【课改教改】基于OBE 教学理念的焊接专业实训课程改革与探索

文摘   2024-08-09 17:00   江苏  


作者:哈尔滨华德学院 廉 杰,郝 亮,金 月


01


<

研究背景

>


OBE教学理念是一种以成果为目标导向,以学生为本,采用逆向思维的方式进行课程体系建设的理念,是一种先进的教育理念。

将OBE教学理念运用到实训课程内容中,可以使学生了解和掌握基本生产知识,熟悉产品的工艺规程等技术文件及生产过程,印证、巩固和丰富已学过的专业课程内容,培养学生理论联系实际,提高其在生产实际中调查研究、观察问题、分析问题及解决问题的能力和方法,提高学生就业竞争力。



02


<

项目实施基础

>


我校焊接技术与工程专业在2000年经教育厅批准成立,是黑龙江省首批“卓越工程师教育培养计划”试点专业,2018年与中国机械总院集团哈尔滨焊接研究所有限公司(以下简称“哈焊所”)签订校企共建协议,2019年与哈焊所共建现代焊接产业学院。2022年获批黑龙江省省级一流本科专业建设点。

我校现代焊接技术训练中心拥有实验、实训基地,总体布局为焊接实验室、焊接实训室和材料加工区。总面积约1300 ㎡。焊接实验室包含钎焊材料与技术实验室、焊接质量检测实验室、焊接自动化实验室、材料力学性能分析实验室、材料化学分析实验室等;焊接实训室有手工焊、TIG焊、CO2焊及气焊等基本实训焊接设备;材料加工区配备许多材料加工设备,气割机、剪板机可对板材进行切割下料,还具备车床、钻床、锯床、刨床及折弯机等辅助加工设备。此外,实训中心还配备3名实训指导教师,对学生的实验实训、创新创业及生产加工进行指导,可充分满足学生的实训教学、生产加工及技术培训等。



03


<

课程改革内容

>


为深入贯彻OBE教学理念,实现以产出为本的教育导向,我校积极推进实训课程改革,以自动焊工艺实训课程为例,原有的课程内容主要以弧焊机器人操作为基础,进行传统的板对接、角接等气体保护焊实训。要求学生具备制定焊接工艺与实施的能力,会分析焊接缺陷产生的原因,并提出解决措施,重在培养学生的自动化焊接设备的操作与编程能力。而OBE教学理念,强调以学生为中心,关注学习产出,将OBE理念与实训课程相结合,有利于提高教学质量。通过课程组讨论,决定将密闭容器的设计制作贯穿到自动焊工艺实训课程中,使学生能深入了解典型材料成型产品的生产工艺过程,增强学生的生产实践知识,培养学生分析和总结生产实际问题、解决问题的能力。使学生了解和掌握基本生产知识,熟悉产品的工艺规程等技术文件及生产过程,印证、巩固和丰富已学过的专业课程内容,培养学生理论联系实际,提高其在生产实际中调查研究、观察问题、分析问题以及解决问题的能力和方法,巩固专业课程,提高学生就业竞争力。

3.1 密闭容器的设计制作

在整个产品的制作过程中,学生经历放样、划线、下料、钢材表面处理、制孔、装配、焊接、焊后检验等流程。将焊接生产与课程内容有机结合。在密闭容器设计制作模块中,学生以小组为单位,自主设计密闭容器焊接顺序,各组要分工明确,岗位职责清晰。具体制作流程如下。

(1)在密闭容器制作初期,学生需按图纸要求,在钢材表面进行划线及钢材的下料工作。然后需完成钢材的表面处理及钻孔等工作,做好准备工作。这一环节是检验学生对焊接生产课程掌握程度的重要体现。

(2)在焊接前期学生需完成密闭容器基材的焊接性分析和结构分析。在这一过程中会用到前修课程材料焊接性、焊接结构课程内容。将已学课程内容与实践内容进行有机结合。

(3)要求学生制作焊接工艺指导书,完成焊接工艺评定,优化密闭容器的焊接工艺规程。在这一过程中会用到焊接方法与设备课程的熔焊知识,也是对焊接工艺设计课程设计的有力支撑。在焊接工艺规程的指导下,学生需完成下料工作,并做好试件的焊前清理工作,完成焊接结构生产前的物料准备。

(4)各小组需自行设计焊接装配卡具保证焊接结构的尺寸精度。此时会涉及到已学过的焊接生产、焊接工装夹具课程内容,这将是对已学课程的复习、巩固、与实践应用的最佳时机。

(5)学生需自行选择焊接方法,如焊条电弧焊、钨极氩弧焊、二氧化碳气体保护焊等,完成密闭容器制造,如图1所示。在这一过程中会将手工技能实训课及自动焊工艺实训课结合到课程内容中,检验学生的实操能力。

(6)最后对各组设计制作的密闭容器开展焊接结构分析,焊缝质量检测,容器结构渗漏性和气密性实验,最后根据各项指标打分评出优胜组别。在这里会用到焊接检验课程内容知识。整个实训以项目式教学为基础,很好地将课程内容结合到实践教学中。

