“雨课堂”在焊接技术与工程专业实验教学中的改革探索

李 翔，王林珠，丁培松，唐乾俊

(1.贵州理工学院材料与冶金工程学院，贵州 贵阳 550003；2.贵州大学材料与冶金学院，贵州 贵阳 550025)

当前移动互联网的浪潮对人类社会的发展产生了重大影响，对于大学专业知识的学习，通过移动互联网能达到更好的教学效果已经达成一定的共识[1-3]。雨课堂是一种适应移动互联网浪潮的混合教学工具，该软件由学堂在线和清华大学共同开发[4-6]，其主要特点是通过内嵌在PowerPoint中的雨课堂插件，实现PC端与手机微信雨课堂公众号的连接，该软件可以在教学过程中推送问答、互动、数据分析等内容，并可以统计学生参与情况，弥补了传统教学过程中答题、互动等只能少数学生参与的缺点。该教学软件在我校一经试用就得到了广泛的好评，现在教学过程中已得到大范围推广。

焊接技术与工程专业是一门应用性很强的工学学科，焊接技术与工程专业知识的学习离不开各种焊机的认知及操作，焊接技术实验是焊接专业知识学习的重要内容。在之前的教学过程中，主要将学生集中在焊机的周围，教师讲解焊机的原理、该焊接技术的特点、焊机上各按键说明、使用方法等，同时教师现场演示焊接过程，并通过黑板板书部分焊接理论知识达到学习焊接技术的目的。该方法简单生动，现学现用，教学初期由于学生兴趣浓厚能达到较好的教学效果，但随着教学的深入，学生互动思考不够，只是学会了简单的操作方法，并没有掌握焊接机理及提高焊接水平的方法。特别当焊接设备较少时，大量学生集中在教师周围，相互之间形成遮挡，有些甚至距离较远无法看清教师介绍的相关内容，另外，少量学生操作练习时，其他学生则没有明确的学习内容，这些因素导致学生学习兴趣下降，最后难以达到较好的教学效果。

1 焊接实验教学中的主要焊接技术及设备

1.1 不同焊接技术的特点

焊接是一种广泛应用的材料连接技术[7]，相对机械连接方法具有连接强度高，无需开孔等优点。目前，随着科学技术的发展，材料的焊接方法除了传统的焊条电弧焊、埋弧焊、气保焊、电阻焊等，还发展出了钎焊、搅拌摩擦焊、激光焊等许许多多焊接新技术。

每一种焊接技术都有其优点，也有一定的缺点。如常见的焊条电弧焊，设备简单，操作方便，但对操作者经验技术要求高，焊缝成型质量较差。埋弧焊适合焊接较厚材料，焊接速度快且焊接成本低，同时焊接时没有弧光，焊接劳动条件好，但要求焊缝为规则形状且难以在复杂环境下施焊。气保焊焊缝成型质量高，可以焊接不规则形状并可以在复杂条件施焊，但焊接速度慢且焊接环境较差。而钎焊、搅拌摩擦焊、激光焊等焊接技术焊缝成型质量高且焊缝美观，但焊接设备价格昂贵，焊接成本高，不适合小批量焊接。

1.2 焊接实验主要焊接设备

为了使学生既能掌握目前仍在广泛使用的传统焊接技术，同时对焊接新技术也有所了解，培养能适应社会需求的焊接技术与工程专业人才。我校购买了埋弧焊机、气保焊机、氩弧焊机、电阻焊机、钎焊炉、搅拌摩擦焊机、激光焊机、焊接机器人等设备，由于焊接设备单价较高，相关焊接设备多为1台(套)，少量为2台(套)。

2 雨课堂在焊接实验教学中的应用

雨课堂实现了PC端与手机端的连接，使用手机能使学生更多的参与课程的学习，基于雨课堂的特点，焊接实验教学过程中做了一定的教学改革探索，达到了较好的教学效果。

2.1 优化实验资源

对于焊接原理、焊接特点的介绍是焊接实验教学的第一步，使用雨课堂可以在课前将PowerPoint中的课件同步到微信雨课堂公众号上，上课时将相关文件发布在课堂中，学生可以使用手机实时查看相关课件，内容丰富、图片形象生动，避免了传统黑板板书内容呆板等缺点。

