張凱　曹貝貝　朱果果

關(guān)鍵詞： 焊接實訓(xùn) 作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)書 二維碼 教學(xué)效果

中圖分類號： G642.0 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1672-3791（2023）15-0196-04

近年來，隨著焊接技術(shù)在機械制造、工程建設(shè)、航空航天等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用[1-3]，焊接實訓(xùn)在高校金工實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容中也越來越受重視。目前，傳統(tǒng)的焊接實訓(xùn)教學(xué)模式仍以驗證性教學(xué)為主[4]，即實訓(xùn)教師先集中講授焊接理論知識，然后按照焊接任務(wù)要求，進行焊接示范操作，最后學(xué)生進行分組練習(xí)。在以往的實訓(xùn)過程中，參訓(xùn)學(xué)生普遍以被動的方式接收理論知識，參與積極性不高。值得注意的是，學(xué)生作為焊接實訓(xùn)的主體，自身在缺乏實際生產(chǎn)經(jīng)驗、對焊接操作過程中所存在的危險因素缺乏深刻認識的情況下，貿(mào)然操作電焊設(shè)備將會出現(xiàn)非常大的安全隱患。

基于此，為了充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高自主學(xué)習(xí)的主動性，并能安全、高效地完成焊接實訓(xùn)內(nèi)容，文中引入企業(yè)質(zhì)量管理工具——作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)書（StandardOperating Procedure，SOP）和二維碼技術(shù)，構(gòu)建以“SOP+二維碼”的組合教學(xué)模式，強化學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生安全的操作習(xí)慣和意識，提高焊接實訓(xùn)的整體教學(xué)質(zhì)量。

1 SOP 在焊接實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

1.1 SOP 的概念及編制流程

SOP 是一種通過規(guī)定某事件的標(biāo)準(zhǔn)操作步驟與要求，指導(dǎo)和規(guī)范日常生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化文件[5-6]。它作為企業(yè)生產(chǎn)重要的質(zhì)量管理工具，能夠?qū)⒑诵募夹g(shù)和成功經(jīng)驗以統(tǒng)一的文件形式記錄下來。工作人員僅需經(jīng)過短暫培訓(xùn)即可快速、熟練掌握原有的技術(shù)和操作方法?；诖?，課題組結(jié)合焊接實訓(xùn)的具體操作內(nèi)容，對實訓(xùn)過程所涉及的加工要素，如操作人員、焊接設(shè)備、焊接材料等進行梳理，編制出一套統(tǒng)一的、規(guī)范的焊接標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序。參訓(xùn)學(xué)生在按照上述焊接SOP 操作培訓(xùn)后，即可快速掌握最基本和規(guī)范的操作方法，進而加工出符合標(biāo)準(zhǔn)的焊接產(chǎn)品。

針對金工實訓(xùn)以“產(chǎn)品加工為導(dǎo)向”的培養(yǎng)特點，即重視學(xué)生的實踐操作過程和加工結(jié)果。因此，SOP的整個編制流程應(yīng)始終遵循編寫內(nèi)容與實際操作相一致的原則。SOP 編制人員首先將具體崗位老師們的每一項操作步驟與關(guān)鍵性操作細節(jié)進行詳細記錄，然后，課題組成員通過集中討論的方式，篩選出最優(yōu)的操作加工方法，摒除不良的操作習(xí)慣。通過實際操作驗證，不斷對SOP 文件中的操作內(nèi)容進行調(diào)整和優(yōu)化，最終形成安全可靠、質(zhì)量最優(yōu)、操作性強的SOP 文件，具體編制流程如圖1 所示。

1.2 焊接SOP 文件編制

根據(jù)焊接實訓(xùn)要求，以現(xiàn)場操作標(biāo)準(zhǔn)化和操作細節(jié)可視化為目標(biāo)，課題組經(jīng)過反復(fù)討論并編制了焊接實訓(xùn)SOP 規(guī)范文件。具體操作內(nèi)容見圖2。從下發(fā)加工圖紙，準(zhǔn)備原材料、工具、量具到加工出合格焊縫，所有操作內(nèi)容均以圖文結(jié)合的方式呈現(xiàn)。參訓(xùn)人員可以清晰地了解實踐操作過程的所有動作細節(jié)及安全注意事項，進一步加深對關(guān)鍵操作內(nèi)容的理解和認識。

針對加工任務(wù)——鋼板焊接的示范操作流程，共9 項操作步驟：（1）來料確認，根據(jù)焊接要求，確認焊接工件、工具等準(zhǔn)備就緒；（2）電焊機上電，戴好防護手套，開啟電源（禁止看閘刀），旋轉(zhuǎn)手柄調(diào)節(jié)電流至90～120 A（禁止焊鉗放置在工作臺）；（3）引弧、運條練習(xí)，在練習(xí)件上練習(xí)正確引弧和運條的方法；（4）裝配，首先將兩基準(zhǔn)件間隔10～15 cm 放置在工作臺上（作為基準(zhǔn)平面），然后將兩個焊接工件依次放平、對齊；（5）點固，距離工件兩側(cè)邊緣各30 mm 處，依次進行點焊操作；（6）平焊，調(diào)節(jié)電流至100 A，對點固面的反面進行焊接；（7）焊后清理，用敲渣錘和鋼絲刷去除焊接件表面的飛濺物、熔渣；（8）焊后檢查，待工件充分靜置冷卻后，對焊縫進行外觀檢查（焊縫高度、寬度、均勻程度、接頭質(zhì)量和收尾質(zhì)量）；（9）關(guān)閉電源，將工具按要求放至工具柜中，認真清理實訓(xùn)場地，經(jīng)指導(dǎo)教師同意后方可離開實訓(xùn)現(xiàn)場。

