焊接結構與工藝專業(yè)課程設計中標準和法規(guī)的應用

孟凡玲+武小娟+孫煥煥

摘要：焊接結構和焊接工藝課程設計是焊接專業(yè)的實踐教學環(huán)節(jié)之一，針對我校焊接專業(yè)課程設計目前存在的焊接結構和焊接工藝課程設計對標準和規(guī)范的認識不足的問題，提出學習標準、重視規(guī)范的改革措施，實踐證明該措施切實可行，可提高學生的綜合應用能力，提高就業(yè)競爭力。

關鍵詞：焊接工藝;焊接結構;課程設計;教學改革

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）20-0071-02

一、引言

焊接作為一種先進制造技術，在工業(yè)生產和國民經濟建造中起著非常重要的作用。經過幾十年的快速發(fā)展，焊接已在許多工業(yè)部門的金屬結構制造中幾乎全部取代鉚接。課程設計是學生適應實際生產的必要階段。焊接工藝和焊接結構課程設計是焊接方向的集中實踐環(huán)節(jié)的必修課，是學生學習完焊接工藝和焊接結構課程后進行的一次全面的綜合訓練。其目的在于讓學生綜合運用以前學過的基礎理論知識掌握焊接結構設計的基本思路，培養(yǎng)學生綜合應用所學的焊接知識去分析和解決工程實際問題的能力，幫助學生鞏固、深化和拓展知識面，使之得到一次較全面的設計訓練，為畢業(yè)設計和實際工程設計奠定基礎。目前國內針對焊接專業(yè)課程設計改革主要集中在課程設計選題和課程設計考核方式等方面。如重慶科技學院針對焊接專業(yè)課程設計存在的問題，對課程設計的管理和實施進行了教學改革。佳木斯大學則將焊接結構的課程設計選題和工程實踐緊密結合，讓學生學以致用，解決實際問題。

為了滿足企業(yè)對焊接工程師的需要，哈爾濱工業(yè)大學率先對焊接專業(yè)進行改革，把國際焊接工程師培訓認證融入到本科教學中，培養(yǎng)具有國際焊接工程師資質的本科畢業(yè)生，受到了企業(yè)的歡迎。隨即南京工程學院、太原理工大學、沈陽大學、撫順石油大學等30多所院校都積極地開展了在校學生的國際焊接工程師培訓工作。通過國際焊接工程師培訓，學生對專業(yè)知識有更深入、更系統(tǒng)的理解。另外，在國際焊接工程師培訓中還增加了“焊接生產及應用”學習，學生不僅可以將理論與實際緊密聯系起來，而且還大大提高了綜合利用基礎理論知識解決實際問題的能力。此外，通過國際焊接工程師培訓提高了學生的工程實踐能力。由于國際焊接工程師培訓教材的一個突出特點就是實踐性強，培訓教材的各部分內容都與工程實際緊密結合，并且將相關行業(yè)的主要標準穿插其中，進而使學生的工程實踐能力有了較大幅度的提高。國際焊接工程師培訓還能提高學生的動手能力。在國際焊接工程師培訓過程中，除了理論培訓外，還有60學時的動手實踐環(huán)節(jié)。該培訓環(huán)節(jié)是基于國際最新ISO標準條件下的實訓練習，包含了實際生產中應用最為廣泛的幾種焊接工藝方法。總之，通過國際焊接工程師培訓，學生的綜合素質有了較大幅度的提高，拓寬了學生的就業(yè)渠道，提高了競爭力。

