職業教育智能焊接技術專業教學資源庫
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智能焊接技術專業行業產業發展與人才需求調研報告

發布時間:2022-12-30   瀏覽量:9999

智能焊接技術專業行業產業發展與人才需求調研報告

?

一、調研目的與意義

(一)調研背景

隨著《中國制造2025》國家戰略的實施,制造業正加速向高端化、智能化轉型。而職業教育是產業經濟的供給側,只有人才培養轉型升級,才能支撐產業轉型升級,只有搞清楚產業發展對人才的需求,才能準確把握人才培養的方向。

(二)調研目的與意義

為了提升專業服務產業能力,突出職業教育特色,進一步了解國內制造行業企業對高職智能焊接技術專業相關崗位設置現狀、畢業生的需求和要求情況;了解職業院校智能焊接技術專業的培養目標、人才規格、課程設置、教學條件的配置情況;了解本專業畢業生畢業后從事的崗位、技術領域、工作中不可或缺的證書,以及對學校教學方面問題的意見建議等。

通過對調研數據的綜合分析,了解企業需求與高職院校人才培養、學生能力發展三者之間的矛盾,獲得人才培養在知識、技能和素質等方面的核心要求,找準高職焊接專業的培養目標、重點發展方向與趨勢,更好把握人才培養的重點、難點和關鍵點,為高等職業學?!吨悄芎附蛹夹g專業教學標準》研制工作提供比較全面、客觀的依據。

二、調研思路與具體工作內容

根據當前企業人才需求調研與分析,確定焊接專業就業崗位群;通過崗位任務描述,確定典型工作任務;以工作任務為主線,根據工作的相關性,將工作內

容關聯程度比較高,并處于同一個層級上的任務進行整合重組,歸納出行動領域,由行動領域轉化學習領域,從而構建本專業的課程體系。

組建由專業帶頭人、骨干教師和技能大師組成的調研團隊,通過參加行業協會會議、發放調查問卷、企業現場訪談、聘請企業專家和工程技術人員參加的專業指導委員會,依托焊接職教委,召開實踐專家訪談會等多種形式進行調研。調研內容主要包括行業企業發展現狀、行業企業對本專業未來人才需求情況、畢業生就業崗位對工作和技術要求、未來人才需求趨勢、職業資格證書與職業等級證書情況等。通過調研,進一步明確專業定位、專業內涵及對應的職業崗位群、與學生培養方向有關的職業資格證書,并提出建議,指導專業的課程改革,重點是調整現有智能焊接技術專業的核心課程,為修訂專業人才培養方案提供依據,為課程設置調整、人才培養模式改革、教學模式改革奠定良好基礎。

(一) 調研區域與調研對象

1.調研區域

為保證本次調研的質量和實效性,同時又要兼顧我國不同區域經濟產業發展的特征、畢業生就業面向等方面的差異性,調研工作主要采用問卷調查法,通過網絡軟件平臺發布、填寫并回收問卷的方式實施。對職業教育研究機構發布的有關專業建設、教學設計、國際比較等研究成果采用文獻調研方式。

2.調研對象

1)行業企業調研

重點調研了與本專業密切相關的金屬制品業、通用設備制造業、專用設備制造業等行業組織。調研兼顧不同地域、不同規模、技術密集型和勞動密集型,重點調研具有代表性的大、中、小型企業及科技創新型企業。通過企業調研,主要反映出相應行業的人才結構現狀、行業企業人才需求情況、企業崗位設置及對人才結構類型的要求、崗位對知識技能的要求、相應的職業資格或職業技能等級證書要求。

調研的企業須涵蓋本職業所涉及的各類企業,調研的對象涵蓋企業生產一線各層級技能人才、工程技術人員、技術主管、人力資源主管等。主要調研企業見表1。

1 主要調研企業基本情況

序號

企業名稱

企業性質

主要業務范圍

企業規模

1

哈爾濱焊接研究院有限公司

國有企業

焊接領域唯一一個集材料、工藝、裝備、檢測、服務為一體的、具有綜合優勢的大型高科技企業,研究與開發的方向包括高效優質焊接材料、激光焊接工藝與裝備、摩擦焊工藝與裝備、數字化智能化焊接自動化裝備與產線、焊接前沿共性技術等。

大型企業

2

中建二局安裝工程有限公司廊坊鋼結構分公司

國有企業

輕型鋼結構工程設計,鋼結構制造,為公司承攬工程施工總承包、專業承包工程;銷售機械設備、建筑材料。

大型企業

3

中國建筑第二工程有限公司核電建設分公司

國有企業

土木工程建設;核電站工程建筑;鋼結構、網架工程的制作與安裝;地基與基礎工程施工;建設項目中預應力專項工程的施工;各類工業、能源、交通、民用等工程建設項目的施工總承包;建筑材料的銷售;建筑機械的租賃、銷售。

大型企業

4

哈爾濱電機廠有限責任公司

國有企業

提供水電、火電、核電、氣電、泵類、新能源等發電裝備和配套控制設備,提供產品全生命周期和多元化訂制服務

大型企業

5

哈爾濱建成北方專用車有限公司

國有企業

主要產品有液化氣體半掛運輸車、液化氣體運輸車、液化氣體罐式集裝箱、瀝青罐式集裝箱、1.5—2.5MW風電塔筒、200立方以下儲罐、加油車、半掛運油車、化工液體運輸車、易燃液體罐式運輸半掛車、廂式運輸車、爆破器材運輸車。

大型企業

6

三星重工業(榮成)有限公司

中外合資企業

制造船體分段和相關產品(含鋼制結構物),金屬結構制造,研發中心(自動化水平、焊接技術、涂裝技術、舾裝技術及其他相關領域開發),船舶分段設計,船舶用材料加工及其產品配送,工作水深大于600米的浮式鉆井系統及海上石油鉆采相關設備制造,碼頭及其他港口設施經營、在港區內從事貨物裝卸,從事備案范圍內貨物及技術進出口業務。

大型企業

7

中車哈爾濱車輛有限公司

國有企業

公司主營業務有鐵路貨車制造、鐵路貨車檢修、鋼材物流和鋼材深加工等。

鐵路貨車修理產品主要有敞車、平車、罐車、糧食車、特種長大貨車等;鐵路貨車制造產品主要有工礦自備車、集裝箱平車、特種長大貨車等;鋼材物流基地具備鋼材集采、倉儲、加工、配送一條龍服務能力,加工區具備卷板開卷、厚板型鋼拋丸預處理、等離子和火焰切割、銑邊、矯平、剪沖、折彎、壓型、滾筒等加工能力,可為周邊地區企業提供配套服務,產品主要有鋼結構頂梁、多功能集裝箱活動板房等。

