耿新會

摘 ? ?要： 職業(yè)學(xué)校焊接專業(yè)一體化教學(xué)，實(shí)現(xiàn)了仿真電弧教學(xué)、仿真焊縫成型，完全再現(xiàn)了焊接的全部過程;實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化的平臺、完善的訓(xùn)練課程、安全的操作環(huán)境。本文分析了模擬仿真教學(xué)在焊接專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢，闡述了如何應(yīng)用焊接模擬仿真進(jìn)行輔助教學(xué)，發(fā)現(xiàn)利用模擬仿真在改善教學(xué)環(huán)境、節(jié)約耗材、優(yōu)化教學(xué)課堂等方面的優(yōu)勢，并指出焊接模擬仿真教學(xué)存在的誤區(qū)和應(yīng)注意的問題。

關(guān)鍵詞： 焊接專業(yè) ? ?技工院校 ? ?焊接模擬仿真 ? ?教學(xué)改革

焊接是加工制造業(yè)重要的加工工藝，是一種精確、可靠并采用高科技連接材料的方法。目前還沒有其他方法能夠比焊接更廣泛地應(yīng)用于金屬連接，并能為所焊產(chǎn)品增加更多的附加值。因此，培養(yǎng)不同層次、適應(yīng)現(xiàn)代焊接生產(chǎn)發(fā)展和技術(shù)要求的焊接專業(yè)技術(shù)人才是職業(yè)教育的一個(gè)重要任務(wù)。但是，由于焊接專業(yè)所需耗材大，投入多，經(jīng)濟(jì)性較差，加上配置焊接設(shè)備有限，焊接工位少、環(huán)境差、工種苦，學(xué)生學(xué)習(xí)易消極、散漫，學(xué)習(xí)積極性不高，因此很難達(dá)到滿意的教學(xué)效果。

針對現(xiàn)狀，我們利用學(xué)校有限資源，嘗試教學(xué)改革，認(rèn)為用焊接仿真模擬教學(xué)模式是行之有效的教學(xué)方法之一。

一、焊接模擬仿真教學(xué)的內(nèi)涵

模擬仿真教學(xué)是指使用虛擬焊接培訓(xùn)系統(tǒng)、焊接過程數(shù)值模擬與專家系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)，利用場地、環(huán)境的布置，模仿出真實(shí)工作程序、工作環(huán)境、技術(shù)指標(biāo)、動作要求，進(jìn)行教學(xué)訓(xùn)練和考核鑒定。該系統(tǒng)具備完善的網(wǎng)絡(luò)功能及管理功能，教師可以通過自己的計(jì)算機(jī)（聯(lián)網(wǎng)）了解學(xué)生的訓(xùn)練情況，幫助學(xué)生分析訓(xùn)練過程，便于對學(xué)生進(jìn)行操作指導(dǎo)及布置適合于學(xué)生特點(diǎn)的訓(xùn)練內(nèi)容。

筆者所在學(xué)校借助國示范建設(shè)之機(jī)，投入30余萬元，購買焊接專業(yè)模擬仿真系統(tǒng)，模擬仿真系統(tǒng)的運(yùn)用不僅在本地區(qū)開創(chuàng)了先河，適應(yīng)了教學(xué)改革的要求，而且取得了良好效果。

二、采用焊接模擬仿真系統(tǒng)的教學(xué)效果

1.減少耗材，節(jié)省大量成本及培訓(xùn)時(shí)間。

中職學(xué)校是培養(yǎng)焊接操作人員，減少成本節(jié)約耗材非常重要。如果我們先用焊接模擬仿真系統(tǒng)，讓學(xué)生在焊接初始階段就掌握這個(gè)復(fù)雜的操作過程，后期進(jìn)行實(shí)際操作或下廠頂崗實(shí)習(xí)，能夠很大幅度降低成本。事實(shí)證明，學(xué)校應(yīng)用焊接模擬仿真系統(tǒng)，加上對教學(xué)方法的優(yōu)化創(chuàng)新，成本較低了40%。