我校1992年成立焊接專業(yè)，專業(yè)培養(yǎng)目標是高級應用型焊接人才，要求學生應具備一定的專業(yè)理論知識，同時具備較高專業(yè)素養(yǎng)的工程實踐能力。強化專業(yè)實踐能力的培養(yǎng)是焊接專業(yè)一貫堅持的辦學準則，為此焊接專業(yè)除理論和實驗課程外，還設置了生產實習、課程設計、畢業(yè)設計等實踐環(huán)節(jié)。實踐課程的設置為學生提供了理論課程聯系生產實際的機會。但由于受時間、辦學條件等各種因素的影響，課程設計環(huán)節(jié)對標準規(guī)范認識不足的問題。本文就是針對這些問題進行課程設計教學改革，期望通過該項改革，進一步提高學生理論聯系實際的能力，提高核心就業(yè)競爭力。

二、焊接工藝和焊接結構課程設計中存在對標準和規(guī)范的認識不足的問題

不管是焊接結構課程設計還是焊接工藝課程設計，其實都是對標準和規(guī)范的具體應用。比如設計壓力容器時，應用的就是從GB到JB再到HG的一系列標準和規(guī)范。由于歷史原因，我校任課老師多為學院派，對工廠里規(guī)范和標準的應用缺乏充分的認識，所以對標準和規(guī)范的重視程度嚴重不足，這就直接導致了指導學生進行課程設計時，很多時候不是按照標準和規(guī)范來規(guī)范指導，錯失了教會學生學習標準和規(guī)范并與實際工程實踐相結合的機會。

本文即針對這些不足，提出具體的改革措施，改善教學效果。

三、焊接工藝和焊接結構課程設計的改革措施

針對以往不重視標準和規(guī)范情況，本次教學改革確定一切以標準和規(guī)范為導向，教育學生盡早學習和應用標準和規(guī)范。焊接結構的設計，大到整體尺寸的計算，小到一個螺栓的選擇都有相應的標準和規(guī)范，教導學生如何應用一整套標準體系，以及標準之間的涵蓋關系。焊接工藝、焊評、焊考也都有相應的標準，對學生灌輸一種思想，將來的工作就是吃透標準和應用標準。

師資隊伍是專業(yè)建設的智力資源，師資結構的合理性，水平的高低，直接影響到學校的辦學水平，所以做好師資隊伍規(guī)劃，加強師資隊伍建設，是專業(yè)建設的重要環(huán)節(jié)。我院《焊接結構課程設計》和《焊接工藝課程設計》主要負責人與主講教師為提高自己對標準和法規(guī)的理解，在學校的支持下，去沈陽東方鈦業(yè)股份有限公司進行生產實踐，東方鈦業(yè)安排了具有多年設計經驗的王達理工程師，對兩名實習教師進行專人輔導，模擬企業(yè)接到合同到設計完成的整個過程。在此期間兩位老師在工程師的指導下，完成了一臺固定管板換熱器的設計。設計過程中學會了熟練運用SW6軟件進行結構設計和強度計算，并編制了SW6軟件的學習課件，并決定以后進行焊接專業(yè)課程設計和畢業(yè)設計中運用SW6軟件。根據GB150和GB151等壓力容器行業(yè)的標準法規(guī)，選定了換熱器的關鍵部件，確定了關鍵尺寸，按照設計草圖在CAD上畫出了正規(guī)的裝配圖和零件圖。通過親自動手設計、繪圖，發(fā)現了原來在教學中存在的裝配圖不規(guī)范、零件圖不完整等問題，并打算在未來的工作中逐一糾正。