在容器制作过程中,几乎会用到所有专业课程的知识,通过这种形式,找到学生的不足之处,这是一个很好的查缺补漏的过程。

3.2 贯彻执行7S管理理念

在整个实训过程中,为保证学生具有良好的工作秩序和实训纪律,要求学生做到提高工作效率,保证产品质量,减少焊接材料浪费,节约生产成本。在整个实训过程中,贯彻执行7S管理理念,即整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全和节约。具体举措如下。

(1)要求学生正确穿戴劳动保护用品,如工作服、电焊手套、焊工防护鞋、焊接护目镜、耳塞、防尘口罩等。

(2)要求学生选择好焊接防护面罩上护目镜的遮光号,防止弧光灼伤。

(3)所有用电的焊机、设备等都有触电的危险,必须懂得安全用电常识。

(4)场地设备及工具、夹具的安全检查要做好。

(5)未做好个人防护,如未佩戴护目镜,禁止使用角磨机、砂轮等电动工具。

(6)正确合理地使用焊材及板材等材料,水、电、气等使用后要及时关闭,严禁出现浪费现象。

(7)每天实训完毕,主动打扫卫生,并将辅助工具、劳保用品等摆放到指定位置。

(8)养成良好的职业素养,为参加工作奠定基础。

将7S管理理念运用到实训课程中,提高学生的综合素养,为适应工作岗位奠定基础。



04


<

教学方法

>


(1)分项目、分模块理论讲解焊条电弧焊操作技术、CO2气体保护焊操作技术、钨极氩弧焊操作技术、弧焊机器人编程及操作方法后,分组练习操作。重点分析典型密闭容器的焊接制作工艺及质量要求。

(2)按照OBE的理念通过典型密闭容器的焊接制作,考核学生对焊接操作技术的掌握情况,做好阶段性的考核。

(3)做好线上线下的一体化教学,教师通过线上和实训现场对每个学生进行技术指导,实现教学过程全覆盖,做到有问必答,实现全员成才。

(4)以任务式教学方法,让每个学生都能有事可做,通过阶段性考核,让所有学生都能参与到实训课程中。



05


<

考核机制

>


(1)平时考核。平时考核占30%,主要根据学生们的平时出勤和实训表现、实训报告和总结完成情况及安全文明规范等方面综合进行评定。

(2)阶段性考核。阶段性考核占30%,主要考察学生对低碳钢板CO2气体保护焊操作技术、低碳钢板TIG焊操作技术及弧焊机器人编程与操作等方面的掌握情况进行评阶段性定。

(3)密闭容器考核。密闭容器考核占总成绩的40%,主要包含以下3个方面。

1)密闭容器产品外形尺寸,主要包括产品的平行度、垂直度以及变形程度等。

2)焊接缺陷评价,检查密闭容器是否有裂纹、气孔、夹渣、未熔合、未焊透、咬边、错边等缺陷。

3)渗漏实验,密闭容器最终进行渗漏实验,检查其是否有渗漏现象。



06


<

教学效果

>


在整个自动焊工艺实训课程中,要求学生在具备低碳钢板全位置CO2气体保护焊操作技术、低碳钢板全位置钨极氩弧焊操作技术以及要熟练掌握弧焊机器人的编程操作技术的基础上,要求学生要熟悉典型密闭容器的焊接工艺流程,掌握典型容器焊接产品的焊接操作技术,完成典型箱体的制作。经过一个周期的尝试,教学效果明显改善,分析如下。

(1)学生层面。在整个实训周期内,学生的学习积极性明显改善,几乎所有的同学都能够参与到实训课程中,小组内同学分工明确,共同合作,协力完成,提高了团队协作能力,同时学生们的焊接工艺参数的编制、自动焊设备的编程与操作、焊接质量分析的能力得以提升,学生的综合素质明显提高。

(2)专业层面。培养的学生专业能力够强,具备理论与实操的双能力,提高专业知名度,改善专业招生及就业工作。

(3)学校层面。培养的人才更符合社会需求,提高服务社会的能力,提高学校知名度。

(4)社会层面。毕业生的能力得到了用人单位认可,解决了人才培养与企业供需矛盾问题。



07


<

结语

>


高校作为人才培养基地,培养出的学生应具备较高的素质、较强的本领,较好的综合硬实力,更要符合行业及社会的发展。本文以自动焊工艺实训课程为例,将焊接专业实训课程内容进行改革和创新,对比于传统的实训教学模式,实训内容单一、枯燥,实训效果不佳。通过将OBE教学理念应用到自动焊工艺实训课程中,坚持成果导向,持续改进,不断优化,课程内容、教学方法、考核机制更加合理。学生们通过实训课程的学习,能够全方位的参与和锻炼,分析和解决复杂工程问题的能力明显增强,团队合作能力提升,自身综合素质得到明显提高。通过实训课程改革,使得培养的学生具备焊接自动化设备编程与操作能力,具备焊接质量检测与分析能力,培养出的学生更加适合企业需求,对卓越焊接工程技术人才培养具有重要意义。



 最新文章