面向学生产出的焊接实训现代化教学体系建设

田双 梁毅 黄成泉 段文婧 蔡亚庆 姚冰

摘要：以学生能力培养为导向，分析了焊接实训教学过程中存在的常见问题。依托贵州民族大学焊接技术实训项目，结合学生能力目标培养体系，从“ 云工训 ”平台建设、“ 七步循环 ”实践教学方法、能力目标考核方案和推行“ 7S ”管理制度4个方面构建了现代化实践教学体系，形成了更加科学、明晰的人才培养方案，提高了人才培养的目标达成度、质保有效度和结果满意度。

关键词：焊接实训;现代化教学体系;能力目标考核;云工训

中图分类号：G642.0      文献标志码：C         文章编号：1001-2003（2021）07-0108-05

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.07.21

0    前言

2018年1月，教育部颁布了《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》 （以下简称《国标》）， 《国标》紧扣世界高等教育发展的先进理念，提出“ 突出学生中心，突出產出导向，突出持续改进 ”三大基本原则[1]。工程训练作为高校工程实践能力主要培养环节，在新建或发展过程中应根据服务区域、行业发展需求，优化人才培养机制，科学制定以满足社会需求和学生就业为导向的多样化培养方案，提高现代高等教育质量。文中结合焊接技术实训教学，分析了实践教学中普遍存在的问题，并提出相应的解决措施。

1 焊接技术实训教学中存在的主要问题

焊接技术实训作为工程训练实践教学中的一项重要内容，以操作技能和职业素养培养为教学目标。总结以往教学经验发现，焊接技术实训教学过程中存在能力培养目标考核体系不健全、教学体系滞后和实训现场管理混乱等问题[2-4]。

（1）学生能力展现方式单一，考核方式粗简。在焊接实训教学中，学生的主要任务是学会焊机使用，进行焊条电弧焊、CO2保护焊、TIG对焊、搭接焊、角接焊等技能练习。但由于焊接工位较多，指导老师较少，且焊接工位围栏设置等原因，致使老师无法及时根据学生的练习情况提出纠正措施，导致教学质量和学生学习效果欠佳。同时，焊接实训的成绩评定考核通常直接根据学生练习情况给予总分，这使得教学目标难以细化评定，考核方式过于简单[5]。

（2）实践教学学时占比少，教学体系滞后。在实践教学方面，本科院校实践教学环节学时占比少，以《工程训练》为例，一般为48或64学时，包含了数控加工、钳工、特种加工、铸造、焊接等多个实训项目，时间短、实训内容多，导致教学效果不理想。在实践教学体系中，大部分高校仍停留在“ 讲授—实操 ”传统的教学模式中，教学形式相对单一[6]。

（3）实训现场管理混乱，学生安全、文明、成本意识淡薄。焊接实训车间因其工种特殊性，存在触电、弧光灼伤、烟气中毒、烫伤、划伤等诸多安全隐患。虽然课前进行了安全培训，但学生的安全、文明、成本意识淡薄，在实操过程中不按规程作业，随意丢弃实训耗材，以致焊条浪费较多、防护手套和面罩损坏严重，甚至部分学生在实训结束后出现身体不适现象[7]。

2 焊接实训知识及能力目标设置

（1）掌握焊接安全注意事项及工艺基础知识。

（2）熟练操作焊条电弧焊、TIG、CO2保护焊及其工艺参数设置。

（3）了解焊接变形、焊接缺陷的成因分析和焊接检验常用方法。

（4）了解焊接先进技术发展现状及未来趋势。

3 焊接技术现代化实训教学体系建设

以贵州民族大学 《工程训练》 课程中的焊接技术实训教学环节为依托，以学生能力培养为目标，以夯实焊接技术理论与实践为路线，结合现代化教学手段，制定一套全面体现能力目标的考核方式，建设一套符合校情的焊接技术现代化实训教学体系，如图1所示。