大型企業

2)畢業生調研

發放畢業生調查問卷65份,優秀畢業生訪談14人,兼顧了不同院校、不同地域和不同行業。調研對象主要是企業人力資源管理人員、生產管理人員、企業一線員工、行業專家、高等職業學校專業負責人、一線專業教師和應往屆畢業生等。

通過訪談了解專業設置、課程設置、教學組織與實施等方面內容。優秀畢業生抽樣訪談名單如下:

2?畢業生訪談名單

姓名

年級

工作單位

職務/職稱

工作年限

宋海波

2010級

哈爾濱鍋爐廠有限責任公司

組長/技師

9

馬占奎

2011級

哈爾濱電機廠有限責任公司

焊工/技師

8

韓志超

2011級

哈爾濱鍋爐廠有限責任公司

技術員/工程師

8

劉哲

2012級

東北輕合金有限責任公司

操作工/高級工

7

谷占譽

2012級

東北輕合金有限責任公司

操作工/高級工

7

杜金

2012級

航空工業哈爾濱飛機工業集團有限責任公司

技術員/技師

7

李宏祥

2012級

航空工業哈爾濱飛機工業集團有限責任公司

技術員/技師

7

于鵬龍

2012級

航空工業哈爾濱飛機工業集團有限責任公司

技術員/技師

7

王旭

2012級

哈爾濱電機廠有限責任公司

焊工/高級工

7

張宇

2016級

中建二局安裝工程有限公司廊坊鋼結構分公司

技術員/助理工程師

3

楊昆銘

2016級

中國建筑第二工程有限公司核電建設分公司

技術員/助理工程師

3

周加亮

2016級

中建二局安裝工程有限公司廊坊鋼結構分公司

技術員/助理工程師

3

吳靜鑫

2017級

中國建筑第二工程有限公司核電建設分公司

焊工/高級工

2

盧鍵析

2017級

中國建筑第二工程有限公司核電建設分公司

焊工/高級工

2

劉承斌

2017級

中建二局安裝工程有限公司廊坊鋼結構分公司

焊工/高級工

2

3)區域內同類院校專業調查對象

調研了開設有本專業的國家“雙高”建設院校、國家高水平專業群建設院校、省級國家“雙高”建設院校、省級高水平專業群建設院校和一般院校,包括常州工程職業技術學院、四川工程職業技術學院、浙江機電、廣西機電和重慶工業等職業院校,并兼顧了不同地域分布。

(二)調研內容

1.行業企業調研

行業企業調研從以下四方面進行:

1)就業面向行業企業基本情況,包括企業性質、所屬行業、規模、對焊接專業的需求及需求預測;

2)崗位需求情況,包括工作崗位、人數、需求預測、來源、基本要求、收入以及在崗位對接中存在的問題;

3)典型工作任務和能力分析,對焊接專業畢業生知識、能力和素質的要求,包括對專業知識、技能等級、計算機應用、文字表達、外語水平、最重要的素質和能力等方面的要求;

4)對高職焊接專業轉型、建設和發展的意見。

2. 畢業生調研

畢業生調研從以下三方面進行:

1)畢業生基本情況,包括初次就業與專業相關性和畢業年限;

2)工作情況,包括工作單位情況、初次就業崗位、現在工作崗位、工作崗位對知識技能的要求、最需要提升的能力、收入以及工作滿意度;

3)對母校焊接專業的建議,包括對課程設置、能力素質培養、實踐教學設施、需要考取的技能等級證書方面的建議以及對母校人才培養的滿意度。

3. 職業院校調研

職業院校調研從以下五方面進行:

1)學?;厩闆r,包括學校類型和依托的主要產業背景;

2)焊接專業辦學情況,包括學生人數、新生人數、教師情況、專業實訓儀器設備情況、面向行業、畢業生就業情況、職業發展狀況及收入;

3)對焊接專業畢業生知識、能力和素質的要求,包括對專業知識、技能等級、計算機應用能力、文字表達能力及素質等方面的要求;

4)焊接專業課程設置情況,包括專業理論課程與實踐教學環節;

5)對高職焊接專業轉型、建設和發展的意見。

(三)調研方法

調研小組主要采用微信、QQ、電話、短信等方法,向全國相關企業單位和職業院校廣泛傳播宣傳,動員制造類企業人力資源部門負責人、焊接技術人員、一線高技能人才、職業院校相關專業負責人以及焊接專業畢業生等進行調研,詳見表3。

3 調研對象方法信息表

序號

調研對象

調研方法

獲取資料

1

行業企業調研

查閱資料

區域人才市場需求研究報告、行業發展資料

問卷調查

企業調查表

交流訪談

與行業企業專家進行訪談,畢業生工作情況、畢業生素質要求

2

畢業生調研

問卷調查

畢業生調查表

交流訪談調查

對專業課程設置及人才培養模式等方面建議

3

同類院校專業調研

走訪訪談

同行專家訪談

網絡信息搜索

通過網站信息搜索

三、區域相關行業產業現狀及未來發展趨勢分析

(一)行業產業發展現狀

一個國家焊接消耗材料的生產情況可以反映該國焊接技術的總體水平。我國焊材的生產總體上是與鋼材同步增長的,僅統計焊條與焊絲,已經成為世界最大的焊材生產與消費國家。但是,從各種焊材的產量看,我國生產的焊材中手工焊的焊條產量一直占75%以上,而機械化、自動化焊接需要的各種焊絲的總量不足25%。按熔敷金屬計算,2002年我國焊接自動化率僅能達到40.1%, 而世界工業發達國家一般都在60%~70%以上??梢娢覈暮附由a總體上說自動化率仍比較低。這足以說明我國只是一個焊接的大國,還遠不是一個焊接的強國。

目前,我國焊接生產技術除一些大型企業外,總體水平尚處于較落后的狀態。主要表現在兩個方面:1)焊接技術結構不合理,焊接新技術推廣速度緩慢,仍然以高能耗、經濟性差、效率低下的傳統手工焊條電弧焊為主,氣體保護焊所占份額很少 ;2)焊接機械化、自動化、智能化等焊接新技術、新工藝的開發與應用推廣速度緩慢。急需掌握或了解這些新技術的應用型人才進入企業,來改變這一現狀。