实验教学过程中最大的难点在于实验教学介绍相关设备时，特别对于价格昂贵的实验设备，往往实验设备较少，此时学生集中在教师周围，由于学生之间的遮挡，部分学生难以看清教师的教学内容，使用雨课堂能很好的解决这一实验教学的难点。

例如在讲解埋弧焊控制面板上的电压、电流、行走速度等参数选择时，将控制面板的图片及视频实时发布的在雨课堂公众号上，在教师讲解控制面板时，看不清控制面板的同学可以使用雨课堂查看控制面板的图片及视频，并注意听教师的讲解，通过这种手机与实物结合的方式加强学习效果，能很好的学习操作面板上的相关知识，避免了因为看不清楚导致学习效果差的现象。

在讲解焊接机器人编程时，编程控制器尺寸只与A4纸相当，如果采用传统的教学方法，只能有贴近教师身边的几个学生能看清控制器的编程过程，如果将该编程过程录制成视频发布到雨课堂公众号上，再配合教师的现场解说能达到很好的教学效果。这些使用雨课堂在焊接实验教学过程中探索，能充分优化实验资源，达到有限实验资源条件下最大限度提高教学质量的目的。

2.2 提高实验课效率

焊接技术实验时一般会对学生进行分组，每组人数3-5人。对学生进行分组，不仅可以锻炼学生团结协作的能力，同时组员之间相互比较实验结果能更好的认识实验参数对实验结果的影响。如果采用传统的教学方法，只能在上课时采用点名的方法进行分组，这样会占用大量实验教学时间。同时，为了达到锻炼每位学生的目的，教师会设计不同的实验参数和实验要求，比如氩弧焊的电压、电流、氩气流量、坡口形状等，这些数据如果用教师口述-学生记录的方法，需要耗费大量的时间。特别对一些实验资源比较紧缺的大型设备，其设定的参数值更多，记录参数极为繁琐。此时可将实验参数发送在雨课堂上，学生可自行查看自己的实验参数，这样学生就能快速获得实验参数，从而有效增加学生的实际操作时间。

传统教学时，介绍完相关焊接设备的原理、使用方法并演示完操作方法后，学生就要进入实际操作阶段。由于焊接设备数量有限，在部分学生操作焊接设备时，其他学生一般只能观察其操作过程。此时，其他学生虽能从中学习到一定的操作经验，但时间稍长难免觉得枯燥乏味，学习效果会大幅下降。若此时将相关焊接原理、焊接参数对焊接结果影响的知识发送到雨课堂上并要求未操作的学生自学，学生不仅可以巩固已经学习到的知识，同时在上手操作前就已经对实验有了一定的了解，既能通过实践检验理论，又能加深学生对理论知识的理解。

3 雨课堂在焊接实验考核中的应用

3.1 丰富平时成绩考核内容

焊接实验成绩由平时成绩和实验报告成绩组成，在使用雨课堂之前平时成绩主要依据出勤情况和教师观察学生实验课表现来评定。使用雨课堂后，可以通过推送实验基本原理等考题，要求学生答题等方式来增加平时成绩的考核方式，这种方式能充分了解每位学生的参与情况及学生的学习积极性，不仅丰富了平时成绩的内涵，同时，能将理论与实践结合，有效加强学习效果。

3.2 规范实验报告

撰写符合规范的实验报告是焊接实验结束后最重要的总结工作，教师虽然设计了相关要求和规范但学生往往难以达到要求，特别是对于佐证实验结果的相关图片，学生由于缺乏相关的科研思维，图片细节难以掌握。比如对比实验结果时应将全部实验对象放置在一起拍照，才能有直观的对比结果，论述焊缝熔深、熔宽、余高等数据时应将标尺拍入照片等。使用雨课堂后，通过将相关要求及拍照实例发送到雨课堂，学生在课后学习并可以随时查看相关要求，从而辅助规范实验报告。

4 结束语

移动互联网的浪潮是时代发展的产物，雨课堂是适应这种移动互联网发展的必然成果。在该软件使用初期可能出现教师对相关操作不熟悉，学生不适应这种新的学习方式，教室网络信号等无法满足教学要求等困难，并可能导致在雨课堂教学软件使用初期教学效果不明显等问题。通过焊接技术与工程专业实验教学改革探索表明，随着雨课堂使用频率的增加和学习习惯的改变，确实能达到提高学习效果的目的[8-9]〗。作为教师只有不断汲取新的知识、新的教学理念，不断提高自己，才能适应新时代教学工作的要求。