Инновационные средства обучения рабочей профессии «Сварщик»

Инновационные средства обучения рабочей профессии «Сварщик»

Автор: преподаватель ТОГАПОУ

«Промышленно- технологический колледж»

Бегунова Любовь Ерофеевна

Одним из важнейших компонентов в системе подготовки обучающегося колледжа является производственное обучение, овладение практическими навыками в рамках одной или нескольких рабочих профессий.

На сегодняшний день предприятия практически всех отраслей народного хозяйства нуждаются в квалифицированных сварщиках, однако на современном этапе уровень их подготовки не в полной мере соответствует требованиям времени. Как свидетельствует опыт, низкий уровень профессионального мастерства сварщика или специалиста сварочного производства нередко является причиной разрушения магистральных трубопроводов, сосудов, работающих под давлением, нефтехимического оборудования и др. Однако разработка единых требований, программ, методик подготовки студентов дает работодателю уверенность в том, что он может рассчитывать на определенный уровень профессионализма специалистов сварочного производства [6]. В статье рассматривается применение в учебном процесс таких инновационных средств обучения как изучение профессиональных модулей, использование электронных средств обучения (имитаторов, тренажеров), рабочих тетрадей, компьютерных презентаций.

Основной формой профессиональной подготовки сварщиков является изучение профессиональных модулей. Качество их подготовки во многом зависит от степени подготовленности преподавателей и мастеров производственного обучения, от уровня их квалификации. От того, как педагог владеет учебным материалом, умеет подготовить и использовать материально­ техническую базу для проведения занятий, насколько правильно выбраны формы и методы проведения занятий, зависят знания, умения и навыки, получаемые обучающимися.

Анализ существующих форм, методов, средств обучения данной рабочей профессии показал, что для этого имеются значительные резервы материальных и научно-методических ресурсов. Наиболее перспективным направлением совершенствования процесса подготовки специалистов сварочного производства, является более широкое внедрение в учебный процесс современных информационных технологий, включая возможности сети Интернет, и средств обучения, разработанных с их использованием.

В настоящее время информационные технологии все активнее применяются в учебном процессе учреждений образования всех типов. Это обусловлено, прежде всего, возможностями информационных технологий в процессе создания методик, ориентированных на развитие познавательной активности обучающихся, организацию информационно-поисковой деятельности, самоконтроля [1]. Использование информационных технологий в обучении способствует большей адаптации студентов к учебному материалу с учетом их способностей, возможности регулирования интенсивности обучения на различных этапах учебного процесса, доступа к ранее недоступным образовательным ресурсам, представления учебного материала в образной наглядной форме, создания инновационных средств обучения и другие.

В системе профессионального образования длительное время ведется активная работа по обеспечению образовательного процесса электронными средствами обучения. Применение электронных средств обучения совместно с традиционными методами преподавания междисциплинарных курсов в большинстве случаев позволяет обеспечить более высокую степень усвоения знаний. Разработка и практическое использование электронных пособий существенно повышает эффективность обучения и в связи с тем, что большинство литературных источников по техническим специальностям имеется в библиотечном фонде учебных заведений в недостаточном количестве. Многие учреждения образования не всегда обеспечены новой учебной литературой по специальным дисциплинам, отражающей современный уровень науки и техники.

В практике подготовки, повышения квалификации и аттестации сварщиков накоплен достаточный опыт применения информационных технологий и технических средств на всех этапах обучения. В последнее время инновационными средствами обучения в этой области считаются имитаторы (тренажеры) для обучения практическим приемам манипулирования сварочной дугой.

Основные тренажерно-обучающие системы подготовки сварщиков по степени имитации процесса сварки могут разделяться на компьютерные и искровые. В компьютерных тренажерах имитация сварочной зоны и сварочной дуги происходит с помощью синтеза изображений и приемов машинной графики в виртуальном пространстве, т.е. воспроизведение виртуальной зоны горения дуги, жидкой ванны, разделки кромок, формирования шва осуществляется на мониторе ПК [5], [7].

