基于PBL+TQM的“金屬材料焊接工藝”教學實踐

邢寧寧

（山西機電職業(yè)技術學院 山西 長治 040611）

1 引言

Projectbased learning即項目式學習，簡稱PBL；TotalQualityManagement即全面質量管理，簡稱TQM。將PBL和TQM融入到高職課程教學實踐中，通過項目式教學讓教學過程符合實際工作崗位的工作過程，在教學實施過程中融入以效果和效益為目標組織開展工作的TQM理念，讓高職院校對人才培養(yǎng)與焊工這一的職業(yè)標準及焊工崗位技能對接，使學生的知識、技能、情感得到全面發(fā)展，既為今后的職業(yè)崗位晉升打下一定的知識與技能基礎，又培養(yǎng)良好的的職業(yè)道德和職業(yè)素養(yǎng)[1]。有利于充分調(diào)動學生學習焊接技能的積極性，同時鍛煉學生在焊接工作過程中保持負責、謹慎認真的工作態(tài)度[2]。

2 教學目標分析

《金屬材料焊接工藝》以常用金屬材料焊接工藝的編制、焊接工藝實施等問題為重要知識儲備，并為后續(xù)焊接結構生產(chǎn)、質量檢驗及企業(yè)定崗實習打好工藝方面的基礎。課程要求學生能夠選擇合適的工藝裝備，選擇簡單的裝焊夾具，并能夠合理的制定焊接工藝，編制工藝文件。

課程的主要知識目標即學生在焊接工藝員的崗位上所需要的知識、理論和學科專業(yè)的知識、理論，如了解焊接冶金缺陷氣孔、夾渣、裂紋的形成原因，并知道預防和控制缺陷的措施；知道制定金屬材料焊接工藝的步驟（選擇焊接方法，焊接材料，確定焊接參數(shù)-焊接電流、焊接電壓、焊接速度、預熱與后熱參數(shù)）；在簡單的模仿、重復教師動作的基礎上，課程的能力目標注重學生創(chuàng)造思維培養(yǎng)，以及提升學生探究性分析、解決問題的能力；課程的素質目標是作為焊接工藝員的價值觀、職業(yè)道德、職業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)意識、職業(yè)核心能力、工作態(tài)度在課程具體的操作環(huán)節(jié)的體現(xiàn)，在課程中教師始終以職業(yè)人的標準要求、評價學生。

3 課程的項目式教學設計

教學項目要結合生產(chǎn)實際，使學生的學習過程能夠演示實際焊接生產(chǎn)的流程。不管是教師的示范操作還是學生的學練任務，都是依照實際的生產(chǎn)流程，使學生的學習過程，都在符合焊工職業(yè)標準和焊工職業(yè)操作過程的前提下進行[3]。

金屬材料焊接工藝課程的項目設計注重學生的工藝設計與分析能力，以提高學生的綜合焊接技能為目標。

表 《金屬材料焊接工藝》項目設計

課程任務實施的一般流程是根據(jù)金屬材料的成分、結構分析焊接性，根據(jù)焊接性分析結果，編寫焊接工藝，最后根據(jù)結構尺寸和使用條件來分析焊接工藝正確性，進行工藝修正。

根據(jù)全面質量管理的要求，學生們應該具備自主發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力。而實際教學中發(fā)現(xiàn)有些學生根據(jù)老師提出的焊接工藝與焊接操作方法能夠很好的完成焊接任務，但是如果直接交給他一個項目去獨立完成往往結果差強人意，這說明學生的獨立思考能力較差，需要老師去逐步引導其學習思考分析解決問題的方法。而本課程項目的設計即是層層遞進，逐漸引導學生以提高焊接件的性能為目的，提高焊接工作效率、改善焊接質量，貫徹TQM的工作思路。

圖 典型結構件焊接實施過程中的PDCA循環(huán)

