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模拟实习在焊工专业教学中的应用浅见
作者:刘宏敏
关键词:焊接;模拟实习;训练
根据焊工专业的特点及规律,我把焊工专业的实习教学分成基本功训练和生产技能、技巧训练两步。焊工专业基本功训练的教学,由于焊接时噪音和弧光的影响,教师讲解时,学生容易听不清;教师示范时,学生很难看准教师的示范动作;学生操作时,教师在旁边又不能确切地看清学生的操作。由于教与学脱节,必然延长学生基本功训练的过程。在这种情况下,只有靠多练来弥补这种缺陷。多练就要多消耗材料和电能,造成不应有的浪费。为了解决这一问题,我把这阶段的教学,尽可能地采用模拟实习,以降低实习成本,提高教学效果。下面具体介绍一下模拟实习在焊工专业教学过程中的一些应用。
道具准备
(一)毛笔、水桶、纸板
(二)沙盘:制作一个50×30×5厘米的长方形木槽,放入4厘米厚的细沙。
程序和内容
根据理论联系实际的原则和由浅入深、由简到繁、有感性到理性的认识规律,首先安排单项训练、然后进行综合训练。
(一)单项训练
身体姿势常用的身体姿势是蹲姿。这是一种耐性训练,我们称之为“蹲功”。
手腕、胳膊姿势胳膊操作姿势常用的是无依托式,要求学生手持焊钳靠胳膊的伸缩来调节焊条的位置,这种操作重点是训练学生胳膊活动的平稳性及协调性。主要是解决学生胳膊悬空操作的颤抖现象,让学生在小臂上捆上沙袋进行练习。把这种操作技能,称之为“臂功”。
握钳方式握钳有正握和反握两种,在纸板或沙盘上模拟教学主要采用正握法。
引弧方法引弧方法有直击法和划擦法两种。
1.在纸板上进行练习。手握焊钳,焊钳上夹持毛笔,沾水后,在纸板上进行直击或划擦。要尽可能地保持点小而均匀,划擦长度小于8毫米,且细而均匀,每个独立动作完成后,要使毛笔尖部离纸板2~4毫米,并稍做停留。
2.在沙盘上主要训练划擦法。手持焊钳,先将焊条前端对准沙盘,然后将手腕扭动一下,使焊条在沙盘表面轻微划擦一下沙盘再将焊条提起2~4毫米。引弧动作完成后,使焊条前端离沙盘有3毫米的距离,稍做停留。
运条方法运条有多种方法,在纸板和沙盘上模拟教学主要训练常用的两种方法。当然其他几种运条方法也可以用此种模拟实习进行训练。
1.直线形运条法
在纸板上训练。手握焊钳,焊钳上夹持毛笔,沾水后,在纸板上进行直线移动,要保持匀速,水痕粗细均匀。笔杆与纸板成90°角,同运条方向成65°~80°角,每次运动长度不小于300毫米。
在沙盘上训练。用划针在沙盘上划一条长为320毫米的直线,来模拟“Ⅰ”型焊缝。运条是从模拟焊缝前约10毫米处开始,沿着焊接方向做不摆动的前移,移动到焊缝300毫米处停止。焊条角度同沙盘上的模拟焊缝两侧成90°角,同运条方向成65°~80°角。焊条移动的速度必须适中,不能太慢,也不能太快(要求学生模仿教师的运条速度)。划出的痕迹深度为2~3毫米,同电弧长度相等,深浅一致。
2.正锯齿形运条法
在纸板上训练。用铅笔在纸板上划两条长300毫米的平行线,平行线间距为12~15毫米,操作时,让毛笔尖在平行线间进行正锯齿形往返摆动并向前移,且保持水痕粗细均匀,当摆动到平行线两侧边缘时,稍作停留。
在沙盘上训练。用划针在沙盘上划两条长为300毫米的平行线,平行线中间距离为12~15毫米,模拟“V”型坡口宽度。操作时,将焊条前端在平行线内连续做锯齿形摆动,并向前移动。每当摆动到平行线两侧边缘时,稍停片刻。要求锯齿大小均匀,焊道痕迹深度仍为2~3毫米,相当于弧长。