В искровых тренажерах процесс сварки имитируется на физической модели сварного шва искровым разрядом, они являются альтернативой компьютерным тренажерам. В отличие от компьютерных, искровые тренажеры воспроизводят более реально сварочные процессы.

Сварочную дугу в тренажерах этого вида имитирует высокочастотный искровой разряд, который формируется высоковольтным источником питания. Несомненным достоинством искровых тренажеров является обратная аудиовизуальная связь по основным параметрам: углу наклона электрода-имитатора, длине дуги, тепловому режиму ванны.

В последнее время обсуждается проблема достоверности при использовании тренажеров, поскольку ряд технологических процессов сварки имеет в основном только описательный характер. Поэтому в перспективе - при подготовке сварщиков автоматической сварки - предполагается использование анимационных моделей штатных пультов и клавиатур контроля и управления с тактильным управлением, а не мышью ПК, а при освоении ручных способов сварки - систем датчиков бесконтактных обратных связей, обеспечивающих полный контроль положения инструмента в трехмерном пространстве виртуального процесса сварки, совмещенного с энергетическими характеристиками реального сварочного оборудования [8].

На занятиях по освоению профессионального модуля уделяется внимание и другим средствам обучения. В качестве одного из таких средств, получивших в последнее время общее признание у преподавателей и студентов, на этапе изучения теоретического материала используется рабочая тетрадь. Рабочая тетрадь включает набор заданий для организации работы студентов, составленный в строгом соответствии с действующей учебной программой и охватывающий определенный учебный курс или значительную его часть. Рабочая тетрадь позволяет на занятии решать следующие образовательные задачи: усвоение технических понятий, приобретение практических умений и навыков, формирование умений и навыков самоконтроля, развитие мышления, контроль хода обучения [8].

Рабочие тетради классифицируют по видам:

1. информационный (несет информацию о содержании учебного материала),

2. контролирующий (содержит задания и тесты для контроля знаний),

3. смешанный, а также тетради для упражнений, или тренинговые, тетради по графическому моделированию.

Такое деление вызвано, прежде всего, функциональным назначением рабочей тетради и областью использования.

Задания подобраны и сформулированы таким образом, чтобы использовать различные виды и формы организации деятельности студентов. Их разнообразие и вариативность позволяют в одних ситуациях создать условия для психологического раскрепощения студентов, а в других - активизировать их познавательную деятельность.

Основная информация по изучаемым темам содержится в теоретической части методических указаний по выполнению лабораторных работ. В рабочей тетради к разделам теоретической части прилагаются задания, которые направлены на понимание смысла изучаемых понятий, вычленение в содержании материала главного; на создание ориентировочной основы действий. Работа студентов заключается не только в механическом заполнении структурно - логических схем, таблиц, но и в осмыслении осваиваемых понятий. При изучении некоторых тем использованы технологические задачи. В них заложены определенные зависимости, осмысливание которых в процессе решения позволяет формировать у студентов достаточно глубокие знания и умения. Оперирование известными данными, поисковый характер задач, требующий осознания и выявления закономерностей и причинно-следственных связей изучаемых процессов, анализа их временных и пространственных изменений, выбора оптимальных

вариантов построения технологических процессов сварки, моделирования их хода позволяют повысить познавательную и практическую активность студентов при изучении теоретического материала, обеспечить творческое усвоение знаний и умений. Фрагменты рабочей тетради по сварочному делу приведены на рисунке 1.

Задание 1. Заполните схему классификации приспособления:

Рис. 1. Классификация приспособлений

Существенным моментом использования на занятии рабочей тетради является реализация обратной связи с целью проверки правильности выполнения заданий и определения уровня усвоения материла, а также выделения материала, трудного для усвоения студентами. Она может проходить как беседа, доклады групп или демонстрация образцов выполнения заданий. На этом этапе для создания четкого наглядного представления об используемых материалах, оборудовании работа с рабочей тетрадью сочетается с демонстрацией плакатов, компьютерной презентации, моделей, натуральных образцов.