隨著東北三省老工業基地的復蘇,還有黑龍江工業的崛起,國家要重點扶持一些國有企業、民營企業作為市場的補充也在異軍突起。從歷史角度分析,“一五”期間哈爾濱被列為國家重點建設城市之一,全國156項重點建設項目在哈爾濱市興建的就有13項,是中國的主要工業基地,并且這里還有舉世聞名的哈爾濱焊接研究所,焊接界在哈院士林尚揚先生提議要把哈爾濱建設成“焊接城”,并且通過對哈爾濱鍋爐廠、哈爾濱建成集團、哈爾濱電機廠、哈爾濱鍋爐供暖經營有限責任公司、哈爾濱焊接研究所、哈爾濱團結鍋爐集團等企業的調研發現,企業的高素質技能專門人才短缺已是迫在眉睫的普遍問題。

)行業從業人員基本情況分析

1.焊接操作人員來源情況分析

28%從高職院校畢業生中招聘,43%從中職院校畢業生中招聘,25%從人才市場招聘,4%從其他途徑招聘,其他途徑主要是企業自己培養、熟人推薦、網絡招聘,企業聘用焊接操作人員的主要渠道與來源,如圖1所示。

2.焊接操作人員年齡情況分析

焊接操作人員30歲以下占10%,30~35歲占20%,35~45歲占55%,45~50歲占11%,50歲以上占4%,焊接操作人員年齡情況分布如圖2所示。

3.焊接操作人員學歷情況分析

在企業進行焊接操作人員招聘時,大學本科學歷占7%,高職學歷占25%,中職學歷占53%,高中及以下學歷占15%。由此看來企業招聘焊接操作人員優先考慮應聘者的條件不是學歷而是技能,也就是那些適應能力強,技能水平高,并具有創新精神的應聘者特別受企業的青睞,尤其是一線技術崗位或管理崗位需要更多的是實踐能力強的高端技能型專門人才。企業對焊接操作人員需求層次與需求計劃,如圖 3所示。

4.焊接操作人員職業資格證書情況

不具有焊工證書的操作人員占15%,具有焊工證書的操作人員中高級工以下占25%,高級工占46%,焊接技師占10%,高級焊接技師占4%,如圖 4所示。

)存在的主要問題分析

根據以上數據得出:焊接行業突出矛盾是人員素質遠遠滿足不了行業發展需要,由于經過系統學習高素質的焊接操作人員供不應求,導致大量未經任何培訓和低水平的焊接操作人員進行工作。

1.高等級技能人才比例偏低

高級技師和技師所占比例偏低,甚至低于不具有焊接證書的人員比例。

2.工人文化程度偏低

高中及以下和中職所占比例較大,工人的文化程度偏低,制約工人的再學習和再發展,影響工人的職業拓展。

3.工人技術水平偏低

高素質高技能的焊接工人所占比例非常少,而且年齡結構偏大,影響企業的一線生產能力。

由于從業人員總體素質偏低,導致勞動生產率低、管理水平低、服務質量低、事故率高。

4.焊接操作人員數量不足,難以滿足日益增長的市場需求

調查結果顯示,黑龍江省焊接一線工程技術人員結構比例不合理,迫切需要既掌握操作技能,又具有崗位知識;不但能進行實際的工程操作,而且能夠按照國際和國內標準指導監督生產過程的高端技能型焊接專門人才。另據黑龍江省人力資源和社會保障廳統計,黑龍江省未來3年高端技能型焊接專門人才每年的需求量為1.5萬人以上。黑龍江省目前擁有高職院校50余所,開設焊接技術及自動化專業的僅有15所。根據教育部招生陽光工程指定平臺顯示,未來3年黑龍江省高職高專焊接專業平均每年畢業生人數為800多人,遠遠滿足不了黑龍江地區焊接人才的需求。

5.人才瓶頸阻礙中國焊接行業的可持續發展

中國裝備制造業焊接人才的需求現狀和其高速發展相比,顯得很不相稱。中國逐漸進入裝備制造業蓬勃發展的時代,對人才的渴求不亞于任何一個產業。然而,人才培養短缺,人才培養體制滯后,人才結構極不合理,企業留不住人才,這些問題都成為制約企業、乃至整個產業發展的難題。其中深層的問題是傳統培養機制沒有根本改觀。人才戰略才是目前中國裝備制造業焊接產業函待解決的問題。國內人才的培養渠道最主要的還是學校培養和企業內部培養,然而,這兩個主流渠道難以滿足企業對人才的渴望。發達國家的學校和企業聯系都很緊密,中國的企業和學校結合的培養方式,大多還停留在原來計劃經濟的培養體系上,企業、社會、學校并沒有形成良性的互動,與發達國家相比存在較大差距。目前,國內企業己經完全市場化,學校培養體系也須變革,人才培養是整個社會體系的問題,這需要學校、企業、社會共同努力,人事制度必須在三方中起到很好的協調作用,從政策上、體制上形成體系,長此以往,培養中國式的全球人才。

)行業產業未來發展趨勢

1.自動化、智能化是發展趨勢之一

隨著“智能制造”理念的深入和國內經濟發展方式的轉換,電焊工勞動力短缺、人力成本持續上升、環保要求提高、焊接產品質量要求變化等因素,導致下游用戶對焊接設備自動化、智能化的需求升級明顯,部分全手動焊接應用場景逐漸被半自動焊接設備或焊接機器人所取代。在制造業轉型升級的大背景下,實現焊接生產的自動化、智能化已是大勢所趨。焊接機器人優勢,人工焊接相比,機器人焊接具備諸多優勢:

1)工作質量穩定。使用焊接機器人時,每個焊縫的參數不變,電流、電壓、速度和干燥伸長率等參數決定工作結果,焊接質量受人為因素影響較小,對工人操作技術的要求降低,焊接質量穩定。

