新工科背景下應用型本科高校焊接技術(shù)實訓課程教學研究

寧亮亮，肖雨桐，辛文強

1.哈爾濱華德學院 黑龍江哈爾濱 150025

2.深圳赤灣勝寶旺工程有限公司 廣東深圳 518068

1 序言

新工科就是落實人才強國戰(zhàn)略，在教育部的指導下，全國高校要學科交叉融合、產(chǎn)教協(xié)同育人，培養(yǎng)符合現(xiàn)代工程建設的創(chuàng)新人才。通過綜合考慮新工科教育的內(nèi)涵和焊接技術(shù)教學中的多個層面，較為全面地剖析焊接專業(yè)人才培養(yǎng)模式。在焊接實訓教學過程中，采用校企共建育人實訓項目，學生在校完成試板考核、在企業(yè)完成典型產(chǎn)品的實習考核，加強焊接安全意識培養(yǎng)和思想政治育人理念灌輸，教學效果得到改善[1]。本文分析了目前我國焊接實訓課程普遍存在的不足，提出了焊接技術(shù)實訓的教育方法，以適應工作崗位需要，為技能型、創(chuàng)新型、應用型焊接技術(shù)人才的培養(yǎng)提供支撐。

2 我國焊接專業(yè)現(xiàn)狀和學情分析

在我國重點發(fā)展領域中，節(jié)能與新能源汽車都離不開焊接人才。當下焊接專業(yè)社會認可度較低，大多數(shù)家長不想讓自己的孩子從事這樣辛苦的工作，焊接車間煙塵、弧光、噪聲及飛濺對學生身體容易造成職業(yè)傷害。只有學生肯下功夫，經(jīng)過一定階段的訓練才能掌握相關課程內(nèi)容，然而“00后”的學生都是父母心頭肉，尤其像我校這樣的民辦本科院校，學生錄取的分數(shù)較低，學生自制力較差、基礎薄弱，同時缺乏吃苦耐勞的精神[2]，部分學生對于學好本專業(yè)缺少信心，加之新冠疫情的影響[3]，使學生無法進行焊接實訓，焊接技能幾乎為零，企業(yè)反饋畢業(yè)生實踐能力相對往屆學生較弱，后期培養(yǎng)較困難、短期無法勝任崗位。因此，在新工科的背景下如何培養(yǎng)焊接技術(shù)人才的職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)技能，滿足制造業(yè)國家重大需求，服務區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，是本文要探討的核心所在。

3 焊接技術(shù)實訓課程教學

本文以焊接專業(yè)實訓課“焊條電弧焊板對接立焊單面焊雙面成形”為例，對課程教學研究內(nèi)容進行具體說明。本課程是焊接專業(yè)核心主干課之一，課程資源豐富，內(nèi)容詳實，富含知識點和技能點的錄像，便于在校學生和社會工作者的學習。焊接技術(shù)實訓課程是我校學生職業(yè)技能鑒定的重要課程，是為企業(yè)培養(yǎng)焊裝人才的優(yōu)質(zhì)課程。

3.1 板對接立焊教學項目實施

本課程由企業(yè)的一線技能大師授課，在言傳身教中傳授原汁原味的焊接技藝。給學生介紹板對接立焊施工圖及技術(shù)要求，明確焊接試板的材料與規(guī)格；試板材料為Q235鋼，板材厚度為12mm，接頭形式：板對接；焊接位置：向上立焊；焊縫參數(shù)：坡口角度60°，根部間隙3.2～4.0mm，鈍邊為0.5～1mm。焊接材料選用J507堿性焊條。