2.增強(qiáng)培訓(xùn)管理效果，科學(xué)安排實(shí)訓(xùn)計(jì)劃。

中職學(xué)校老師可根據(jù)教學(xué)計(jì)劃合理安排學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練，也可以根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況，進(jìn)行個(gè)性化訓(xùn)練，并根據(jù)訓(xùn)練的監(jiān)控及分析結(jié)果隨時(shí)進(jìn)行修改或調(diào)整，學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行自主訓(xùn)練或?qū)ｍ?xiàng)訓(xùn)練。

3.可遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制指導(dǎo)。

采用焊接模擬仿真能對每一位學(xué)生的動作規(guī)范進(jìn)行適時(shí)控制和指導(dǎo)，并且任何動作所對應(yīng)的工藝參數(shù)都可以被跟蹤，學(xué)生和老師都可以回顧這個(gè)過程。另外，我們可以通過焊接過程中不同焊接工藝參數(shù)的變化規(guī)范焊接動作，并通過信息庫處理存檔。

4.改善學(xué)習(xí)環(huán)境，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

機(jī)械專業(yè)的焊接工作被認(rèn)為是最乏味、環(huán)境最差的工作，在焊接過程中，將產(chǎn)生大量煙塵、噪聲與廢氣等。利用焊接模擬仿真軟件學(xué)習(xí)焊接，其大量的三維圖形界面，切實(shí)的人機(jī)交感設(shè)備，即時(shí)可視聽的交感結(jié)果，改善了學(xué)習(xí)環(huán)境，把焊接實(shí)習(xí)變成了一個(gè)有趣的焊接大課堂。另外，它可以幫助學(xué)生分析實(shí)習(xí)情況，清楚操作過程。其軟件的聯(lián)網(wǎng)競賽功能如同電腦游戲，為學(xué)生營造了輕松愉快的學(xué)習(xí)競賽氛圍。

5.焊接專業(yè)理論與技能一體同步。

焊接模擬仿真遵循“從實(shí)踐到理論，再從理論到實(shí)踐”的認(rèn)知規(guī)律，以理論與實(shí)踐一體化的教學(xué)形式將教學(xué)要求、技能目標(biāo)與基礎(chǔ)理論、專業(yè)技能有機(jī)結(jié)合。我們可篩選出與焊接培養(yǎng)直接有關(guān)專業(yè)理論知識內(nèi)容，配合技能要點(diǎn)，整合成為一個(gè)有機(jī)整體。形成一個(gè)以綜合能力培養(yǎng)為主體，突出以操作技能，理論知識服從于操作技能所需，服從于實(shí)訓(xùn)所要求的模擬仿真系統(tǒng)。

6.實(shí)訓(xùn)結(jié)果即時(shí)得到評估。

在實(shí)訓(xùn)訓(xùn)過程中，學(xué)生可以選擇動作警示工具，這樣在進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)，系統(tǒng)可以自動提示學(xué)生操作動作是否符合要求，及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生糾正自己的動作。最后根據(jù)焊接結(jié)果系統(tǒng)評定等級給出結(jié)論。通過對焊接結(jié)果的分析，學(xué)生、老師能及時(shí)了解操作過程的失誤和進(jìn)步，老師能進(jìn)行有針對性的指導(dǎo)。

三、模擬仿真教學(xué)存在的誤區(qū)及注意事項(xiàng)

模擬仿真教學(xué)是對實(shí)訓(xùn)教學(xué)實(shí)際操作的填補(bǔ)，提高了實(shí)訓(xùn)教學(xué)的效益，但仿真模擬實(shí)訓(xùn)不是真正的現(xiàn)實(shí)對象的操作，有其不可替代的局限性。必須注意的是，采用仿真模擬實(shí)訓(xùn)，決不能拋開真實(shí)的實(shí)訓(xùn)過程，在這二者之間應(yīng)注重?fù)P長避短、交替操作，這樣才能達(dá)到事半功倍的效果。

四、結(jié)語

在職業(yè)學(xué)校焊接專業(yè)教學(xué)中，我們應(yīng)用焊接模擬仿真系統(tǒng)，改革課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)模式，合理結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)及高科技產(chǎn)品模擬仿真的應(yīng)用，使焊接教學(xué)的模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤袄碚摗?jì)算機(jī)模擬仿真→實(shí)操”，切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出更多高技能人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘際鑾.21世紀(jì)焊接科學(xué)研究的展望——第九次全國焊接會議論文集（第一冊）[M].哈爾濱：黑龍江人民出版社，1999.