2)提高生產效率。焊接機器人響應時間短,動作迅速,焊接速度在60-3000px/分鐘,遠高于手工焊接,同時,焊接機器人可以24小時不間斷工作。

3)降低生產成本。一整套焊接機器人工作站價格在15萬元-30萬元左右,可以替代2-3名焊接工人,長期使用焊接機器人可降低生產成本。

國外焊接設備制造企業普遍成立時間早、經營時間長、行業集中度較高,焊接龍頭企業在知名度、企業規模以及高端產品的核心技術等方面具有一定的競爭優勢,在全球的市場占有率較高、市場話語權強。而我國焊接設備生產企業成立時間普遍較晚,自有品牌在國際市場的影響力及知名度與國外競爭對手仍有較大差距,影響了我國自有品牌產品在海外市場的推廣。

2.焊接設備行業專業人才緊缺

焊接與切割技術涉及了半導體、電力電子、自動化控制、工藝設計、焊接技術、焊接工藝、焊接材料等多個領域,是一項綜合性工藝。尤其是近年來大力發展的自動化、智能化、數字化焊割技術對行業人才提出了更高的要求。而國內目前只有少數高校開設焊接專業,行業內具備成熟經驗、掌握高端技術的專業人才較為緊缺,無法滿足產業升級對人才的需求,對國內企業向國際高端產品行列進軍產生一定限制。

3.國內焊接設備行業競爭缺乏規范秩序

國內焊接與切割設備制造企業較多,但根據國家統計局數據,2020年12月全國規模以上13企業單位數僅492家。國內多數企業規模較小,生產的設備屬于中低端產品,產品質量參差不齊。一些小型設備制造商由于受資金、人力、技術等資源的限制,通過仿制或不當定價等方式謀生,對市場秩序造成了不利影響,阻礙了行業的健康發展。

四、智能焊接技術專業人才需求調查結果分析

(一)焊接相關行業企業人才需求情況

本調研范圍為20個企業,企業所在地結均為哈爾濱市、北京市、德陽市、惠州市等涵蓋大中小微企業類型,如表4所示。

4 調查企業人才需求情況一覽表

企業名稱

企業招聘高職學生比重

近三年高職層次人才需求量

備注

哈爾濱焊接研究院有限公司

15%

20

?

中建二局安裝工程有限公司廊坊鋼結構分公司

35%

15

?

中國建筑第二工程有限公司核電建設分公司

46%

50

?

哈爾濱電機廠有限責任公司

50%

40

?

哈爾濱建成北方專用車有限公司

23%

45

?

三星重工業(榮成)有限公司

48%

80

?

中車哈爾濱車輛有限公司

36%

50

?

東方汽輪機有限公司

28%

55

?

東方電機有限公司

33%

70

?

東方鍋爐股份有限公司

30%

50

?

中航黎明錦西化工機械(集團)有限責任公司

25%

25

?

中船重工龍江廣瀚燃氣輪機有限公司

36%

50

?

航空工業哈爾濱飛機工業集團有限責任公司

38%

20

?

哈爾濱空調機股份有限公司

18%

15

?

哈爾濱紅光鍋爐廠

21%

18

?

黑龍江省安裝總公司

28%

45

?

一汽集團哈爾濱變速箱有限公司

23%

16

?

天津天重中直科技工程有限公司

15%

18

?

北京時代股份有限公司

25%

10

?

北京首鋼國際工程技術有限公司

36%

30

?

(二)智能焊接技師專業人才培養的現狀

1.焊接專業開設情況分析

根據2020年全國教育事業發展統計公報顯示,全國共有普通高校2738所,其中高職(??疲┰盒?468所。從教育部近6年(2016-2021)備案的焊接技術與自動化專業高校數量可知,開設焊接技術與自動化專業的高等職業學校在11%—12%之間,2017年下降幅度相對較大,之后在11%左右小幅波動,如圖5所示。

2021年教育部備案開設該專業的院校地域分布情況看,呈現不平衡性,北部地區開設院校相對較多,其次是中東部地區和西南地區,而華南地區最少僅有2所,見表5。

5??2021年全國備案焊接專業(高職??疲┑脑盒^域分布*

分布區域

備案學校數量(所)

東北地區(包括黑龍江、吉林、遼寧)

33

西北地區(包括陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆)

32

華北地區(包括北京、天津、河北、山西、內蒙古)

31

華中地區(包括湖北、湖南、河南、江西)

28

華東地區(包括上海、江蘇、浙江、安徽、山東、福建等)

23

西南地區(包括四川、重慶、云南、貴州、西藏)

20

華南地區(包括廣東、廣西、海南等)

2

合計

169

*注:全國職業院校專業設置管理與公共信息服務平臺數據

2.職業院校依托的主要產業背景

從被調研職業院校的類型看,國家“雙高”建設院校與一般院校各占1/3左右,國家高水平專業群建設院校、省級“雙高”建設院校與省級高水平專業群建設院校共占1/3左右,覆蓋了不同類型的職業院校。被調研職業院校的類型分布見圖6。

從調研結果看,本次被調研職業院校依托的主要產業背景基本覆蓋了以焊接技術為主要生產工藝的產業。被調研職業院校依托的主要產業背景分布見圖7。

3.焊接專業畢業生就業及職業發展情況

如圖22的調研結果所示,職業院校焊接專業在校學生人數在100人以下的占43%,100-200人的占31%,200人以上占26%,整體而言,在不同高職院校焊接專業的人數規模不大。

從圖9和10的調研結果看,職業院校焊接專業面向的主要行業為鐵路、船舶、航空航天和其他運輸設備制造業、通用設備制造業、金屬制品業和專用設備制造業等,畢業生就業單位性質以國有及國有控股企業和民營企業為主,外資或合資企業占一定比例,也有部分畢業生會進入科研或事業單位,反映了調研結果的合理性和代表性。

從圖11的結果看,被調研職業院校焊接專業畢業生初次就業工作崗位以一線手工焊接操作人員和自動化焊接設備操作員為主,焊接工藝(技術)員和焊接質檢人員、設備維修及保養人員也占一定比例。如圖12所示,焊接畢業生工作3-5年后,相當一部分成長為班組長、現場技術服務員和技術主管。由此可見,高職焊接專業培養目標應當技能與技術并重。在技能上,以手工操作和機器人操作等自動化設備并重;在技術上,應以工藝能力和生產技術管理能力并重,為學生將來的職業發展打下基礎。