另外，在焊接SOP 文件中重點標(biāo)注了相應(yīng)的安全操作注意事項，具體如下：（1）焊接過程中，必須穿戴好焊帽、焊接手套；（2）焊接過程中，同組其他成員禁止串崗、交頭接耳；（3）焊接結(jié)束后，必須將焊鉗放置在絕緣位置處等。參訓(xùn)學(xué)生也能夠在具體操作過程中，實時結(jié)合SOP 文件信息進行對照檢查，進一步保證操作過程的安全性和正確性。

2 二維碼技術(shù)在焊接實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 二維碼技術(shù)特點與制作過程

二維碼是用特定幾何圖形按一定規(guī)律在平面分布的黑白相間的圖形中記錄數(shù)據(jù)符號信息[7]。它具有存儲容量大、編碼范圍廣、容錯能力強等特點[8]，在移動智能化的今天，二維碼技術(shù)在日常生活中得到了廣泛應(yīng)用，如賬號登錄、網(wǎng)站鏈接跳轉(zhuǎn)、廣告推送、金融支付等。

基于二維碼的應(yīng)用特點，課題組將二維碼技術(shù)應(yīng)用到焊接實踐教學(xué)當(dāng)中，首先圍繞焊接SOP 文件，全面梳理焊接操作重、難點內(nèi)容。通過錄像的方式，對焊接操作的重、難點內(nèi)容進行分項視頻錄制。其次，借助二維碼制作工具，將上述視頻內(nèi)容轉(zhuǎn)換為二維碼圖片，并按順序打印粘貼在焊接實訓(xùn)教學(xué)現(xiàn)場。最后，參訓(xùn)學(xué)生可以利用手機App 方式（如微信“掃一掃”功能）掃描二維碼，可以隨時針對焊接各項操作要點進行自主學(xué)習(xí)。焊接實訓(xùn)二維碼制作過程如圖3 所示。

2.2 使用手機 App 掃描二維碼，獲取示范操作信息

在實訓(xùn)現(xiàn)場，學(xué)生可以使用手機App 掃描焊接示范操作視頻二維碼，進行線上自主學(xué)習(xí)。以引弧示范操作為例，引弧是焊接過程中的關(guān)鍵操作內(nèi)容之一，引弧時，操作人員需熟練地將焊條端部與焊件表面接觸形成短路，然后迅速提起焊條至2～4 mm，電弧即被引燃。在以往的實訓(xùn)操作過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生動手能力參差不齊，導(dǎo)致練習(xí)效果不佳。因此，為了達到良好的實訓(xùn)效果，學(xué)生可以在引弧練習(xí)之前，使用智能手機掃描焊接工位上的引弧示范操作二維碼，觀看教師示范操作，彌補學(xué)生在前期教師示范操作過程中，因注意力不集中等原因，沒有及時掌握引弧操作的動作要領(lǐng)。值得注意的是，每段視頻制作時長均控制在1 min左右，以保證學(xué)生的自主學(xué)習(xí)效果。二維碼使用過程如圖4所示。

3 基于“SOP+二維碼”技術(shù)的組合教學(xué)改革優(yōu)勢

在焊接實踐教學(xué)過程當(dāng)中，參訓(xùn)學(xué)生不再是以被動的、機械式的學(xué)習(xí)方式完成焊接實訓(xùn)任務(wù)。而是以學(xué)生自身為學(xué)習(xí)主體，指導(dǎo)教師為主導(dǎo)的方式，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。首先，在實訓(xùn)教學(xué)前，學(xué)生可通過學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，自主學(xué)習(xí)教師發(fā)布的焊接理論知識和示范操作視頻。其次，在實訓(xùn)現(xiàn)場，學(xué)生以小組為單位，按照指導(dǎo)教師下發(fā)的焊接SOP 標(biāo)準(zhǔn)操作文件，嚴(yán)格按照SOP 中規(guī)定的操作流程進行焊接操作練習(xí)，同時，針對引弧、運條、點固等關(guān)鍵操作方法，學(xué)生也可通過放置在現(xiàn)場的二維碼圖片，利用手機App 掃描二維碼，實時進行視頻學(xué)習(xí)。與傳統(tǒng)的“師帶徒”教學(xué)模式相比，充分鍛煉了學(xué)生的動手實踐能力，培養(yǎng)了學(xué)生規(guī)范操作的習(xí)慣，增強了設(shè)備操作的安全意識，縮短了焊接理論知識和實訓(xùn)教學(xué)的空間距離，強化了學(xué)生焊接實訓(xùn)的深度與廣度。

4 結(jié)語

在焊接實訓(xùn)中，提出了一種基于“SOP+二維碼”的組合教學(xué)改革方案。該方案對提高焊接實訓(xùn)操作的安全性、規(guī)范性以及焊件質(zhì)量等方面有積極的推動作用，學(xué)生在實訓(xùn)操作過程中，嚴(yán)格遵照焊接SOP 標(biāo)準(zhǔn)文件進行加工操作，既規(guī)范了學(xué)生的焊接操作行為，有效規(guī)避安全風(fēng)險，也提升了實訓(xùn)的整體效率。另外，將二維碼技術(shù)與焊接實訓(xùn)教學(xué)有機結(jié)合起來，讓學(xué)生能夠?qū)崟r、快速地掌握關(guān)鍵操作要領(lǐng)，不僅提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也進一步提高了焊接實訓(xùn)教學(xué)的整體質(zhì)量。