习惯不好，理论课听不懂、不愿听，学习上很难

入门，更谈不上产生学习的兴趣和自觉性，他们虽有着很强的动手能力和好奇感，但没有较

强的理论作基础很难有更高的发展空间，理论上不能指导实践进一步提高。限制了学生的实

践技能的提高。学生在实践中出现问题，不能很好地及时解决，使学生产生了厌学的情绪，

严重影响了学生的实践学习，阻碍了实践课程的发展。我们针对学生的这种特点，找出好的

方法，使学生愿意学习理论知识，对实践进行很好地指导，积极主动的进行实践实习。解决

理论和实践相脱节的问题，让理论讲解能很好地为实践实习服务，找出能提高学生学习兴趣

和自觉性的方法和手段。

(3).充分利用我校实验实训条件，提高学生动手能力，实践操作技术水平。 我校焊接实训条

件优厚，设备充足先进，焊接实训材料充足，让学生多到实训车间进行操作训练，正确引导

学生学习兴趣，使学生多动手多训练，逐步提高实践操作技术水平为学生毕业后的实习和就

业打好基础。

(4).研究现代焊接理论，提高学生焊接工艺水平。虽然焊接技术是一门实践性很强的专业课

程，但缺乏系统的理论指导，对于提高实践操作水平有较大的制约。在进行实践教学的同时，

教师要不断研究先进的理论，思考和总结实践经验以对焊接实训进行正确具体指导，进一步

提高学生焊接工艺水平。

(5).探索研究适应我校焊接工艺实训模式。根据我校的实际情况，本着为学生和学校专业教

学发展负责的态度，探索研究适合我校焊接实训教学的有效模式。

二、本课题在国内外同一研究领域的现状与趋势分析

焊接不仅是一种重要的基础工艺，而且已发展成为一种新兴的综合工业技术。它广泛应用于造船、压力容器制造，石油化工等钢结构制造领域。整个焊接工艺过程应包括母材预热处理、切割下料、成型、焊接、焊后检查和焊后处理等工艺环节。

1、现代焊接技术发展的重要特点：现代焊接诞生至今仅百余年，充分显示出生命力，二十世纪来，尤其是近二三十年，科学技术以空前速度向前发展。如等离子物理、电子束、红外线、真空、超声、声学乃至计算机技术、微电严技术、自动控制技术、材料科学与工程断裂力学、检测技术等许多观代科学技术的新成就。都在焊接上获得应用。奠定了焊接技术发展的基础。增强了焊接技术本身的能力。扩大了焊接技术的内涵和外延。因而焊接作为一门科学技术，无论在理论上、应用上都在日新月异地发展。焊接技术已经在能源、交通、化工、炼油、冶金、建筑、压力容器、机械，电子、航天、航空等几乎所有的民用和军用工程和制造领域都得到广泛的应用。在一些部门中，焊接占有相当重要的地位。在很大程度上对工业发展速度和产品质量起到重要的甚至关键性的作用。从某种意义上讲，工业先进的国家莫不以焊接技术先进作为其现代化的显著标志之一。焊接技术在国民经济中日益重要的作用，也是当代焊接技术发展的—个重要特点。改革开放以来，我国钢铁工业得到迅速发展，现在我国已成为世界主要产钢国之—。但是，我国目前人均钢产量仅约为60KG ，属世界较低之列。我国的国情与西方发展情况不完全相同。我国—时还摆脱不了“重、厚、长、大型产品”的模式。这现实告诉我们，我国的焊接工作者一方面要密切注视世界材料科学与工程的发展对焊接技术变革带来的深刻变化，另—方面以钢材焊接为主体的焊接技术，包括焊接冶金学、焊接材料、焊接设备的研究。在相当长的一段时间内，仍有大量的工作，有待我们去探索、开发研究。

