Содержание к диссертации
Введение
Тенденции развития профессионального образования в области сварочного производства в россии и зарубежных странах 10
Профессиональная подготовка - одна из основных составляющих проблем развития сварочного производства в предстоящем десятилетии
Подготовка персонала сварочного производства в США и странах Западной Европы 13
Подготовка персонала сварочного производства в России 19
Практическая подготовка сварщиков 25
Дистанционное образование как основа системы профессиональной переподготовки и дополнительной подготовки специалистов сварочного производства 34
Цель и задачи исследования 42
Анализ международного опыта сертификации персонала сварочного производства 44
Сертификации персонала - основа доверия работодателя 44
Сертификация персонала сварочного производства в США 46
Сертификация персонала сварочного производства в странах Западной Европы 50
Концепция специальной подготовки персонала сварочного производства перед аттестацией по правилам Госгортехнадзора России 58
Выводы 63
Комплекс методических и технических средств подготовки сварщиков перед аттестацией 64
Исследование эффективности использования информационных технологий в процессе подготовки сварщиков ручной дуговой сварки 64
Методические средства для теоретической подготовки к аттестации сварщиков 64
Результаты использования информационных технологий в процессе теоретической начальной подготовки сварщиков 68
Тренажер для выработки моторных навыков сварщика ручной дуговой и механизированной сварки Результаты использования информационных технологий в процессе 92
выработки практических навыков при начальной подготовке сварщиков
Выводы 103
4 Комплекс методических и технических средств профессиональной подготовки сгшциалистов сварочного производства 104
4 1 Требования к профессиональной подготовке специалистов сварочного производства 104
4 2 Анализ базового уровня подготовки специалистов сварочного производства 108
4 3 Анализ уровня специальной подготовки специалистов сварочного производства 125
4 4 Инженерные тренажерные средства для теоретической подготовки к аттестации специалистов сварочного производства 131
Выводы 139
Общие выводы и основные результаты работы 140
Список литературы,
- Подготовка персонала сварочного производства в России
- Сертификация персонала сварочного производства в странах Западной Европы
- Методические средства для теоретической подготовки к аттестации сварщиков
- Анализ базового уровня подготовки специалистов сварочного производства
Подготовка персонала сварочного производства в России
Согласно данным Бюро переписи США (census Bureau), количество рабочих - сварщиков и газорезчиков в стране по сравнению с рабочими других профессий быстро возрастает.
В США разработана и широко применяется специальная система профессиональной пригодности, в том числе и для сварщиков.
В отличие от России в университетах промышленно развитых стран Запада узкопрофессиональную подготовку специалистов сварочного производства, как правило, не проводят. В программах подготовки специалиста на долю цикла сварочных дисциплин в разных странах отводится от 30 до 800 час. Выпускники университетов и колледжей, обычно, имеют широкую подготовку в области машиностроения без конкретной привязки к узкой специализации.
Подготовку рабочих - сварщиков в США ведут общеобразовательные, коммерческие и технические школы, колледжи, университеты, школы при крупных компаниях, а также школы вооруженных сил. Кроме того, действуют различные вечерние курсы для взрослых. От кратковременных, по обучению начальным навыкам, до подготавливающих к сдаче сложных квалификационных экзаменов. Так, например, программа подготовки сварщика ручной дуговой сварки средней квалификации составляет от 250 до 300 часов. Предусмотрено обучение проведению сварки однопроходными и многопроходными швами сталей малых и средних толщин во всех пространственных положениях при необходимой теоретической подготовке. После обучения и получения практических навыков сварщик должен сдать квалификационные экзамены.
Аналогичная программа подготовки по ацетиленокислородной сварке, пайке и газокислородной резке составляет от 125 до 150ч, а по сварке плавящимся электродом сталей в активных защитных газах - от 60 до 75ч. Кроме того, по некоторым программам может быть дана дополнительная подготовка, например по сварке трубопроводов, цветных металлов и др. Помимо рабочих - сварщиков в США имеются еще следующие категории специалистов по сварке: Мастер (Supervisor); инспектор и его помощники: Старший Инспектор-сварщик (SWI- Senior Welding Inspector); инспектор-сварщик (Welding Inspector); помощник инспектор-сварщик (AWI- Associate Welding Inspector); Техник; Инженер; Инструктор; Торговый представитель и представитель по обслуживанию сварочного оборудования.
