基于國際焊接工程師標(biāo)準(zhǔn)的課程體系優(yōu)化

吳 犇，顧鸝鳴，方乃文，郝 亮

（1.哈爾濱華德學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150025；2.哈爾濱焊接研究院有限公司，黑龍江 哈爾濱 150025）

0 引言

在中國制造2025的大背景下，制造業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的主體，是立國之本、興國之器、強(qiáng)國之基［1］。焊接技術(shù)與工程專業(yè)主要對應(yīng)裝備制造產(chǎn)業(yè)中的通用設(shè)備及專用設(shè)備制造行業(yè)，從事焊接工藝編制、焊接檢驗、焊接設(shè)備操作等工作［2］。多年來，焊接技術(shù)與工程專業(yè)一直存在“企業(yè)需求多，招生人數(shù)少”的現(xiàn)象，其主要原因是家長及學(xué)生對于焊接專業(yè)就業(yè)崗位及就業(yè)環(huán)境存在一定偏見，這與焊接專業(yè)原有課程體系有著直接關(guān)系。為培養(yǎng)適應(yīng)新型工業(yè)化需求和經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展的焊接技術(shù)人才，本文提出了以國際焊接工程師及弧焊機(jī)器人操作員為培養(yǎng)目標(biāo)，注重行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及焊接自動化設(shè)備操作學(xué)習(xí)，基于國際焊接工程師標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建人才培養(yǎng)課程體系。通過課程體系的調(diào)整實現(xiàn)相關(guān)課程內(nèi)容的更新，既縮短學(xué)生學(xué)習(xí)的周期，又提高了學(xué)習(xí)效果，使學(xué)生在畢業(yè)前即可獲得相應(yīng)行業(yè)資格，提高就業(yè)質(zhì)量，實現(xiàn)高層次就業(yè)。

1 人才培養(yǎng)定位

某學(xué)院焊接技術(shù)與工程專業(yè)始建于2000年，2014年與企業(yè)聯(lián)合共同培養(yǎng)焊接卓越工程師，2018年與企業(yè)簽署校企合作戰(zhàn)略協(xié)議，校企共建焊接技術(shù)與工程專業(yè)，實現(xiàn)雙方共享實驗室、共同擬定人才培養(yǎng)方案、共同編寫教材、共同組建教學(xué)團(tuán)隊的專業(yè)共建模式。參照國際焊接工程師標(biāo)準(zhǔn)，按照國際焊接工程師要求進(jìn)行人才培養(yǎng)［3］。

焊接技術(shù)與工程專業(yè)旨在培養(yǎng)具有國際焊接工程理論知識與素養(yǎng)，具備自動化焊接設(shè)備操作能力和焊接產(chǎn)品檢測能力，具有國際焊接工程師資質(zhì)和弧焊機(jī)器人操作員資質(zhì)的“卓越焊接工程技術(shù)人才”。畢業(yè)生能夠從事開發(fā)、定制焊接工藝，指導(dǎo)工人作業(yè)，維護(hù)焊接設(shè)備，具有高度責(zé)任心及良好的團(tuán)隊精神，具備良好敬業(yè)精神，能承受一定的工作壓力［4］。

2 課程體系

2.1 原課程體系

原人才培養(yǎng)過程強(qiáng)調(diào)本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)焊接領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論知識和技能，具有分析和解決技術(shù)應(yīng)用性實際問題的基本能力；掌握基本的焊接方法，具有焊接工藝編制能力、焊接檢驗?zāi)芰?。專業(yè)理論課程共計360學(xué)時，主要完成焊接材料、焊接工藝方法、焊接檢驗方法的學(xué)習(xí)。焊接工藝方法課程共計128學(xué)時，占專業(yè)理論學(xué)時的35.5%，專業(yè)類理論課程流程圖如圖1所示。由圖1可見，理論課程最終均指向焊接工藝方法的學(xué)習(xí)，其目的是使學(xué)生掌握各種焊接工藝原理及應(yīng)用。專業(yè)類實訓(xùn)課程共計17周，主要完成各種手工焊接工藝操作及焊接工藝編制，專業(yè)類實踐課程流程圖如圖2所示。由圖2可見，實踐課程最終指向具備手工操作、焊接工藝編制及識圖能力，使學(xué)生掌握典型產(chǎn)品焊接技能。人才培養(yǎng)最終使學(xué)生具備高級焊工技能、掌握多種焊接工藝原理，有寬口徑就業(yè)能力。