不同的金屬材料化學成分不一樣，這意味著不同的內(nèi)部組織，也決定著焊件所表現(xiàn)出來不同的性能，包括力學性能、焊縫缺陷的類型和性質、焊接熱影響區(qū)的性能變化等。不同的焊接結構件的尺寸、形狀有所差別，在制定或選取焊接工藝的時候，要根據(jù)焊接件成分、結構、尺寸，恰當?shù)恼{(diào)整焊接工藝，提高焊接件的使用性能。根據(jù)焊接工藝的這一特點，教師先設計簡單的任務，以鐵板凳焊接項目為例：針對板凳凳面焊接工藝，做幾種不同的工藝選項供學生們選擇，在其后的焊接實踐中檢驗工藝的正確性并進行改進，讓學生們對低碳鋼工藝有初步了解；而第二個任務讓學生去模仿：蹬腿的焊接工藝，引導學生分析兩個任務的異同點（材料未變，焊接件結構發(fā)生變化），然后根據(jù)凳面焊接工藝，做出對比修改；最后第三個任務放手讓學生去練習：板凳的拼接工藝，由學生們自主進行工藝的設計與修訂。由此逐漸提升學生們自主發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。

通過在項目任務的設計上融入TQM的循環(huán)使用，即同一個項目，設計不同任務的進行反復訓練，經(jīng)過錯誤的案例的自我剖析，完善學生們對金屬材料焊接工藝的理解與認知，提升學生焊接工藝的分析能力，最終提高其焊接件的質量。如在焊接工藝項目學習中不進行PDCA的循環(huán)，而是對學生的學習結果放任不管，則他們的學習積極性與技能的提升會不斷走下坡路的方向發(fā)展。

4 項目式課程的TQM實施

為使課程的學習與焊工崗位職業(yè)標準實現(xiàn)對接，引入企業(yè)的全面質量管理思想，不僅著眼于學生們焊接產(chǎn)品的質量，還要注重焊接工作的過程質量，對設計、生產(chǎn)準備、制造、檢驗、修正等方面進行全面的質量管理，而且還要實現(xiàn)生產(chǎn)過程全員的參與度，包括實施中的領導、管理人員、技術人員等。所以本課程從課程的實施與考核兩個方面進行全面質量管理的項目式課程實施實踐。

4.1 基于TQM的任務實施

所謂的全面質量管理，是以產(chǎn)品效果和企業(yè)效益為目標的全過程、全員的參與，對產(chǎn)品生產(chǎn)的質量負責，不局限于質量管理部門。而以產(chǎn)品效果為目標，在金屬材料焊接工藝課程實施過程中推行TQM，鼓勵學生們真誠的投入、扎扎實實的工作，讓每一位學生對產(chǎn)品的質量都關心；同時在焊接件的生產(chǎn)流程中合理安排生產(chǎn)工序，建立質量責任制，如：現(xiàn)場7S管理、產(chǎn)品質量三檢制等分階段的全面質量改進小組活動，小組每一位成員對其最終產(chǎn)品各負其責，調(diào)動組內(nèi)各級參與人員的積極性。

根據(jù)企業(yè)對焊接車間的實際生產(chǎn)要求與本課程的培養(yǎng)目標，將學生分為成若干小組，每組又由物料員、下料工、焊工、品管員等組成，進行輪崗輪值。將質量的責任落實到每一道工序，對任務完成的產(chǎn)品進行全過程質量控制與管理，培養(yǎng)學生們的提高工作效率和生產(chǎn)質量的意識。例如在鐵板凳焊接項目中，以25人班級為例，分成5個小組進行項目學習，為進一步明確小組內(nèi)每一個人的職責與權限，假設教師扮演廠長角色，協(xié)調(diào)每組的工作兼任調(diào)度員，負責貨物倉儲和運輸?shù)茸鳂I(yè)調(diào)度管理；物料員負責焊接相關工具、材料的入庫、驗收、發(fā)放和登記，物料的入庫應填寫入庫單，出庫應填寫相應的出庫（領料）單。每組設組長一名兼任物料員，負責統(tǒng)籌本組的活動安排與物料的領取與發(fā)放。下料工承擔項目任務中材料的預處理、邊緣加工、打磨、成形工作。焊工承擔項目任務中結構的裝配、焊接工作。品管員根據(jù)制定的焊接工藝進行質量的跟蹤、控制、協(xié)調(diào)，保證產(chǎn)品的質量。這樣根據(jù)最終焊接產(chǎn)品的質量，追根朔源，進行每位小組成員角色完成度的評定。