Основой для разработки учебных программ по переподготовке рабочих -сварщиков различного профиля служат стандарты Американского общества сварщиков (AWS) EQ 20-95 и QC 10-95 [2,3,62].
Значительные успехи в гармонизации систем дополнительной профессиональной подготовки персонала сварочного производства достигнуты в Европе. Большой опыт в этом направлении имеют институт сварки и общество сварки и соединений Великобритании, Институт сварки и Французская ассоциация сварщиков (AFS), но особо следует отметить эффективность системы подготовки и аттестации кадров, созданной Германским союзом сварочной техники (DVS).
Образованная в 1992г. Европейская сварочная федерация (EWF, European Federation of Welding, Joining and Cutting) одной из своих основных целей определила координацию усилий стран- членов EWF по повышению квалификации сварочного персонала и по гармонизации национальных систем профессионального обучения, преподавания и общеевропейскими нормативами и рекомендациями.
Базой Европейских стандартов подготовки по сварке явились документы и методические разработки Немецкого общества сварщиков DVS, т.е. удалось проверенную систему DVS распространить на Европу. В настоящее время в Европе приняты единые нормативы и минимальные требования к программам обучения сварщиков и специалистов сварочного производства, осуществляющих руководство проведением сварочных работ [2].
Программы подготовки сварщиков построены по модульному принципу. Например: Программа подготовки по газовой сварке, имеет модули EWF-G1; EWF-G2; EWF-G3; EWF-G4. После успешно окончания второго модуля выдается диплом (Европейский газосварщик, который допускает выполнять стыковые соединения листов), а после окончания четвертого модуля выдается диплом (Европейский газосварщик, который допускает выполнять стыковые соединения трубы). Общее время теории составляет - 38час. а практики -194час [4,5]. Программа по ручной дуговой сварке покрытием электродом, имеет модули: EWF-E1; EWF-E2; EWF-E3; EWF-E4; EWF-E5; EWF-E6; EWF-E7; EWF-E8. После успешного окончания второго модуля выдается диплом, который допускает выполнять угловые соединения, после пятого модуля полученный диплом позволяет выполнять стыковые соединения листов, а после восьмого модуля выданный диплом позволяет выполнять стыковые соединения трубы. Общее время теории составляет - 64час. а практики - 529час [4,6,19]. Обучение сварщиков дуговой сварки плавящимся электродом (МИГ/МАГ) предусматривает аналогичное деление на модули: EWF-M1; EWF-M2; EWF-МЗ; EWF-M4; EWF-M5; EWF-M6. Общее время теории составляет - 43час. а практики - 237час [4,7]. Обучение сварке в инертных газах вольфрамовым электродом имеет модули: EWF1; EWF2; EWF3; EWF4; EWF5; EWF5; EWF6. Общее время теории составляет - 58час. а практики - 264час [4,8]. Каждый модуль имеет теоретическую и практическую части. При подготовке большая часть времени отводится на практическую подготовку.
Для специалистов сварочного производства предусмотрено четыре уровня унифицированных требований к подготовке: EWE (European Welding Engineer)-инженер- сварщик, EWT (European Welding Technologist)- технолог- сварщик, EWS (European Welding Specialist)- специалист- сварщик (мастер- сварщик) и EWP (European welding practitioner)- практик-сварщик [2,61]. Подготовку рассматривают как дополнительную, обеспечивающую выполнение единых для стран Западной Европы программ и процедур.
Сертификация персонала сварочного производства в странах Западной Европы
Для того, чтобы более четко обозначить границы специальной подготовки перед аттестацией повторим известные определения различным видам образовательной подготовки.
1. Общее образование (начальное, неполное среднее, среднее) - обучение в общеобразовательных школах, среднних специальных, профессионально-технических учебных заведениях. Является основой для получения профессионального (специального) образования.
2. Профессиональное образование - обучение в профессионально-технических, среднних специальных, высших учебных заведениях, а так же учебно-курсовое обучение, повышение квалификации и переподготовка.
3. Профессиональная подготовка - процесс получения профессиональных знаний, мастерства и опыта, которые дают возможность сварщикам и инженерно - техническим работникам, надлежащим образом выполнять задачи в области сварочного производства (определение из ПБ 03-273-99).
4. Уровень профессиональной подготовки - степень соответствия сварщика или специалиста сварочного производства требованиям настоящих Правил, определяющая возможность его привлечения к выполнению соответствующих видов деятельности на объектах, подконтрольных Госгортехнадзору России (определение из ПБ 03-273-99).