圖1 優(yōu)化前專業(yè)類理論課程流程圖

圖2 優(yōu)化前專業(yè)類實踐課程流程圖

原課程體系主要存在的問題：課程注重手工技能的培養(yǎng)，尤其是手工電弧焊、氣焊及氣割的練習(xí)量較大，使家長和學(xué)生誤以為畢業(yè)后主要從事的工作均為此類內(nèi)容；課程中主要針對各種焊接工藝方式進(jìn)行講授，專業(yè)知識過強(qiáng)，導(dǎo)致學(xué)生對所學(xué)知識能否應(yīng)用于實際工作有懷疑，對就業(yè)方向不明確；針對自動化焊接操作能力培養(yǎng)不足，不利于實現(xiàn)校企深度合作，影響學(xué)生高層次就業(yè)。

2.2 課程體系優(yōu)化思路

1）理論課程融入國際焊接工程師培訓(xùn)相關(guān)內(nèi)容。國際焊接工程師培訓(xùn)主要經(jīng)歷基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)、基本實踐操作、生產(chǎn)實踐及標(biāo)準(zhǔn)化3個階段。對焊接技術(shù)與工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)相關(guān)專業(yè)類理論課程、實踐課程及選修課程，并與國際焊接工程師培訓(xùn)一一對應(yīng)，確保學(xué)生在國際焊接工程師培訓(xùn)過程中均有前修課程，保證學(xué)生通過率。國際焊接工程師培訓(xùn)課程與專業(yè)課程對照關(guān)系如表1所示。

表1 國際焊接工程師培訓(xùn)課程與專業(yè)課程對照關(guān)系

在焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)及特種焊方面，設(shè)置焊接方法與設(shè)備（熔焊、壓焊與釬焊）、熱噴涂（選修）、特種熔焊技術(shù)（選修）、現(xiàn)代高效焊接技術(shù)（選修）、焊接工藝在工程中的應(yīng)用（選修）等課程，與標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)。

在合金材料的焊接標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用方面，設(shè)置金屬材料焊接性、焊接質(zhì)量檢測與評價、焊接國際標(biāo)準(zhǔn)講析（選修）等課程，與標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)。

在焊接結(jié)構(gòu)和設(shè)計方面，設(shè)置金屬力學(xué)性能、焊接結(jié)構(gòu)等課程，使學(xué)生掌握焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則。

在焊接生產(chǎn)制造及應(yīng)用方面，設(shè)置焊接工裝夾具設(shè)計實訓(xùn)、焊接工藝設(shè)計、焊接工程缺欠分析（選修）、焊接施工及驗收規(guī)范（選修）、焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)與應(yīng)用（選修）等課程，使學(xué)生掌握焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量保證。

2）實踐課程融入弧焊機(jī)器人操作員培訓(xùn)相關(guān)內(nèi)容。

通過手工技能實訓(xùn)、自動焊工藝實訓(xùn)及相關(guān)理論課程，將弧焊機(jī)器人系統(tǒng)命令體系、弧焊機(jī)器人焊接系統(tǒng)相關(guān)用語、弧焊機(jī)器人坐標(biāo)系及遙控操作、弧焊機(jī)器人程序的示教和編輯、弧焊機(jī)器人程序再生數(shù)據(jù)的保存和方法、弧焊機(jī)器人的日常保養(yǎng)等培訓(xùn)內(nèi)容融入焊接技術(shù)與工程專業(yè)的課程體系中。弧焊機(jī)器人操作員培訓(xùn)課程與專業(yè)課程對照關(guān)系如表2所示。