四、焊接結構和焊接工藝課程設計涉及標準

根據教學改革具體內容，我校焊接專業(yè)教師制訂書面的計劃，并編制合適的課程設計指導書，推薦合適的參考資料。自2012年開始進行小范圍的嘗試，至今已經在整個焊接專業(yè)推廣了該方法。具體做法為兩個課設使用同一個題目，主要為壓力容器類題目，如球罐、臥罐、立罐、換熱器等。焊接結構課設強度計算和結構設計部分按TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術規(guī)程》和GB150.1～GB150.4-2011《壓力容器》、GB151-1999《管殼式換熱器》、GB12337-2011《鋼制球型儲罐》、JB/T4731-2005《鋼制臥式容器》、JB/T4734-2002《鋁制焊接容器》等標準進行。計算過程也由原來的手算改為采用工廠通用軟件SW6進行計算。焊接結構設計除強度計算外還包括焊接坡口的選擇、焊縫的標注兩部分。坡口設計采用的標準為GB/T985.1-2008《氣焊、焊條電弧焊、氣體保護焊和高能束焊的推薦坡口》和GB/T985.2-2008《埋弧焊的推薦坡口》，焊縫的標注標準為GB/T 324-2008《焊縫符號表示法》。焊接工藝課程設計分焊接工藝評定和焊接工藝制定和焊工考試三部分。焊接工藝評定的標準為NB/T47014-2011《承壓設備焊接工藝評定》、NB/T47016-2011《承壓設備產品焊接試件的力學性能檢驗》。焊接工藝制定標準為NB/T47014-2011《壓力容器焊接規(guī)程》、NB/T47018.1-2011《承壓設備用焊接材料訂貨技術條件第1部分：采購通則》、NB/T47018.2-2011《承壓設備用焊接材料訂貨技術條件第2部分：鋼焊條》、NB/T47018.3-2011《承壓設備用焊接材料訂貨技術條件第3部分：氣體保護電弧焊鋼焊絲和填充焊絲》、NB/T47018.4-2011《承壓設備用焊接材料訂貨技術條件第4部分：埋弧焊鋼焊絲和焊劑》、NB/T47018.5-2011《承壓設備用焊接材料訂貨技術條件第5部分：堆焊用不銹鋼焊帶和焊劑》。焊工考試的標準為TSG Z26002-2010《特種設備焊接操作人員考核細則》。

五、收獲與體會

焊接專業(yè)是材料、機械、電子和計算機交叉滲透的一門綜合性工程技術學科，焊接結構和焊接工藝課程設計則是焊接專業(yè)教學計劃中的一個重要環(huán)節(jié)。針對標準和法規(guī)重視不足的問題，提出具體的改革措施并進行實踐。促進了專業(yè)教育向素質教育的轉變，培養(yǎng)了能適應日益激烈的市場競爭的專業(yè)人才，彌補了當前本科生“通才”教育的不足，強化了學生的實踐能力，緩解了高校人才培養(yǎng)與企業(yè)人才需求之間的矛盾，同時也體現了我校“學以致用”的辦學理念。但改革不是一朝一夕可以完成的，它需要時間來檢驗，并在實踐中不斷修正出現的問題，課程改革以來，不僅學生在此過程中受益，教師也通過不斷學習，提高了自己的業(yè)務水平。相信本次課改可為其他院校提供一定的參考經驗。

參考文獻：

[1]方洪淵.焊接結構學[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[2]史耀武.我國高等焊接專業(yè)人才培養(yǎng)狀況與培養(yǎng)模式的發(fā)展[J].焊接，2002，12（5）：16-18.

[3]閏久春，吳林.加入WTO以后中國高等學校焊接技術人才培養(yǎng)的新模式[J].焊接，2004，13（9）：26-28.

[4]鄒家生，蔣成禹.老專業(yè)新辦的問題與對策——焊接技術與工程專業(yè)建設[J].華東船舶工業(yè)學院學報（社會科學版），2004，4（1）：87-89.

[5]陳少平，王文先，孟慶森，張紅霞.本科生國際焊接工程師資格培訓認證初探[J].太原理工大學學報（社會科學版），2006，24（4）：79-81.

[6]初雅杰，王章忠，吳夢陵.應用型本科院校國際焊接工程師培養(yǎng)模式探索與實踐[J].中國電力教育，2009，（20）：42-44.

[7]曹永勝，呂迎，張敬強，莊明輝.焊接結構課程設計改革與實踐[J].華章，2010，（1）：92-93.

[8]閏焉服，劉建萍，馮麗，張柯柯.焊接專業(yè)教學改革思考[J].科技資訊，2008，（6）：120.