5. Специальная подготовка - процесс получения необходимых теоретических знаний и практических навыков, учитывающих особенности выполнения сварных соединений конкретного оборудования, металлических конструкций и трубопроводов на объектах, подконтрольных Госгортехнадзору России (определение из ПБ 03-273-99).
Из вышеизложенного следует: Профессиональная подготовка по ПБ 03-273-99 определяется наличием профессиональных знаний (по сварочному производству) и определенного опыта работ в области сварочного производства.
Наличие уровня профессиональной подготовки по ПБ 03-273-99 соответствует наличию профессиональной подготовки и определенного объема теоретических знаний и практических навыков, учитывающих особенности выполнения сварных соединений конкретного оборудования, металлических конструкций и трубопроводов на объектах, подконтрольных Госгортехнадзору России, т.е. специальной подготовки.
Одно из важнейших условий организации процесса специальной подготовки - определение оптимального объема и содержания программ, обеспечивающих минимальный объем знаний, достаточных для аттестации.
Вопрос необходимого минимального объема подготовки особенно остро стоит ввиду большого количества различных действующих нормативных документов, регламентирующих производство сварочных работ в различных направлениях производственной деятельности.1 Например, в части оборудования химических, нефтехимических, нефтеперерабатывающих и взрывопожароопас-ных производств число таких документов более 60, подъемно- транспортного оборудования - более 30, котельного оборудования - более 40.
В такой ситуации трудно представить себе возможность изучения даже основных нормативных документов одновременно по нескольким направлениям производственной деятельности, даже при организации длительной подготовки.
Необходимо конкретизировать объем подготовки в соответствии с выполняемыми производственными функциями специалиста (руководство работами, техническая подготовка производства, разработка НД или к сочетанию видов работ), поскольку в этих случаях от специалиста требуется различный объем и номенклатура знаний и умений.
Под направлением производственной деятельности следует понимать группу или наименование опасных технических устройств, сварку которых выполняет сварщик на производстве, а при наличии указаний в нормативной документации - и характер выполняемых работ (изготовление, монтаж, ремонт). Также во многих случаях возникает необходимость дифференцировать область подготовки по характеру деятельности (изготовление, монтаж и ремонт), т.к. обычно изготовление и ремонт осуществляют разные специалисты и, зачастую, сварочные работы регламентируют разные документы на изготовление и на ремонт.
Следовательно, содержание и соотношение вопросов подготовки, требующих от специалиста "знать", "знать и уметь" и "иметь представление" для разных случаев не одинаковы, они определяются в зависимости от профессиональных и должностных обязанностей и условий работы аттестуемого.
При организации специальной подготовки необходимо использовать методику, позволяющую определять необходимый объем изучаемого при подготовке материала с учетом фактической профессиональной подготовки специалиста, в т.ч. полученной самостоятельно в процессе работы в области сварки.
Большую роль в этом процессе может сыграть использование предварительного тестирования по программам, соответствующим направлениям производственной деятельности тестируемого.
Выбор материалов для программ подготовки производят в зависимости от опыта, личных приоритетов составителей программы и, что естественно, не без влияния наличия опыта и объема знаний самого составителя. Продолжительность подготовки колеблется от 24 до 100 и более часов.
В настоящее время Национальный аттестационный комитет по сварочному производству (НАКС) выполнил большой объем работ по проработке действующей нормативной документации, проведена их систематизация по направлениям области их действия и составляются сборники экзаменационных вопросов применительно к объектам групп опасных технических устройств, сварку которых осуществляют аттестованные сварщики. Этот материал можно использовать для создания единых программ специальной подготовки, ориентированных по направлениям производственной деятельности.
Методические средства для теоретической подготовки к аттестации сварщиков
Дня накопления опыта применения дистанционного обучения в ДГТУ были проведены эксперименты по оценке эффективности данного метода при изучении дисциплины "Основы сварки в среде углекислого газа" студентами специальности «Профессиональное обучение».