首先，進行裝配及定位焊：將兩塊試板局部彎曲的部分進行氧乙炔火焰矯直后在槽鋼上進行裝配，裝配時要保證兩個板平直對齊，不要一高一低，兩個試板間隙要按照國家標準要求執(zhí)行，開始焊接的部位間隙較小，收尾的部位間隙要大一些，這樣能保證在焊接時不因為受熱的影響使兩塊試板在焊接一段距離后，由于熱應力導致收縮而不能焊透。定位焊縫的長度控制在20mm左右，盡量采用較細直徑的焊條焊接，用角磨機打磨成斜坡狀，方便正式焊接時接頭良好。定位焊結(jié)束后將兩塊試板做一定角度的反變形，以抵消焊接的橫向收縮應力。將試板固定在焊接操作架上，試板的上邊緣要與焊接操作者的肩部平齊，焊工采用全蹲式，戴上頭戴式面罩，穿好防護服、手套、口罩及鞋蓋，做好防護。

其次，進行打底焊操作：立焊打底要比平焊時采用的焊接電流要小一些，若電流過大，則熔池形狀呈錐形，且由于重力作用導致金屬液下趟。立焊時焊條要壓低，保證電弧在根部燃燒，背面有余高能焊透。焊接時企業(yè)一線的教師手把手演示操作技巧，采用斷弧焊打底方式，由于J507焊條起弧比較困難，因此具有豐富實踐經(jīng)驗的教師手把手教學生如何定點起弧，如何控制滅弧頻率和燃弧時間，指導學生分清金屬液和熔渣，如何控制熔孔的大小等，學生在教師的細心指導下能正確規(guī)范地進行焊接操作。

最后，掌握填充層及蓋面層的操作要點。填充焊時焊條直徑要選擇大一些，采用連弧法進行施焊，運條方式采用反月牙形式，電弧在焊縫兩側(cè)坡口內(nèi)多停頓，其目的一是保證焊縫兩側(cè)熔合良好，二是給熔池降溫，防止因熔池溫度過高而導致金屬液下墜引起成形變差。讓熔池潤濕坡口兩側(cè)基準線，金屬液到邊后擺到另一側(cè)，焊道對齊，運條擺快擺密，防止因重力作用而導致焊縫表面不光滑脫節(jié)。

3.2 項目總結(jié)和思政教育

以“焊條電弧焊板對接立焊單面焊雙面成形”為例，按照工藝要求學生完成試件的平對接焊接并進行評價。教學中注重知識銜接，先前教學的焊接基礎知識及基本操作技能（引弧、運條、平敷焊）為本部分教學打下了一定的基礎，而本部分教學則為后續(xù)的管狀試件及其他位置焊接實訓打下了一定的基礎。教師講解板對接立焊實訓的相關知識，耐心地解釋學生提出的各種焊接難點。教師教授課程內(nèi)容注重創(chuàng)新，本課程為突出應用型院校的教學目標，對教材基礎知識內(nèi)容進行了適當?shù)膭h減，并增加了相應的應用實踐，達到“基礎知識夠用、實踐技能實用、專業(yè)理論管用”的目的。教學手段的創(chuàng)新體現(xiàn)在充分利用現(xiàn)代教育手段，采用線上課程資源如國家焊接資源庫等，以及現(xiàn)場拍攝的視頻講解的知識點，將實訓現(xiàn)場搬到線上講座，企業(yè)一線技師參與授課，提高課程教學效果。

焊后對照標準，對工件質(zhì)量進行檢查。教師對學生焊接作品進行質(zhì)量點評，對學生焊接技術(shù)瓶頸進行有針對性的指導，對學生提出的學習困難給予理論指導和現(xiàn)場演示。對在焊接車間散漫、逃避練習的學生進行課程思政教育。在“00后”的焊接學生中還存在“羊群效應”，如果有一部分學生出現(xiàn)厭學情緒，最后會導致全班學生出現(xiàn)“躺平”的現(xiàn)象，如果不及時進行思政教育，最終導致焊接實訓課程變成形式化，應付了事，學生的焊接職業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)沒有得到提升，老師的辛苦也將付之東流。