3.1 构建“ 云工训 ”平台

为了提高实验实践教学质量和育人水平，贵州民族大学工程实训中心结合先进信息科学技术，逐步完善“ 云工训 ”平台建设，实现教学资源共享和“ 无纸化 ”教学体系，改变了传统的教学模式，促进了师生之间的交流，提高了现有的教学质量和育人水平[8]。“ 云工训 ”平台架构示意如图2所示，主要包括安全教育、课程管理系统、物料管理系统、预约管理系统、设备管理系统、实训室管理系统和绩效管理系统七大模块，融合了实验室建设与管理、实验教学与管理、师资队伍建设与管理等多项内容，实现了资源共享和在线沟通交流等功能。

3.2 开展“ 七步循环 ”教学方式

传统“ 理论-实践-总结 ”教学方法很难使学生在有限学时内掌握焊接理论与实操技能，尤其是当学生焊接基础弱或为零时，传统的“ 理论-实践 ”单向指引的教学方法收效甚微。为了切实做到“ 理论指导实践、实践检验真理 ”，依托“ 云工训 ”平台及实训基地，工程实训中心提出了“ 线上预习-安全考试-理论讲解-实践训练-关键问题分析-实践验证-总结报告 ”七步循环的教学方式，既解决了课时少而导致教学内容简单的问题，又能实现理论与实践反复交叉循环的教学流程，夯实了学生能力培养基础，提高了教学质量（如图3所示）。

线上预习：是解决不同专业学生因知识背景不同而对焊接技术实训接纳程度差别的必要环节，使学生提前预习和了解新知识及课程重难点。课程组将“ 焊接技术实训理论知识PPT、实操视频、安全事故案例、应用领域 ”等资料统一上传到“ 云工训 ”平台，供学生课前学习，并完成基础知识测试。通过线上预习方式弥补实训课时少的问题，为后续开展学生实训奠定基本的专业理论知识。

安全考试：安全实训是实践教学的基本原则之一，学生进行焊接实训实操训练前须在“ 云工训 ”平台上学习“ 焊接安全培训 ”，并完成安全在线考试，且成绩达90分才能进行后续的实训学习。

理论讲解：包括焊接技术实训的安全注意事项、焊接设备认知、焊接原理讲解、焊接的应用和发展现状等，是对学生线上学习内容的进一步释疑和理论巩固，强化学生对焊接技术的理解和认知。

实践训练：指导老师先按实训内容要求进行演示，并针对实训过程中易错点、难点和危险点的重点讲解，其中突出原因、原理及危害后果等内容，加深学生对实操过程的理解。在学生掌握电焊机接线、焊接参数设置、起弧、运条、收弧等基本技能后，可依据实训内容（如不同焊接位置、焊接接头形式、焊接层数与道数、单面焊双面成型等）进行实操。其后，指导老师根据学生实操样件给定评分，作为后续实操技能提升的参照标准和课程评分标准。

关键问题分析：针对实训过程中遇到的问题，如起弧易粘、运条不平稳、各种焊接缺陷、单面焊双面难成型等，现场组织学生分组讨论，剖析原因，并形成分析报告。指导老师根据各小组的分析报告内容，遵循客观性、典型性和指导性的原则评定分数，并选择典型报告现场讲解，以期提高学生学习的积极性和培养学生团队合作及主动思考的能力。

实践验证：针对之前遇到的问题，结合分析结论，再次实操验证，深化理解，强化实训的重点内容。指导老师根据学生重复焊接的样件评定分值，直观对比实操技能提升效果。

实训报告：由焊接基础知识问答、焊接难点及焊接缺陷成因分析、焊接经验分享、拓展相关文献资料查询、焊接最新研究进展等部分组成，是对焊接理论和实践的系统性总结，也是对学生焊接实训能力培养的反馈。通过实训总结报告，可促进学生对焊接理论和实践形成一种全方位、系统性的认知。