Предварительно весь учебный материал по дисциплине был проработан с целью рациональной разбивки на разделы, как самостоятельные части, по которым можно было проводить самоконтроль обучающимся и контроль преподавателем. Бьшо вьщелено 8 разделов: сущность, схемы подвода газа, преимущества и недостатки. Металлургические особенности сварки в активных газах. Сварочные проволоки и защитные газы; характеристика дуги в газах (энергетические и технологические свойства). ВАХ-дуги. Принцип выпрямления переменного тока. Источник питания для МАГ; устройство поста и полуавтомата. Механизмы подачи проволоки, горелки, шланги. Аппаратура подачи газа (подогреватель, редуктор, шланги, баллоны); параметры режима сварки, выбор и регулирование их. Влияние параметров (1д ,ид, VCB и др.) на параметры и форму шва, на производительность и разбрызгивание электродного металла; техника сварки в защитных газах (влияние направления сварки, угла наклона, вылета поперечных колебаний на формирование шва). Сварка в различных пространственных положениях. Сварка короткой и длиной дугой; дефекты в сварных швах при сварке в защитных газах. Причина и способы их устранения; возможные неполадки в оборудовании, влияние их на процесс. Причины и способы их устранения; ехника безопасности при выполнении сварочных работ. Обслуживание источника питания, установок, баллонов. Для изготовления этого курса использованы литературы [68 - 80].
По каждому разделу был подготовлен в среде Power Point электронный курс лекций, содержащий необходимый иллюстрационный материал и текст, а также тесты для самоконтроля, изученного материала. По желанию обучающегося, весь теоретический материал выводится на дисплей компьютера в сопровождении дикторского текста и иллюстраций, отражающих сущность изучаемого вопроса.
Для проведения самоконтроля усвоения материала в конце каждого раздела студенту предлагалось ответить на десять вопросов. Каждый вопрос имеет три варианта ответов, из которых правильный только один. Программа составлена в порядке, по которому каждый ответ имеет кнопку. При нажатии на кнопку правильного ответа, открывается новый слайд, который содержит следующий вопрос, а если нажата кнопка неправильного ответа, появится новый слайд, в котором написано "вы ошиблись" с кнопкой «назад» - в предыдущий вопрос, чтобы прочитать внимательно вопрос и выбрать правильный ответ. Такая же система построена по всем темам (модулям). В конце тестирования студенты или преподаватель могут самостоятельно получить итоговую оценку последнему занятию и по предыдущим результатам. Комплект контрольных оценок служит основанием для зачета с эквивалентной оценкой. В конце обучения преподавателю предоставляется возможность сравнивать результат среднего контрольного значения по модулям и по зачету.
Для обеспечения возможности дистанционного обучения в электронном классе ДГТУ было выделено по графику время и компьютеры, часть студентов, имеющая компьютеры дома, получила необходимые материалы для занятий на компакт-диске.
Группа студентов 2-го курса была разбита случайным образом на две подгруппы, одна из которых изучала дисциплину, используя технологию дистанционного обучения (подгруппа 1), а другая (подгруппа 2) - традиционным методом с преподавателем. Для того чтобы исключить влияние общего уровня подготовки студентов на результаты эксперимента, было проведено сравнение академической успеваемости двух подгрупп по дисциплинам, изучаемым ими в предыдущем семестре. Представленные результаты в следующем разделе этой главы позволяют считать, что обе подгруппы имеют приблизительно одинаковую общую подготовку.
После изучения теоретического материала перед началом каждого практического занятия по данному модулю проводился контроль знаний по тестам к этому материалу, а по всему объему дисциплиньї был проведен итоговый контроль по тестам, содержащим вопросы по всем разделам дисциплины.
Результаты контрольных проверок по каждому студенту заносились в журнал с тем, чтобы можно было выяснить эффективность технологии дистанционного обучения в сравнении с традиционным обучением. Оценка знаний проводилась по десятибалльной системе, которая позволяет более точно оценить способы обучения. Схема на рис. 3.1. показывает систему, которая была использована для проведения занятия.
Анализ базового уровня подготовки специалистов сварочного производства
На основе результатов анализа можно сделать заключение, что большинство руководителей сварочных работ не имеют базового образования по сварке. Доля специалистов, имеющих специальное сварочное образование, находится в пределах 23...25% от их общего количества. Настораживает тот факт, что достаточно большая доля (12... 14%) руководителей сварочных работ не имеют технического образования. Возможно, полученный ими практический опыт позволяет принимать правильные решения в стандартных ситуациях. Однако, сварочные процессы достаточно сложны для того, чтобы руководитель работ, не имеющий специального образования, не допускал ошибок при принятии решений в сложных и нестандартных производственных ситуациях. Именно в таких ситуациях нарушение технологии обычно приводит к разрушению конструкций. Сказанное относится в первую очередь к специалистам II уровня, поскольку они осуществляют непосредственное руководство сварщиками.