Содержание профессионального модуля должно отражать основные виды сварочных работ, современное оборудование, используемое в производстве. Эта проблема решается с помощью компьютерных презентаций, которые применяются в сочетании с рабочими тетрадями.

В их разработке принимают участие студенты, осуществляя направленный поиск информации в сети Интернет, отбор необходимых сведений для построения презентации, структуризации материала, оформлении презентации.

Компьютерные презентации уже прочно заняли свое место в учебном процессе. Они позволяют не только визуализировать учебный материал, но и активизировать учебную деятельность студентов, организовать обучение в форме диалога. Фрагменты презентации представлены на рисунке 2.

Рис. 2 Сварка в космосе

На этапе контроля знаний по сварочному делу используются тесты - стандартизированные задания, которые позволяют количественно выразить оценку тех или иных результатов учебной деятельности обучающихся. Применение тестового контроля помогает проверить уровень усвоения знаний одновременно у всех студентов на занятии, уменьшить временные затраты; обеспечивает систематичность контроля по всем изучаемым темам; способствует реализации индивидуального и дифференцированного подходов к организации процесса обучения. Применяются в основном тесты 1-3 уровней [3]. Пример тестового задания первого уровня приводится на рисунке 3.

Рис.3. Пример тестового задания в программе My Test

Стремительное развитие технических средств обучения дает новые возможности для изменения формы представления материала на занятиях, для проведения практических работ с одновременным контролем и самоконтролем процесса усвоения знаний и коррекцией этого процесса в ходе самого занятия и т. п.

Таким образом, можно сделать выводы о том, что современные информационные технологии позволяют использовать широкий спектр средств обучения, позволяющих значительно повысить качество подготовки специалистов сварочного производства. Использование рабочей тетради, как в печатном, так и в электронном виде при обучении рабочей профессии «Сварщик» способствует формированию мотивации обучения, оптимизации его содержания, включению современных технологий в процесс обучения, организации самостоятельной работы. Основными направлениями совершенствования процесса производственного обучения по сварочному делу является: теоретическое обоснование и разработка методики проведения практических занятий с использованием технических средств обучения; применение электронных учебных пособий.

Список использованной литературы

1. Информационные технологии при подготовке сварщиков и специалистов сварочного производства: современные тенденции / Б. Е. Патон [и др.] // Сварка и диагностика. - 2010. - № 1. - С. 10-15.

2. Миддельдорф, К. Тенденции развития технологий соединения материалов / К. Миддельдорф, Хофе фон Д. // Автоматическая сварка. - 2008. - № 11. - С. 39-47.

3. Никитина, Н. Н. Основы профессионально-педагогической деятельности / Н. Н. Никитина, О. М. Железнякова, М. А. Петухов. - М. : Мастерство, 2002. - 288 с.

4. Сироткин, Ф. П. Дидактические условия производственного обучения специалистов сварочного производства : автореф. дис. ... канд. пед. наук : 13.00.08 / Ф. П. Сироткин. - Н. Новгород, 2005. - 149 с.

5. Смаллбоне, К. Улучшение качества жизни посредством оптимального использования сварочных технологий / К. Смаллбоне // Автоматическая сварка. - 2008. - № 11. - С. 30-39.

6. Тувана, М. Х. Разработка тренажерных средств для подготовки к аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства : автореф. дис. ... канд. тех. наук : 05.03.06 / М. Х. Тувана ; Донской государственный технический университет. - Ростов на Дону, 2002. - 148 с.

7. Хозяинов, Г. И. Средства обучения как компонент педагогического процесса / Г. И. Хозяинов // Юбилейный сборник трудов ученых РГАФК, посвященный 80-летию академии. - М., 1998. - Т. 5. - С. 130-136.

8. Эрганова, Н. Е. Методика профессионального обучения : учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Н. Е. Эрганова. - М. : изд. центр «Академия», 2007. - 160 с.