表2 弧焊機(jī)器人操作員培訓(xùn)課程與專業(yè)課程對照關(guān)系

2.3 課程體系優(yōu)化情況

課程體系優(yōu)化后，學(xué)生主要學(xué)習(xí)材料焊接、焊接工藝、焊接檢驗、自動控制的基本理論和基本知識，開展自動化焊接設(shè)備操作、焊接工藝編制、焊接工裝夾具設(shè)計、手工焊接技能的基本訓(xùn)練，具備在本專業(yè)領(lǐng)域從事自動焊設(shè)備操作，焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造、技術(shù)開發(fā)、科學(xué)研究，以及生產(chǎn)組織管理的基本能力。其專業(yè)核心課程包括：焊接自動化、焊接方法與設(shè)備（熔焊、壓焊與釬焊）、熔焊冶金原理、金屬材料焊接性、焊接質(zhì)量檢測與評價、焊接結(jié)構(gòu)、弧焊電源、手工技能實訓(xùn)、自動焊工藝實訓(xùn)、焊接工藝設(shè)計、焊接工裝夾具設(shè)計實訓(xùn)。優(yōu)化后專業(yè)類理論課程流程如圖3所示，優(yōu)化后專業(yè)類實踐課程流程如圖4所示。

由圖3可見，理論課程中，每學(xué)期聘請行業(yè)專家進(jìn)行校企共建課程，將行業(yè)發(fā)展動態(tài)及時傳遞給學(xué)生。焊接質(zhì)量檢測與評價、焊接結(jié)構(gòu)、金屬材料焊接性、焊接方法與設(shè)備4門課程對應(yīng)國際焊接工程師培訓(xùn)相應(yīng)課程，起到前修作用。由圖4可見，實踐課程中增加自動焊工藝實訓(xùn)課程，對應(yīng)弧焊機(jī)器人操作培訓(xùn)，注重自動化設(shè)備操作能力，其余實訓(xùn)課程對應(yīng)國際焊接工程師培訓(xùn)中手工技能的提高。

圖3 優(yōu)化后專業(yè)類理論課程流程圖

圖4 優(yōu)化后專業(yè)類實踐課程流程圖

在專業(yè)知識體系方面，優(yōu)化后的課程體系中人文社會科學(xué)類通識課程不低于20%；數(shù)學(xué)和自然科學(xué)類課程不低于20%；實踐內(nèi)容不低于20%；學(xué)科基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識課程不低于35%。課程標(biāo)準(zhǔn)按16學(xué)時折算為1學(xué)分，集中實踐性環(huán)節(jié)按每周折算為1.5學(xué)分的方法折算，一般為140～190學(xué)分［5］。焊接技術(shù)與工程專業(yè)課程體系優(yōu)化調(diào)整后，按學(xué)分核算，人文社科類及數(shù)學(xué)和自然科學(xué)類課程總占比39%；學(xué)科基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識課程總占比41%；實踐內(nèi)容占比20%，課程比例符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

3 理論課程方面創(chuàng)新

3.1 開設(shè)短課時模塊化課程

焊接技術(shù)與工程專業(yè)理論課程體系中，專業(yè)知識從大一至大四每學(xué)期均能貫穿于人才培養(yǎng)過程。為體現(xiàn)校企聯(lián)合培養(yǎng)的優(yōu)勢，焊接技術(shù)與工程專業(yè)在課程體系中每學(xué)期預(yù)留16學(xué)時設(shè)立校企聯(lián)合培養(yǎng)課程，其主要內(nèi)容為企業(yè)專家講座、企業(yè)走訪及實驗觀摩等短課時模塊化課程，每次教學(xué)活動均可按照4或8學(xué)時進(jìn)行調(diào)整，以增強(qiáng)學(xué)生對企業(yè)實際生產(chǎn)的了解。

3.2 增加管理類選修課程

焊接技術(shù)與工程專業(yè)歷來是一個男生多、女生少的專業(yè)，更有部分班級會出現(xiàn)沒有女生的現(xiàn)象。但在近幾年的招生過程中，發(fā)現(xiàn)女生報考本專業(yè)的人數(shù)越來越多，由不足10人到接近20人。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這是因為自動化焊接及焊接質(zhì)量檢測相關(guān)培養(yǎng)內(nèi)容對學(xué)生產(chǎn)生了吸引。針對部分學(xué)生從事焊接檢測、焊接管理類工作的意愿，在專業(yè)選修課程中，增加市場營銷、市場調(diào)研與分析、企業(yè)管理、消費(fèi)心理學(xué)、焊接生產(chǎn)管理等課程。