焊道的连接在操作时,由于受焊条长度的限制或操作姿势的变化,因此出现焊道前后两段连接的问题。为解决这个问题,可指导学生用划针在沙盘上划一条直线长300毫米,模拟焊缝。然后,在直线的前端,用焊条划一圆圈,模拟弧坑,在弧坑稍前约10毫米处的模拟焊缝上做引弧操作引弧操作完成后,将焊条前端移到弧坑三分之二处,稍停片刻,焊条前端到位一定要准确,如果焊条后移太多,则可造成接头过高;后移太少,将造成接头脱节,产生弧坑未填满的缺陷。
焊道收尾焊道收尾有两种方法。
1.划圈法。在沙盘上用划针划两条平行线,长15毫米,平行线中间距离15毫米,模拟焊缝尾端,在平行线内做圆周运动。
2.反复断弧法。在沙盘上用焊条前端划一条直线,长为150毫米,在直线末端做数次反复熄弧──引弧动作。焊条到位一定要准确。
(二)综合训练
综合训练是把各单项训练按实际焊接操作的程序有机组织起来,进行连续性的操作。
直线形运条方法用划针在沙盘上划一条长为320毫米的直线,模拟“Ⅰ”型焊缝,操作者蹲在沙盘侧面,用正握法手持焊钳,把胳膊半伸或全伸开,将焊条前端对准沙盘上的模拟焊缝前端10毫米焊缝处,用划擦法引弧。引弧完成后,稍做停留,使焊条前端沿焊接方向做直线均匀移动。当焊条移到直线终点时,做数次断弧──引弧动作,作为焊道收尾。
锯齿形运条方法用划针划长300毫米,中间距离为12~15毫米的平行线,模拟“V”型坡口焊缝宽度,用正握法手握焊钳,胳膊全伸,用划擦法在平行线前端做引弧动作。引弧完成后,焊条在平行线内做锯齿形连续摆动,并向前移动。每次上下摆动到平行线边缘时,稍做停留。当焊条移至焊缝终点时,做圆周运动为收尾。
方式和方法
教师讲解、示范无论进行单项训练,还是综合训练,教师要把讲解和示范结合在一起,在纸板或沙盘上一边示范操作,一边讲解。
个别学生操作,教师讲评指导。教师讲解、示范后,指定一名学生在纸板或沙盘上模拟操作,其他学生观摩。学生模拟操作后,教师进行点评,指出优点和存在的问题,并针对存在的问题,向学生示范正确的操作要领。
学生分组训练,教师巡回指导。一个纸板或一个沙盘上可以安排5名学生为一组进行操作。
教师要归纳总结,指出操作存在的主要问题及产生的原因,并当场示范正确的操作要领。对涉及运条的速度、宽度、深度和焊条角度等关键性问题,采用现场示范,学生模仿操作的方式解决。
检查验收
单项模拟操作内容单纯,容易掌握操作要领。综合模拟操作把诸多单项操作综合起来,进行系统规范化的操作,就有难度了。在生产实习教学上,应督促学生多想勤练,逐个验收过关。同时,注意学生细心、耐心、韧性的培养。
效果与不足
教与学密切结合。模拟实习操作,不受噪音和弧光的影响,教师可以把讲解和示范有机地结合在一起。学生对教师的示范,看得明白;对教师的讲解,听得清楚。学生本人也便于观察自己的操作是否符合操作要领,并能及时地调整操作,教师也便于观察学生的操作情况,及时加以指导。
基本功训练,过去由于传统式教学模式的教与学脱节,学生不能准确、熟练掌握操作要领,焊接时,运条速度不当,运条手法不当,焊条角度不当,其所形成的焊道出现太窄太宽或宽度不均匀,表面过高或表面下陷等现象。现在采用这种模拟教学,教与学密切结合训练基本功,使学生在操作时焊接速度均匀,运条手法恰当,焊条角度准确,又具备扎实的蹲功、臂功,可为实际操作打下坚实根基。
既节约又安全,可以节省大量焊条、焊件和电能。由于不受器材设备和场地限制,可以容纳多人同时训练,多次训练。在基本功形成前,不用电能,可以避免触电、避免弧光伤眼、避免焊件烫伤。
模拟操作教学主要问题是无法检验操作后的效果,例如不能衡量引弧和焊道成形的质量,不能衡量焊条送进速度是否与熔化速度相同。这些缺陷只有过渡到实际操作时加以弥补。