2、焊接材料的发展趋势：虽然我国在焊接材料的研究和生产上：取得了大的进步，然而，我国焊接材料生产在质量和品种方面仍面临着严峻的形势。目前，我国焊接材料仍以焊条为主体，焊条生产总量约占焊接材料总量的80％。焊丝只占19％左右。从美国、日本等工业发达国家焊接材料构成来看，美国焊条产量占焊接材料的20％，焊丝占79％左右。日本焊条产量占焊接材料15％，焊丝占84％左右。从以上这些数据不难看出与发达国家相比我国存在很大的差距。焊丝产量的增长及其在焊接材料中比重的增加，是衡量焊接自动化程度的一个重要标志。随着科学技术的进步，焊接自动化程度的提高，焊接金属的熔敷率相应也逐年提高。如日本。1980年的熔敖率为68％。到1990年就提高到了80％，这样焊材得到了充分的利用。以致工业发达国家虽然产量增长缓慢甚至逐年下降，而气体保护焊丝产量逐年增长的趋势及用焊丝代替焊的趋势日益明显。发展实芯焊丝和药芯焊丝是焊接材料的一个发展方向。我国气体保护焊焊丝生产不仅构成比小，而且品种单一，强度等级与钢材仍不配套。如应用最广的H08Mn2SiAC02气体保护焊丝，实际是沿用原苏联50年代标准， 与美、日、德等国同类焊丝比，含Mn 量高。Mn 和Si 成分范围不合理。这种焊丝，钢厂冶炼易出废品，由于Mn 量偏高，还使拉拨较难。我国冶金部已将这种焊丝标准纳入更新计划，此外，急需研制和生产自保护及堆焊用药芯焊丝。

3、焊接设备与焊接方法的发展趋势 近三十多年来，我国电焊机行业共生产焊机约180万台，到目前为止，可生产的产品为40个系列，92个品种。486个规格。就生产规模而言，与国外发达工业国家相比，差距很大。如美、苏的平均年产量为30万台。美国有500个品种外，前苏联有300个品种，日本有200个品种。与国外的差距还表观在焊机产品构成比上：我国生产的焊机手工(电焊条) 弧焊机为主，占80％左右，它反映我国焊接生产, 中采用的焊接方法以手工电弧焊为主。此外，C02气体保护焊经过近二十几年的推广应用，虽然得了一些成效，但进展仍相当缓慢。C02焊机的比例仍很低，TIG 焊机品种较少。我们要运用现代科技技术，促进焊接技术的进步与发展。

三、课题研究的实践意义与理论价值

1、本课题研究理论价值在于：针对中职教学和学生学习中存在的问题，具体问题具体分析找出很好的教学和学习方法。为实际教学做好服务。为中职实习教育寻找好的教学方法。通过实践得出成熟的焊接实践操作理论基础，很好的为实践教学服务。运用新课程的教与学原理，更新教学观念，进行优化课堂教学模式的研究，转变教学行为，激发学生的兴趣，建立一种以学生为本，着眼于学生的终身发展，培养学生的问题意识和创新型思维，构建一个让学生学会学习的教学模式。促进学科教学设计的创新，促进课堂教学过程的革新和优化，带

动课内外教学方法的系统改革，达到进一步提高教师的理论水平与创新能力，有效地让学生学会学习和开发他们的潜能。

2、通过本课题研究旨在于：以教会学生会学习，掌握学习的方法为突破口，使学生养成良好的思维习惯，重视课堂教学中学生的主体作用，充分挖掘学生的潜能，提高学生学习实践操作的素养，这是实施素质教育，切实提高教学效果的根本途径，是培养出适应新世纪需要的高素质人才的必由之路。另一方面，本课题的研究对象是学生群体，学生的情智、能力、价值观的发展形成是一个动态的、不断发展的过程。通过实践教学行为的不断改进，对学生潜能的深入挖掘，对学生思维能力的提高和良好思维品质的形成，以及学生素质的提高具有重要意义。