3.3 融入國際焊接工程培訓(xùn)的內(nèi)容

在焊接技術(shù)與工程專業(yè)課程體系中，融入部分國際焊接工程師課程內(nèi)容，并與共建企業(yè)實行課程互認(rèn)，使原有的國際焊接工程師培養(yǎng)的3個模塊共計438學(xué)時課程，縮減為158學(xué)時課程。這樣可縮短培訓(xùn)時間，也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

4 實踐課程方面創(chuàng)新

4.1 將“1+X”證書制度融入實踐課程

焊接技術(shù)與工程專業(yè)學(xué)生在4年學(xué)習(xí)過程中，除畢業(yè)證和學(xué)位證外，還可以報考國際焊接工程師及弧焊機(jī)器人操作員兩個證書。培訓(xùn)費(fèi)用從學(xué)生學(xué)費(fèi)中支出，這樣可保證全專業(yè)學(xué)生均能參加培訓(xùn)環(huán)節(jié)。與共建企業(yè)實行課程互認(rèn)，兩個證書總培訓(xùn)學(xué)時僅為200學(xué)時，可降低學(xué)生相應(yīng)培訓(xùn)成本。由于相關(guān)課程已融入人才培養(yǎng)計劃中，培訓(xùn)針對性強(qiáng)，且學(xué)生重視度高，國際焊接工程師認(rèn)證通過率為70%，弧焊機(jī)器人操作員通過率接近100%。

4.2 以實際生產(chǎn)過程設(shè)計專業(yè)技能實訓(xùn)周

在專業(yè)技能實訓(xùn)周的設(shè)計過程中，以焊接實際生產(chǎn)流程作為焊接各實訓(xùn)周的設(shè)置依據(jù)，按先后順序完成金工實習(xí)、焊接工裝夾具設(shè)計實訓(xùn)、手工技能實訓(xùn)、自動焊工藝實訓(xùn)、生產(chǎn)實習(xí)、焊接工藝設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、職業(yè)能力綜合實訓(xùn)等，形成完整的實踐課程體系。

4.3 畢業(yè)設(shè)計題目以實際項目為依托

焊接技術(shù)與工程專業(yè)學(xué)生在大四進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計期間，可選擇去企業(yè)實習(xí)，以企業(yè)實際工作內(nèi)容作為畢業(yè)設(shè)計題目或選擇在共建企業(yè)、先進(jìn)焊接與連接國家重點實驗室、校內(nèi)實踐中心完成自己的畢業(yè)設(shè)計。學(xué)生畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容完全來源于實際焊接生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

4.4 采用靈活的實踐課程內(nèi)容

焊接技術(shù)與工程專業(yè)靈活設(shè)置實踐類課程的教學(xué)內(nèi)容，主要課程有畢業(yè)實習(xí)、就業(yè)實習(xí)及職業(yè)能力綜合實訓(xùn)［6］，可滿足學(xué)生企業(yè)實習(xí)的要求，也可滿足學(xué)生在校內(nèi)完成實際科研項目的需求。

該專業(yè)學(xué)生實習(xí)崗位主要分布于自動化設(shè)備操作、現(xiàn)場管理及其他管理崗位，截至2021年4月，2017級焊接技術(shù)與工程專業(yè)學(xué)生就業(yè)率達(dá)91%，且就業(yè)質(zhì)量有較大改善。

5 結(jié)語

焊接技術(shù)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)定位于培養(yǎng)具有國際焊接工程師水平的高等應(yīng)用型技能人才。通過與共建企業(yè)的深入合作，共同制定人才培養(yǎng)方案，課程互認(rèn)，聯(lián)合培養(yǎng)，形成一套較為完整的具有國際焊接工程師理論課程內(nèi)容和自動化焊接操作內(nèi)容的課程體系。后期將繼續(xù)加強(qiáng)與共建企業(yè)的深度融合，建設(shè)“焊接產(chǎn)業(yè)學(xué)院”，持續(xù)完善課程體系。