4.焊接專業畢業生知識、能力和素質要求設置情況

職業院校對焊接專業學生專業知識和技能的要求見圖13和14。從圖13的調研結果看,不同的職業院校不僅對焊接專業知識如“焊接方法與設備”、“焊接結構制造工藝”、“熔焊過程與缺陷控制”及“機器人焊接技術”等有一定要求,而且對基礎專業知識如“金屬材料與熱處理”和“機械制圖”都有相應的要求。調研結果說明職業院校在傳統焊接的基礎上,加大了在自動化焊接方面的教學投入;另外,基礎課是焊接專業的重要基礎,是學生未來崗位遷移的必要條件,必須予以重視。從圖14的調研結果看,超過96%的職業院校對焊接專業學生技能等級的要求至少是“焊工中級”,其中22%左右的院校要求“焊工高級”,31%左右的院校對“1+X”證書有要求。調研結果表明,技能是高職焊接專業學生的必修課,是其與工作崗位對接的敲門磚。這兩項調研結果職業院校(圖13、14)比行業企業要求略高,保證學生畢業后可以順利對接企業相應工作崗位。

職業院校對焊接專業學生計算機應用能力的要求見圖15。焊接專業學生計算機應用水平需要達到“辦公軟件應用”和“收集和處理相關信息”,“計算機信息管理”、“編寫管理軟件程序”和“網絡維護”作為拓展課程進行,不做過高要求。職業院校對焊接專業學生文字表達能力的要求見圖16。焊接專業學生應具備“應用文寫作能力”和基本的“撰寫專業論文能力”,“企業宣傳文稿寫作能力”也可做適當訓練??傮w來講,職業院校對焊接專業學生在計算機應用能力和文字表達能力方面的要求與企業的要求基本一致但又略高于企業的要求,使學生足以勝任畢業后在企業的工作。

職業院校對焊接專業學生素質的要求見圖17。職業院校最重視學生團隊協作能力(98.28%)、職業道德和工匠精神(96.55%)、溝通能力(96.55%)及吃苦耐勞(94.83%)素質的培養,自我學習能力和創新意識也是職業院校焊接專業人才培養的重點。這些素質的培養,要求教師將其貫穿在教學全過程,潛移默化,逐漸養成。從調研結果看,職業院校(圖17)和行業企業最看重焊接專業學生的素質基本吻合。

5.焊接專業課程設置情況

被調研職業院校焊接專業開設的專業理論課程見圖18。課程設置以焊接方法與設備、焊接結構制造工藝及實施、熔焊過程與缺陷控制和機器人焊接技術為主,也包括焊接工藝制定與評定、無損測試技術和焊接自動化技術等,覆蓋了焊接前、中、后全過程,也涵蓋了企業對高職畢業生專業知識的要求(圖18)。

被調研職業院校焊接專業開設的實踐教學環節見圖19,不同職業院校都以基礎的手工焊為主,并緊跟時代的發展添加了弧焊機器人焊接實訓,大部分院校還安排了企業中的頂崗實習,使學生加強技能訓練、提前適應工作環境。

)智能焊接技術專業工作崗位和職業能力分析

1.工作崗位分析

通過行業企業調研,學生主要面向金屬制品業、通用設備制造業和專用設備制造業等行業的機械熱加工和機械工程技術等職業群,從事焊接操作、工藝編制、生產管理等工作。明確了智能焊接技術專業主要從事的典型工作崗位是焊工、焊接工藝員和焊接生產管理員,分析其典型工作任務和能力要求,詳見表6。

6??智能焊接技術專業對應的主要工作崗位與職業能力

職業崗位

職業能力

主要工作內容

焊工

1.掌握金屬材料焊接技術技能;

2.能夠合理選擇焊接方法、焊接材料、焊接參數和焊件預處理及后處理工藝措施;

3.掌握焊接方法及設備使用的技術技能;

4.能夠操作、使用和保養常用焊機;

5.具備操作常用焊機焊接金屬構件的實踐能力;

6.掌握焊接自動化技術應用和智能焊接技術等技術技能;

7.能夠安裝和調試智能焊接工作站;

8.具備機器人焊接編程、操作典型自動化和智能化焊接設備焊接金屬構件的實踐能力;

9.掌握焊接缺陷分析和防止的技術技能;

10.能夠檢查焊縫外觀質量;

11.掌握焊接結構制造工藝及實施的技術技能;

12.能夠識讀焊接結構裝配圖和焊接節點圖、合理選擇和使用焊接輔助設備

13.具有探究學習、終身學習和可持續發展的能力

14.具備發現問題、分析問題和解決問題的能力。

1.連接并調試焊接設備;

2.獨立識讀生產產品圖紙與工藝文件;

3.針對不同的焊接結構合理選擇焊接方法;

4.按照工藝與結構要求調節焊接工藝參數,實施焊接;

5.焊后按照要求對焊縫外觀質量進行檢查;

6.分析并解決焊接過程中出現的質量問題。

焊接工藝員

1.能夠合理選擇焊接方法、焊接材料、焊接參數和焊件預處理及后處理工藝措施;

2.具備焊接工藝評定的實踐能力;

3.掌握焊接缺陷分析和防止的技術技能;

4.能夠檢查焊縫外觀質量;

5.具備分析和解決焊接質量問題的實踐能力;

6.掌握焊接結構制造工藝及實施的技術技能;

7.能夠識讀焊接結構裝配圖和焊接節點圖、合理選擇和使用焊接輔助設備;

8.具備編制和實施備料、成形、裝配及焊接工藝等實踐能力;

9.具有探究學習、終身學習和可持續發展的能力

10.具備發現問題、分析問題和解決問題的能力。

1.分析、審核產品結構的工藝合理性;

2.嚴格執行產品生產相關標準;

3.獨立編制焊接工藝規程;

4.參與焊接工藝評定試驗、獨立編制焊接工藝評定報告、焊接工藝指導書;

5.指導焊工按照焊接工藝規程進行生產;

6.進行焊接技術交底。

焊接生產管理員

1.掌握焊接缺陷分析和防止的技術技能;

2.能夠檢查焊縫外觀質量;

3.具備分析和解決焊接質量問題的實踐能力;

4.掌握綠色生產、環境保護、安全防護、焊接生產管理相關知識

5.能夠監控、管理焊接工藝過程和產品質量;

6.具備組織實施焊接生產活動的實踐能力;

7.具有探究學習、終身學習和可持續發展的能力

8.具備發現問題、分析問題和解決問題的能力。

1.按照生產計劃合理安排生產并控制生產進度;