四、课题成员组成机构及任务分工安排

1、课题成员组成机构

(1)领导小组

组长：李守贵（临沭县职业中专校长 “全国模范教师”“山东省十大教育新闻人物”） 副组长：张西臣（临沭县职业中专副校长 主管教学工作 ）

成员：张天水 荣学文 王玉军 曹竹卿 尹迎峰 殷洪晨 左世光 袁琼

(2)研究小组

组长：孟凡利（实训处副主任 多年来一直从事焊接技术实训教学工作有丰富实训经验） 副组长：孙希强（实训处副主任 多年来一直从事第一线实训教学工作）

成员：刘晨龙 朱孔花 刘文武 吴杰 曹广武 庞运钊 刘红霞

2、课题组成员任务分工安排

课题领导小组：负责领导好课题的研究开发工作，搞好各种关系的协调工作，为课题研究提供良好的研究环境，做好财力支持工作，确保课题按时圆满完成。

孟凡利：主持课题组全面工作，对课题研究总体控制，负责课题的立项申请、阶段性报告、结题报告等文字材料的撰写，负责课题成果的收集、整理与发布。

孙希强：负责实验实训过程、资料的收集、整理、存档。

刘晨龙 ：负责课题的收集、编辑、文字整理编排工作，做好课题会议记录。

朱孔花：负责课题的编辑、文献的查询、资料的整理工作。

刘文武：做好课题实验实训课的落实，进行课题实验教学工作，确保课题实训课的成功。 吴杰 ：做好课题实验实训课的落实，进行课题实验教学工作，确保课题实训课的成功。 曹广武：做好课题实验实训课的落实，进行课题实验教学工作，确保课题实训课的成功。 庞运钊 ：负责实验课题各阶段的计划、总结；为课题做好后勤保障工作。

刘红霞：做好课题实验实训课的落实，进行课题实验教学工作，确保课题实训课的成功。

五、完成课题的可行性分析

1、主要参加者的学术背景和研究经验、组成结构

研究本课题组成人员中，有从事教学管理经验的实训处主任，专业教研组长，干劲十足的青年教师。本课题组成员都是手弧焊专家，有着较高的理论水平，并有着丰富的工作经验。对我们课题研究提供了坚实的基础和最有力的保障。

2、完成课题的保障条件

（1）财力保障。我校每年都拿出一定的科研经费支持课题研究与开发，从财力上对各科研课题支持，而今又在不断加大投入力度以确保课题研究在财力上不出现问题。

（2）领导高度重视。我们学校校长及领导班子对科研课题研究高度重视，特别是层次比较高的省级课题的研究，不但自己积极主持和组织课题研究，而且发动全校教干教师积极参与课题研究与开发。对从事课题研究的工作给予全力支持，确保课题的研究与成功。以提高教干教师的业务水平。

（3）. 组织管理规范有序，步骤清晰

课题研究刚刚开始我们就确立了以教研组长为决策，骨干教师带领实际操作，并设立了专家顾问、课题指导，课题实验等组织机构，建立了学习研究制度，定期检查制度落实情况，为课题研究活动的顺利进展提供了组织保证。

六、课题研究设计报告

1、课题界定与研究依据

本课题基于以下考虑予以界定：

（1）焊接技术培养具有一定的实践经验和操作技能的技术人才，达到焊工中级工水平。

（2）手弧焊是学习焊接技术中的基础，应把基础课有效地程掌握好。

（3）我校手弧焊教学存在着不适宜现在焊接技术发展的要求，如何改变现阶段学习状况。 研究依据：探索研究手弧焊在实践技能教学中方式方法。

2、理论假设与研究目标（研究目标分解与具体化）

（1）理论假设：1. 焊接实训教学中贯彻理论联系实践相结合的原则。中职焊接技术实训教学中存在着教师的教法和学生的学法不相适应的问题，理论与实践相脱节较为严重，特别是理论不能很好的指导实践教学，学生不会用学到的理论指导实践实习。2构建主义教育教学理论。我们学校有很好地实习设备，也有较充足的实习材料供学生很好地进行实践操作，在一定范围内能训练的比较好，可学生没有很好的理论学习兴趣，不能够指导学生向更高的层次迈进难以达到最终的学习目的。3. 学中做，做中学的教学方式。本次研究就是解决学习实践与动手相结合地方法，让学生能很好动手实践操作，在操作中得出经验，找出好的理论指导方法。

（2）研究目标：1. 理论与实践教学相适应2. 理论教学为实践操作服务3. 学生的学和教师的教协调促进4. 我校手工电弧焊在焊接技术实践教学中的应用

3、研究内容（研究内容的分解与具体化，含子课题的设计）

（1）本课题主要研究手工电弧焊焊接方法的相关理论知识和实践操作方法

学习手工电弧焊需要进行大量的实践实习操作，练好手上功夫。可没有好的理论作指导，很难使焊接水平提高到较高的层次上。本课题就是研究好的实践指导理论和有效的实践操作方法。

（2）手工电弧焊在焊接技术中的应用问题

手工电弧焊是焊接技术中基础的焊接方法，是学习焊接技术专业的入门基础课程。手工电弧焊在焊接技术中能够很好的应用，有利于焊接技术的发展。如果手工电弧焊学好了，焊接技术也成功了一半了。确保手工电弧焊焊接技术中很好的应用。