在課程思政方面培養(yǎng)學生具有工匠精神、技能報國的決心、吃苦耐勞的精神等焊接職業(yè)素養(yǎng)。課程中采集了“榜樣的故事”，例如為火箭鑄“心”、為民族筑夢的大國工匠高鳳林，他用焊接技藝助力了我國長征系列運載火箭的升空，讓中國繁星映亮蒼穹。例如滬東中華船廠總裝車間大國工匠張東偉，講述他為突破國外的技術(shù)壟斷，經(jīng)無數(shù)次焊接練習，用刻苦專研和不服輸?shù)囊懔μ魬?zhàn)技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)了中國LNG船自主生產(chǎn)；通過“港珠澳大橋”“鳥巢”等重大工程的焊接案例，引導學生主動學習焊接技能，讓工匠精神感動學生，提高學生的刻苦專研精神、提升本領的學習熱情，加強創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，適應企業(yè)對焊接技能人才的根本需求。

4 校企共建焊接實訓課程建設及教學管理

4.1 校企共建焊接實訓課程建設

在專業(yè)人才培養(yǎng)上，寧德時代、中國一汽、吉利汽車、哈爾濱焊接研究所等與我校共建產(chǎn)業(yè)學院，如華德-寧德時代產(chǎn)業(yè)學院，雙方為學生制訂焊接實訓課程的授課計劃。學生在完成本校焊接實訓課程學習的同時，還要完成汽車白車身等典型部件的頂崗焊接實習，讓學生學以致用，同時該課程學時可作為職業(yè)技能鑒定證書的相應理論培訓學時，學生完成焊接實訓課程考核即頒發(fā)焊接操作工、汽車弧焊機器人操作員等證書，真正實現(xiàn)了課證融合。體現(xiàn)了以國家職業(yè)資格證書作為學生課程學習效果和質(zhì)量評定依據(jù)的職業(yè)教育理念。

4.2 教學管理

大部分應用型本科高校和高職高專院校焊接實訓課程的上課情況是1～2名實訓教師負責教學，學生集中進行2～3周的焊接操作練習，每個焊接工位容納3～4名學生利用同一臺焊機交替練習，平均每名學生一天真正練習的學時不足8節(jié)課，個別學生一天沒機會焊接操作。2名教師同時指導上百個學生焊接操作力不從心，這種“放養(yǎng)式”授課方式無法實現(xiàn)全員成才的育人理念，焊接實訓課程教學質(zhì)量得不到有效保證。然而采用導師負責制就可以揚長避短，焊接系教師8人全部到焊接實訓中心參與教學，每名教師每班負責3～4名學生，每天8節(jié)課全程與學生在實訓工位摸爬滾打進行焊接操作指導，與此同時教師加強學生焊接安全防護教育，因為焊接危險性比較大，弧光、飛濺、煙塵和焊渣等都是容易給學生造成傷害，教師要加強對學生安全防護意識的培養(yǎng)，使學生具備良好的職業(yè)素質(zhì)，保障焊接實訓教學秩序井然。通過階段性考核的方式檢驗學生的實訓成績，并對學生的焊接作品給與指導和糾正，從教學點滴中逐步提升學生的職業(yè)技能，使教學效果得到改善。

5 結(jié)束語

本文分析了我校焊接技術(shù)課程的現(xiàn)狀和學情，描述了焊接實訓創(chuàng)新教學過程，注重思政教育培養(yǎng)工作，讓工匠精神融入血液；通過校企共建焊接實訓課程建設實現(xiàn)課證融合；通過導師負責制實現(xiàn)側(cè)重個性培養(yǎng)、全員成才的育人理念；加強實訓安全管理，校企共建訓練項目計劃，從嚴考核，使學生的焊接職業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)得到顯著提高，促進了焊接實訓課程教學效果和質(zhì)量不斷提升，努力培養(yǎng)滿足汽車焊裝工匠人才，為祖國汽車工業(yè)建設添磚加瓦。