4.2 基于TQM的項目考核

焊接件的質量主要責任由兩大要素：技術要素和人為要素。其中技術要素主要值得是機器、材料和工藝；而人為要素指的是操作者、組長、其他小組成員。針對焊接工藝課程的特殊性，焊接產(chǎn)品的質量責任主要以預防為主，對產(chǎn)品的質量進行預先的評估與控制，及時討論、調(diào)整、修正焊接工藝，對焊接操作者不正確的操作及時糾正。即在材料焊接工藝制定及焊接過程中遵循PDCA循環(huán)，如上圖，根據(jù)材料的性能用途做出決策編制焊接工藝；根據(jù)工藝文件執(zhí)行焊接準備工作并進行焊接；焊接準備、焊接過程中及焊后及時檢查焊件質量；根據(jù)產(chǎn)品質量討論工藝的優(yōu)缺點進行改進。

根據(jù)TQM的過程管理全員參與特點及其關注顧客、持續(xù)改善和團隊工作的三大原則[4]，課程的考核采用過程性評價方式，將企業(yè)比較關注的對客戶重要的幾個因素：卓越的產(chǎn)品質量、優(yōu)質的服務、貨真價實、按時交貨，體現(xiàn)在對學生的項目考核要求中。具體的考核內(nèi)容包括課內(nèi)項目的考核、素質能力考核和期末理論知識的考核三部分構成。

課內(nèi)項目考核主要針對學生的學習過程形成過程性評價，評價課程單元知識的掌握程度、焊接操作能力的熟練水平?？己隧椨锌记叭蝿盏耐瓿汕闆r、金屬材料焊接性分析的正確性（包括氣孔、熱裂紋、冷裂紋、熱影響區(qū)性能等方面的性能分析）、焊接工藝的制定的準確性（主要工藝包括焊接電流、焊接電壓、焊接速度、電弧推力、保護氣體氣流量、提前送氣時間、滯后通氣時間等參數(shù)的選擇）、焊接操作的正確性和焊件的質量檢驗結果五個部分，充分了解學生對各個知識點的掌握程度，保證考核過程的完整性。素質考核得分加入安全操作行為分：嚴格執(zhí)行焊接安全操作規(guī)范，穿好防護服、戴好防護面罩進行安全施工，用來評價學生在學習中的學習態(tài)度；團結合作行為分：在完成任務時充分與別人溝通、協(xié)作、查閱資料，用來評價學生的課堂的行為表現(xiàn)；踏實肯干行為分：對于分配的任務，不推卸不敷衍，按時完成，考核學生的學習任務完成情況。素質考核保證考核過程的公平和公正，同時激發(fā)小組間的競爭意識，調(diào)動學生的學習積極性。期末考核在項目式教學改革中也是不可或缺的組成部分，是對本學期所講述的理論知識進行檢驗。

5 結論

（1）通過TQM+PBL激發(fā)學生們的學習的積極性和熱情，提高學生主動進行問題分析和解決問題的能力，增強學生主動改善工藝的意識，科學的運用管理工具和方法，統(tǒng)計和分析小組技術、生產(chǎn)、品管中存在的問題和原因，通過原因確定采取相應的措施改進和完善，形成文件化的管理。

（2）從校園開始培養(yǎng)學生的職業(yè)素質，形成與企業(yè)文化對接的質量文化和質量理念，嚴格控制在模擬生產(chǎn)中的產(chǎn)品質量，提升教學中的整體質量管理水平。