3.3 设置能力目标考核方案

根据焊接实训项目培养目标，制定科学的、可量化的考核方案是实现能力目标培养的重要环节。贵州民族大学焊接实训项目能力目标考核方案主要围绕“ 七步循环 ”教学内容设置，每个能力目标通过多项考核指标（Assessment Index）综合评价得出单项目标成绩（Single Objective Score），由多个目标在相应权重（Weight）下汇总成总成绩（Total Score）。如表1所示，由总成绩计算公式可知，其中实践验证分值AI5、实践训练分值AI4和总结报告AI3占比较大，这符合实践教学的要求，也传承了传统考核方案重实践的思想。其余线上预习测试AI1、安全考试AI2和关键问题分析AI6作为现代化教学体系新增指标，体现了理论知识、安全教育和团队合作分析解决问题能力的重要性，完善了传统焊接实训“ 唯实践 ”的考核体系。该考核体系能详细地呈现学生各项能力目标分值，为学生后期能力提升提供了依据，同时也为教师今后的教学改革指明了方向。

3.4 推行“ 7S ”管理制度

“ 5S ”已成为现代企业主要的现场管理方式，是一种全员参与且立竿见影的管理方式[9]。“ 7S ”是在“ 5S ”基础上增加了“ 2S ”，即“ 安全（Safety） ”和“ 节约（Save） ”。焊接实训项目实施“ 7S ”管理，不仅能达到安全实训、集约实训目的，更重要的是能让学生了解其运作方式，为今后进入企业奠定基础。其中，在安全方面，针对工程训练环节建立了“ 分管副校长-中心主任-實验室管理人员-指导老师 ”四级责任制，逐级签订安全教育责任书，落实到各岗位和个人，形成层层落实、人人有责、齐抓共管的安全管理体系。另外，通过正反面教材加强学生安全教育，提升学生安全意识，最大限度避免安全事故的发生。在节约方面，通过限额领料形式（每个学生3根焊条，2块铁块）来提升实训耗材成本的节约。焊接实训车间推行“ 7S ”管理，提升了现场管理效率和质量，为学生提供了一个良好的实训环境。

4 总结

以学生能力培养为目标，通过面向学生产出的现代化教学体系建设，结合线上线下教学方式，基于工程训练焊接实训项目得出以下结论。①改变了传统“ 理论-实践-总结 ”的教学流程，提出了“ 七步循环 ”教学方法，深化了学生能力目标的培养;②依托信息化技术，构建了“ 云工训 ”平台，形成了线上线下结合的教学体系，增加了学生自主学习的路径;③基于能力目标的考核方案，细化了能力目标考核方式，为进一步教学改革提供了更加科学的依据;④“ 7S ”管理的推行，培养了学生的工程意识和基本管理理念。通过吸取该体系在焊接技术实训项目中的成功应用经验，推广应用到其他项目，可促进高校工程训练的高质量发展。

参考文献：

吴岩. 《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》有关情况介绍[J].重庆与世界，2018（4）：48-49 .

邱葭菲，蔡郴英，王瑞权，等.基于全面质量管理的焊接实训教学与培训[J].电焊机，2015，45（2）：151-154.

王秀梅，韩靖然.新工科背景下工程训练中心存在的问题与实践转向[J].实验技术与管理，2019，36（9）：8-18.

吴迎年，曹荣敏，陈雯柏.面向创新创业能力培养的学生创新实践探索[J].实验室研究与探索，2017，36（11）：179-181.

姚宗湘，蒋德平.焊接专业学生实训教学实践与思考[J].重庆科技学院学报，2010（17）：173-174.

吴小俊，袁苗达，刘蒙恩.高职焊接专业技能实训模式探索与实践[J].电焊机，2014，44（8）：14-17.

陈观寿，甘成君.手工焊接课的安全教学与实训[J].科技信息，2010（20）：303-306.

田双，梁毅，吕林.本科院校工程实训中心规划建设[J].实验技术与管理，2017，34（2）：205-208.

石南辉，欧跃发，颜世周等.8S现场管理在焊接实训教学中的应用[J].实验室研究与探索，2019，38（9）：243-246.