Полученные результаты наглядно подтверждают необходимость проведения специальной подготовки персонала сварочного производства перед их аттестацией. Программы такой подготовки должны включать не только узкие вопросы, связанные с технологией сварки конкретных типов оборудования и устройств, но также общие вопросы технологии сварки, причем доля последних должна быть увеличена при подготовке специалистов, не имеющих технического образования.
На необходимость проведения специальной подготовки перед аттестацией указывают также результаты, представленные на рис. 4.2. Видно, что возраст подавляющего числа руководителей сварочного производства превышает 40 лет, а это значит, что с момента получения ими базового образования в сварочных технологиях произошли кардинальные изменения. 30-40 более 60 Возраст (лет)
Возраст специалистов накладывает определенные требования на организацию процесса подготовки. Как правило, такие специалисты имеют большой стаж и опыт практической работы. Чисто психологически им бывает трудно признать факт наличия пробелов в базовом образовании. Поэтому к работе с ними должны привлекаться высококвалифицированные педагоги, не только хорошо подготовленные в теоретическом плане, но и хорошо владеющие вопросами практического использования сварочных процессов. Специалистов, занятых монтажом и ремонтом оборудования сложно оторвать от производства на длительный период для проведения специальной подготовки, вероятно, в этом случае больше подходят дистанционные методы обучения с хорошим методическим обеспечением.
Для анализа уровня подготовки специалистов в области сварочного производства одним из важнейших показателей является результат тестовых экзаменов при их аттестации. Каждый специалист, не имеющий базового сварочного образования сдавал два экзамена - экзамен по общим вопросам сварки и экзамен по специальным вопросам, относящимся к технологии сварки конкретных конструкций. Специалисты, имевшие базовое сварочное образование сдавали только специальный экзамен. Аттестационный тест содержал 20 вопросов. Считается аттестованным специалист, ответивший на 80% вопросов или более. В противном случае требуется проведение повторного экзамена. Для упрощения статистического анализа, сто балльная система изменена на одно балльную систему, т.е. 100 баллов означает 1 балл и 80 баллов означает 0,8 баллов.
В таблице 4.16. представлены количества неудовлетворительных результатов экзаменов в процентах в зависимости от уровня специалиста и уровня общего образования. В виде диаграммы результат тестовых экзаменов, проведенных среди 1695 специалистов сварочного производства по южному региону, представлены на рис. 4.3. ирис. 4.4. Таблица 4.16. Результат количества неудовлетворительных результатов экзамена в процентах. Уровень общего образование Высшее Среднее Высшее Среднее По сварке Не по сварке По сварке Не по сварке Высшее Специалисты второго уровня Специалисты третьего уровня Специалисты второго уровня Специалисты третьего уровня Специалистычетвертогоуровня А1 А2 A3 А4 В1 В2 вз В4 N1 18 23 9 13 17 20 5 11 A3 ВЗ В4 Базовое образование Рис. 4.3. Процентная доля, неудовлетворительных результатов экзамена на II или III уровнях профессиональной подготовки. Обозначение: А1-Высшее образование (И Уровень); А2-Среднее образование (II Уровень); АЗ-Высшее образование (III Уровень); А4-Среднее образование (III Уровень); В1-Общее образование по сварке (II Уровень); В2-Общее образование не по сварке (II Уровень); ВЗ-Общее образование по сварке (III Уровень); В4-Общее образование не по сварке (III Уровень).
Как и ожидалось, чем выше уровень базового образования, тем меньшее количество неудовлетворительных оценок аттестации. Вместе с тем обращает на себя внимание относительно высокая доля специалистов, неудовлетворительно сдавших аттестационные экзамены.
Вероятно, полученный результат является следствием того, что начавшиеся в России экономические преобразования отодвинули на второй план задачу поддержания на высоком уровне квалификации специалистов, занятых в промышленности и строительстве. Вместе с тем, существовавшая в прошлом система переподготовки, в настоящее время в большинстве отраслей промышленности не действует.
Сопоставление результатов аттестации среди специалистов II, III и IV уровней, имеющих базовое сварочное образование, (по оси абсцисс относительное количество неудовлетворительных оценок в процентах).
Полученные результаты свидетельствуют об актуальности решения о введении новой системы аттестации персонала сварочного производства, ориентированной на современные международные требования.
В таблице 4.17. представлен результат статистического анализа удовлетворительных и неудовлетворительных оценок специалистов сварочного производства в зависимости от объекта и уровня базового образования, т.е. высшего и среднего образования.