2.協調相關部門、本部門各班組的工作關系;

3.確定產品生產的流程,關鍵工序的質量控制;

4.執行產品生產過程中質量要求,控制產品質量;

5.分析、確定、解決生產中遇到的問題;

6.調配的人員、場地、設備等要素;

7.控制生產成本;

8.生產現場6S管理。

2.就業崗位任職要求

對高職畢業生初次就業工作崗位和現在工作崗位進行了調研,結果見圖20和21。高職焊接專業畢業生初次就業工作崗位以一線焊接操作人員(手工焊為主)居多,現在工作崗位一線焊接操作人員(手工焊為主)占比明顯減少,而車間主任/部門管理崗位及其他崗位占比顯著增加。由此看出,高職焊接專業在技能培養的同時,需要兼顧生產技術管理能力,為學生的崗位轉變打下基礎。

被調研畢業生工作崗位需要的主要專業知識和技能見圖22和23?!昂附臃椒ㄅc設備”、“金屬材料與熱處理”、“機械制圖”、“焊接工藝評定”和“焊接結構制造工藝”是畢業生工作崗位上最需要的專業知識,“熔焊過程與缺陷控制”和“焊接自動化技術”也非常重要。畢業生工作崗位上最需要的專業技能以“熔化極氣體保護焊”、“焊條電弧焊”和“鎢極氬弧焊”等基礎焊接方法為主,以“焊接產品質量檢測”和“弧焊機器人操作”為輔。調研結果表明,高職焊接專業必須理論與實踐并重,不可偏廢;職業院校必須將學生的動手能力作為人才培養的重點,而扎實的理論功底恰恰又是提升動手能力的基礎條件。

畢業生認為現階段最需要提升的能力包括專業知識、專業技能、學習和處理問題的能力、管理能力及人際交往能力等五大類。剛畢業到企業生產崗位時,畢業生認為存在的最突出問題有不適應崗位和新環境、知識儲備不足、實操技能不夠、社會經驗不足、沒有清晰的職業定位和規劃等。通過調研,焊接專業主要工作崗位及任職要求見表7。

7??智能焊接專業主要工作崗位及任職要求

就業崗位

素質要求

知識要求

能力要求

焊接操作

在理解工藝要求的基礎上,利用各種常用焊接設備,焊接合格的產品

1.焊接圖紙正確性確認;

2.用焊機焊接產品;

3.焊接設備調試;

4.尋找焊機故障。

能夠根據材料性質選用合理的切割加工方法;能夠根據材料厚度選擇合適的切割工藝參數;能夠熟練操作氣割、等離子設備,完成零件切割下料;能夠合理切割材 料,使材料的使用率為最高;能夠看懂生產產品圖紙與工藝文件;能夠根據產品圖紙與工藝文件裝配產品;能夠安全操作。 ?

焊接工藝評定

配合焊接工程師進行焊接工藝編制與評定

1.焊接工藝參數分類;

2.焊接工藝參數設置;

3.焊接性實驗;

4.焊接工藝評定實驗。

熟悉承壓設備生產的相關國家行業標準、法規;能夠依據行業、國家標準制定焊接工藝試驗、工藝評定方案;能夠編制接頭焊接工藝規程;熟悉焊接工藝評定程序,能審核焊接工藝文件; 能夠合理安排焊接工藝試驗,并管理工藝評定試樣和文件;能夠審查工藝評定文件,依據標準判定評定結果。

焊接質量檢驗

利用常用檢驗設備,檢驗各種焊接缺陷

1.焊接生產質量保證;

2.解決生產中疑難問題。

能夠查閱并選用相關標準;能夠按照圖紙要求測量加工尺寸;能夠焊前檢驗接頭、坡口形式及尺寸;能夠檢驗焊縫外觀質量;能夠根據質量要求和標準選擇焊縫質量檢測方法;熟悉常用無損檢測方法的特點、基本檢測操作和質量判定。

焊接生產管理

日常生產與技術管理

1.生產方案和生產流程制定;

2.設備和工裝設計準備。

?

能合理安排車間(企業)生產并控制生產進度;能協調相關部門、本部門各班組的工作關系;能確定產品生產的流程,關鍵工序的質量控制; 能執行產品生產過程中質量要求,控制產品質量; 能分析、確定、解決生產中遇到的問題; 能調配的人員、場地、 設備等要素; 能合理控制部門生產成 本。

(四)職業資格證書與行業規范要求

調查表明,企業承認各類高等教育、成人教育及職業教育取得的各種學歷證書和各種技術等級證書。企業對職業學校畢業生就業前考取職業資格證書是有明確規定的。對職業學校畢業生來說只有考取初級以上的職業資格證書,才能獲得進入各類企業的資格,企業資格要求見表8。

企業還表示,由于中級證書并不等同于上崗證,所以要求學生在畢業時應該持有上崗證。這是很多企業錄用員工的基本條件,同時鼓勵員工繼續學習,爭取能取得更高級別的職業資格證書;也有相當多的企業,制訂了自己員工的培訓和考評制度與考評標準,通過嚴格考評后給予員工相應的級別稱號和待遇,而這種級別評定是以企業制訂的知識與能力要求為標準,以企業自己的評定作甄別依據的,與國家規定的職業資格標準毫無關系。由于有了這種靈活的評定制度和標準,企業里各層次的員工都可以根據自己在企業中的不同崗位,而考取不同的稱號,并獲取相應的工資、獎金待遇,這樣就極大地調動了員工的工作積極性 ,對企業的發展起到了促進作用。

8 ?主要調研企業職業資格要求一覽表

序號

職業資格證書名稱

獲取要求

頒發(鑒定)單位

證書等級

1

普通焊工證—職業Ⅰ類

1.焊機的操作(以焊條電弧焊為主);

2.焊接工藝規程的貫徹;

3.施焊技巧的發揮;

4.環境、安全和健康;

5.團隊協作。

安全生產監督管理局

人力資源和社會保障局

質量技術監督管理局

初級、中級、高級、技師、高 級技師

2

裝焊鉚工證—職業Ⅱ類

1.職業Ⅰ類焊接制造崗位職責;

2.焊機的操作(以焊條電弧焊、非惰性氣體保護焊和惰性氣體保護焊為主);

3.冷作裝焊;