（3）探索职业学校手工电弧焊实训教学的有效模式

目前职业学校中手工电弧焊实践操作的教学和学习还没有很好的有效的模式，存在着很不适应焊接实训教学和学习的诸多问题。这就要求我们要去研究实践教学的有效模式，良好地实践教学和学习的方法。这也是我们本课题研究的重点问题。

（4）进一步促进和提高我校焊接技术专业的教育教学水平。

通过本次课题研究找到良好的适合我校实践教学的方法，提高我校的焊接技术专业的教育教学方法。同时也为提高我校实训教学提供良好的实践经验。

4、研究过程设计

第一阶段：课题准备阶段（2010年4月-2010年6月），①进行理论研究，形成研究假设和理论体系。②召开课题开题会，布置研究任务。③资料信息的收集负责人：孟凡利 朱孔花 刘文武 孙希强 曹广武 刘晨龙 吴杰 庞运钊 刘红霞

第二阶段：课题实施阶段（2010年6月-2011年4月），①按照课题要求全面开展实践研究。②召开课题鉴定和评审会，汇报课题研究结果。③召开课题成果发表会，全面展示研究成果。 负责人：孟凡利 朱孔花 刘文武 孙希强 曹广武 刘晨龙 吴杰 庞运钊刘红霞

第三阶段：论证实践阶段（2011年4月-2011年7月），课题成员分组用研究的理论进行实践试验论证，找出解决问题的方法，让实践在理论指导下发挥最佳效能。负责人：孟凡利 刘文武 曹广武 刘晨龙 朱孔花 刘红霞

第四阶段：课题总结验收阶段（2011年7月-2011年10月），课题组全体成员通过上阶段理论和实践的反复论证，得出解决问题的方法，总结出成熟的实践理论，在教学中推广应用。负责人：孟凡利 刘文武 朱孔花 刘文武 孙希强 曹广武 刘晨龙 吴杰 庞运钊 刘红霞

5、研究方法设计

①调查研究法：通过对本校和其它中职学校手工电弧焊焊接实训教学的调查，分析问题，找出规律，为后续研究提供依据。具体采用问卷、走访、座谈会、专家咨询等方式。

②对比分析法：通过对国内外中职学校手工电弧焊焊接实训设备配置的对比分析，为本课题提供正确的研究思路。

③文献研究法: 广泛收集国内外相关资料, 对大量资料进行分析、综合、比较、筛选与归纳，为课题的深入研究提供广阔的思路。

④行动研究法: 合理配置本校手工电弧焊焊接实训基地设备。

6、完成本课题研究任务的保证措施

（1）、校外智力保障：专家指引。为使课题研究顺利进行，本课题设立“专家组—课题组—子课题组—参与教师”的课题研究网络，校长课题总顾问，实训主任作学术理论指导，并建立课题核心组和专题研究组，确保课题研究的科学性和规范性，以保障课题研究的顺利进行。

（2）、校内组织保障：师资力量优化配备。课题组由实训主任任组长、教研组长及焊接业务骨干教师一起组成了各科研骨干积极参与的专门的科研小组，实施和协调课题的研究工作。

课题组负责对本课题的确立以及研究的监控与调节，既是本课题学术思想和研究方案的提出者、设计者，同时也是研究过程中重要现象或改革方案的发现者、阐释者，承担课题的主要研究任务，保证课题研究计划顺利展开，加强与各级部门的联系，申请并组织成果鉴定，宣传推广研究成果等。

（3）、科研制度保障。建立课题研究的相关制度，按阶段向总课题组汇报课题进展情况，接受总课题组的具体指导。研究还要讲求实效，不能为研究而研究，要通过实验，积极探索信息技术与课程整合有价值的研究成果，通过课题研究推动学校教学工作，促进学校教育教学水平的提高。

（4）、科研资金保障。课题研究经费从办公经费中支出，确保科研的顺利开展。

7、预期研究成果

阶段性成果：

（1）. 进行理论研究，形成研究假设和理论体系，研究报告，2010.4-2010.6

（2）. 手工电弧焊在本校实训教学中的探索及应用，研究报告， 2010.6-2011.4

（3）. 使实践在理论指导下发挥最佳效能，研究报告，2011.4-2011.7

（4）. 最终成果：中职焊接技术中手工电弧焊的应用 ，研究报告，2011.7 -2011.10