4.焊接工藝規程的貫徹與焊接試驗。

勞動保障行政部門

初級、中級、高級、技師、高 級技師

3

助理工藝師或現場管理員證—職業Ⅲ類

1.職業Ⅱ類焊接制造崗位職責;

2.焊機的操作(除含蓋職業Ⅱ類焊接方法的操作,手工鎢極氬弧焊為必要項目);

3.施焊技巧的發揮(包括異種鋼組合和焊接方法組合);

4.現場技術服務;

5.焊接生產技術基本管理;

6.焊接工藝裝備及輔助器具的管理。

人力資源和社會保障部門

技術員、助理工程師、工程師、高級工程師

4

工藝師或車間管理員證—職業Ⅳ類

1.職業Ⅲ類焊接制造崗位職責;

2.焊接結構技術要求的工藝性評定及制造工藝方案的制定;

3.材料接頭的焊接性;

4.生產方式的先進性和可行性;

5.焊接生產管理的現代化和經濟合理性。

人力資源和社會保障部門

技術員、助理工程師、工程師、高級工程師

五、專業建設與發展分析

(一)專業人才培養模式改革

經過調研分析表明,焊接一線工程技術人員結構比例不合理,迫切需要既掌握操作技能,又具有崗位知識;不但能進行實際的工程操作,而且能夠按照國際和國內標準指導監督生產過程的高端技能型焊接專門人才。所以,焊接專業在人才培養模式、課程體系建設、師資隊伍建設、實習實訓基地建設等方面要符合、貼近社會對人才的需求。調研數據顯示,極個別專業課程由于知識更新速度較慢,對畢業生工作的幫助較小,不能達到畢業生和用人單位的滿意,影響到學生技術創新能力的培養。針對這種情況,專業需要增強部分課程的新穎性、適用性,部分專業課程的設置面要窄化,而且要與市場接軌,才能學精、學深入。與此同時,增加更多的與實際生產或者工程項目相結合的科目及實踐課程。在技術創新能力上,增加教學過程中對學生技術創新能力的培養,教師要盡量設置一些能引發學生獨立思考的問題或項目,培養學生獨立思考與實際操作能力

(二)專業課程設置

在焊接專業畢業生最重要的專業知識的調研數據中,企業最看重的是“焊接方法與設備”、“金屬材料種類及性能”、“熔焊過程與缺陷控制”、“焊接工藝制定與評定”方面的知識;在職業能力方面,企業最看重的是焊接操作技能、焊接檢驗技能和工藝編制能力,而目前高職焊接專業應屆畢業生到企業后與實際崗位對接存在的最突出問題恰恰是其技能水平不高,焊接工藝能力欠缺及理論知識差等??梢姼呗氃盒1仨氝M一步加強焊接技能培養,同時不可忽視焊接基礎理論及工藝能力的培養,焊接專業的專業教學標準和課程設置必須理論與實踐并重,不可偏廢。另外,自動化焊接課程偏少,有色金屬焊接實踐較少,缺少先進焊接方法實訓等也是目前職業院校焊接專業教學方面存在的問題,在專業教學標準制定(修訂)及課程設置時應當合理調整和分配。

專業師資團隊

根據調研結果顯示,需要專業教師具備本專業理論和實踐能力;能夠落實課程思政要求,挖掘專業課程中的思政教育元素和資源;能夠運用信息技術開展混合式教學等教法改革;能夠跟蹤新經濟、新技術發展前沿,開展技術研發與社會服務,所以對教師的知識更新提出了緊迫要求。要求專業教師每年至少1個月在企業或生產性實訓基地鍛煉,每5年累計不少于6個月的企業實踐經歷。對于兼職教師要求從本專業相關行業企業的高技術技能人才中聘任,應具有扎實的專業知識和豐富的實際工作經驗,原則上應具有中級及以上相關專業技術職稱,了解教育教學規律,能承擔專業課程教學、實習實訓指導和學生職業發展規劃指導等教學任務。應建立專門針對兼職教師聘任與管理的具體實施辦法,提高兼職教師的管理和效能。

校企合作意見

通過調研結果表明,用人單位特別強調實踐能力的培養,因此必須加強校企合作,積極拓展校外實訓基地。因為學生的頂崗實習主要到學校的校企合作單位和能夠提供頂崗實習崗位的企業進行,學校應通過多種形式,與企業建立校企合作基地,滿足學生專業頂崗實習的需要,為學生提供合適的實習崗位和實習場所。

在頂崗實習指導過程中,應該注重學生實踐技能的培養,更新觀念,為學生提供自主發展的時間和空間,積極引導學生提高職業素養,努力提高學生的創新能力。

頂崗實習過程中要加強管理,實行學校和企業“雙向”管理。實習指導教師由學校專業指導老師和實習單位企業指導教師組成;企業實習指導教師應該是一線實踐經驗豐富的教師擔任,學校專業實習指導教師應定期或不定期的到企業指導學生實習,并與企業指導教師進行交流。學校、系(院)領導和專業教研室應該對實習指導及學生實習情況進行不定期日?;蛑攸c檢查。

(五)其他

調研結果顯示,需要對接產業實際,理清智能化和焊接的關系為增強對智能制造系統的理解,增加專業基礎課程《智能制造基礎》,落實到機器人焊接智能化關鍵技術,如:焊接初始位置引導、焊縫跟蹤、熔池監測、熔透控制和缺陷識別技術等,因此在專業核心課程《機器人焊接技術及應用》中聚焦這些教學內容。結合調研,企業都認識到智能化的發展趨勢,但由于焊接動態過程多工況交替、多信息耦合、模式不明,人為設計涵蓋焊接過程所有信息特征根本無從著手,模型泛化能力不足,在解決焊接過程多模態信息深度學習感知、決策與控制關鍵技術落地的重要瓶頸之前,焊接智能化落地尚有距離。更重要的是,對焊接工藝知識與機理的理解與融合是智能化解決焊接問題的根本和重要基礎,不能壓縮焊接基本知識的學習。因此,務實的做法是增加焊接智能化的基礎知識和操作技能培養,一是數字化、網絡化焊接裝備或系統的集成與應用,二是復雜工藝設計與實施,特別是運用數字化仿真新技術的能力,三是了解一些控制技術、通信技術、信息技術等的基本步驟與方法。同時,為了滿足學生畢業后的多維度發展及個性化選擇需求,為其保留職業上升空間,可適當增加先進學科,如增材制造、智能制造等教學內容。

六、主要調研結論

本次調研從政策、行業企業、職業院校、畢業生和(五)研究機構五方面全面進行,行業企業調研覆蓋了以焊接技術為主要生產工藝的行業企業,職業院校調研包含了國家“雙高”建設院校與一般院校等不同類型的院校,畢業生調研既有應屆畢業生也有往屆畢業生參與,調研具有足夠的廣泛性和代表性,本次調研結論及對策建議如下:

(一)調研結論

1.行業企業及職業面向

根據企業調研,參照《國民經濟行業分類(2019修改版)》,焊接專業畢業生面向的行業企業主要為:金屬制品業,通用設備制造業,專用設備制造業等。

依據調研結果,參考《中華人民共和國職業分類大典(2015年版)》,職業面向為:焊接工程技術人員和焊工等職業,焊接工藝編制、焊接機器人編程、焊機和智能化焊接設備操作、、焊接生產實施、焊接生產管控與質量管理等技術領域。

2.典型工作任務和主要職業能力

根據企業調研分析,提煉出焊工、焊接工藝員和焊接生產管理員的典型工作任務及主要職業能力。

3.人才培養目標

以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,貫徹落實《國家職業教育改革實施方案》,全面貫徹黨的教育方針,落實立德樹人根本任務,根據企業調研和研究機構調研結果,確定本專業人才培養目標如下:

本專業培養能夠踐行社會主義核心價值觀,德智體美勞全面發展,具有一定的科學文化水平、良好的人文素養、職業道德和創新意識,精益求精的工匠精神和信息素養,較強的就業創業能力和可持續發展能力;掌握焊接方法與設備、金屬材料焊接、焊接工藝編制、焊接自動化、智焊接技術、焊接生產管理與質量控制等知識,具備焊接工藝編制與實施、焊接機器人編程與操作、組織焊接生產、質量管理的能力,能夠從事焊接工藝編制與實施、焊機和自動化及智能化焊接設備操作、焊接機器人編程與操作、焊接生產管理與質量控制等工作的高素質技術技能人才。

4.課程體系的構建

根據黨和國家對育人總體要求,結合研究機構調研結果、典型工作任務和主要職業能力分析結果構建本專業課程體系。

5.師資隊伍和教學條件等配套要求

根據《職業教育提質培優行動計劃(2020—2023年)》要求,學校調研和畢業生調研結果,在滿足常規教學基礎上,特別需要落實以下幾點:

1)校企共建“雙師型”教師,落實5年一輪的教師全員培訓制度,推動企業工程技術人員、高技能人才到學校擔任兼課教師,與職業學校教師雙向流動;

2)明確智能化焊接實訓室配置支撐智能焊接工作站安裝與調試、機器人焊接技術等實訓教學;

3)以專業課程教材及時跟進本行業新技術、新規范、新標準、新形態;

4)推動信息技術與教育教學深度融合實施職業教育信息化2.0建設行動,建設、配備與本專業有關的音視頻素材、教學課件、數字化教學案例庫、虛擬仿真軟件、數字教材等專業教學資源庫。

(二)對策建議

1.對接產業實際,理清智能化和焊接的關系

為增強對智能制造系統的理解,增加專業基礎課程《智能制造基礎》,落實到機器人焊接智能化關鍵技術,如:焊接初始位置引導、焊縫跟蹤、熔池監測、熔透控制和缺陷識別技術等,因此在專業核心課程《機器人焊接技術及應用》中聚焦這些教學內容。結合調研,企業都認識到智能化的發展趨勢,但由于焊接動態過程多工況交替、多信息耦合、模式不明,人為設計涵蓋焊接過程所有信息特征根本無從著手,模型泛化能力不足,在解決焊接過程多模態信息深度學習感知、決策與控制關鍵技術落地的重要瓶頸之前,焊接智能化落地尚有距離。更重要的是,對焊接工藝知識與機理的理解與融合是智能化解決焊接問題的根本和重要基礎,不能壓縮焊接基本知識的學習。因此,務實的做法是增加焊接智能化的基礎知識和操作技能培養,一是數字化、網絡化焊接裝備或系統的集成與應用,二是復雜工藝設計與實施,特別是運用數字化仿真新技術的能力,三是了解一些控制技術、通信技術、信息技術等的基本步驟與方法。同時,為了滿足學生畢業后的多維度發展及個性化選擇需求,為其保留職業上升空間,可適當增加先進學科,如增材制造、智能制造等教學內容。

2.突出智能制造人才需求的新特征

在智能制造過程中,人的角色將由服務者、操作者轉變為規劃者、協調者、評估者、決策者,企業需要的是能夠掌握與運用現代信息技術和智能化設備技術,獨立完成智能化目標和任務的高素質技術技能人才。因此將《焊接生產管理》設為專業核心課程,并在傳統教學內容中突出“焊接生產過程焊接數字信息分析、數據分析”方面的要求。

3.全方位及時對接產業

加強校企聯合培養力度以及實際案例的轉化,利用企業的實際產品作為核心專業課程的教學案例或內容,開展項目化教學模式,讓學生能夠將所學知識運用與生產之中,提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力。

4.注重復合型人才拓展基礎

單一技能人員的規模將逐步呈現下降趨勢,復合型、技術應用型、創新型等高素質人才比例將持續增加。因此在拓展課程中設置質量管理與檢測技術、增材制造、先進焊接與連接等課程,注重及時把握現代技術發展趨勢。

對比2018年原焊接技術與自動化專業教學標準調研,在近3年中焊接行業快速發展,對從業人員的要求也相應的有很大變化,較突出的是自動化焊接技術已有一定程度的普及,而智能化焊接技術是焊接行業進一步發展的方向。在本次調查問卷中也反映出企業對自動化焊接及焊接機器人操作的需求較高;在當前的時代背景下,企業、職業院校和畢業生都認為最應該增設焊接機器人、電氣自動化等相關課程。因此高職焊接專業的人才培養應緊跟行業和時代發展,提前布局,適時調整專業教學標準,將傳統焊接技術與自動控制技術相結合,構建新的課程體系,合理規劃向智能化焊接方向的逐步轉型升級,適應企業需求,為中國制造2025目標的實現做出應有貢獻。

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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?哈爾濱職業技術學院機電工程學院焊接教研室

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