(東營市技師學院,山東 東營 257091)
焊接是一種連接材料的方法,它是一種可靠而又精準并且結(jié)合高科技的加工工藝,在連接金屬方面,焊接應用最為廣泛,目前尚未有其他方法能夠超越焊接技術,而且焊接還能使產(chǎn)品增加附加值。所以在技工院校中,重要任務則是培養(yǎng)一批批具備高素養(yǎng)的焊接技術人才,以便滿足社會對焊接人才的需求。
模擬仿真教學是在特定的環(huán)境和場地中運用計算機虛擬技術、專家系統(tǒng)、虛擬焊接培訓系統(tǒng)等,模仿出逼真的工作環(huán)境、真實的工作程序以及科學的動作要求和技術指標等。在此基礎上開展教學訓練,模擬仿真教學,使焊接加工技術逐漸科學化。在計算機的作用下,學生可以進行焊接實際訓練,焊接過程的各種現(xiàn)象借助計算機可以實現(xiàn)數(shù)值模擬,也就能夠展開定量分析,為學生的訓練提供技術支持,使得學生獲得專業(yè)的指導,能夠結(jié)合自己的學習規(guī)律參與訓練活動。
焊接質(zhì)量至關重要,所以對焊接技術有很高的要求,比如重要的壓力容器、焊接結(jié)構等,如果存在焊接缺陷,就會引發(fā)嚴重的后果,而焊接培訓教師作為學生的指導者,自身要有過硬的知識基礎,要有扎實的操作手法,焊接動作要嚴格規(guī)范,這樣才能感染學生,使學生受到專業(yè)的指導,所以技工院校應用焊接專業(yè)虛擬仿真技術是前衛(wèi)之舉,能夠順應時代發(fā)展的潮流。焊接專業(yè)實踐性很強,如果技工院校在組織實踐活動時,讓學生運用真實的焊接設備和焊接材料,就會造成一定的經(jīng)濟壓力,而很多技工院校難以長期滿足眾多學生的實踐需求,也缺少充足的焊接工位?;诖?,學生缺少實踐積極性,學習態(tài)度比較消極,而我國對于職業(yè)教育的重視逐漸加大。技工院校要結(jié)合學校資源不斷進行教學改革,培養(yǎng)一批高技能、高素養(yǎng),具有敬業(yè)精神的技術工人,這就顯現(xiàn)出焊接虛擬仿真技術的重要性。
技工院校在傳統(tǒng)的環(huán)節(jié)教學中,要想培養(yǎng)出優(yōu)秀的焊工,以個人為例,需要歷時4個月的培訓,在培訓期間消耗的材料上噸,除了材料以外,還會消耗大量的電能,總體而言所需的成本是很大的。這時就體現(xiàn)出焊接虛擬仿真技術的優(yōu)勢,不需耗材,也不需消耗電能,就能讓學生掌握初期的焊接操作技術。在此基礎上,技工院??梢园才艑嶋H操作,也可讓學生去實習車間頂崗操作,如此一來就節(jié)省了培訓成本,還節(jié)省了很多培訓時間。在未來的教學中,隨著焊接虛擬仿真技術越來越成熟,再加上創(chuàng)新與優(yōu)化教學方法,所取得的培訓效果有很大的提升空間。
焊接實踐性很強,需要不斷訓練才能提高技術水平,所以技工院校的教師要制定詳細的培訓計劃,科學合理地安排訓練內(nèi)容。由于學生具有差異性,存在不同的實踐能力,所以教師要因人而異,在整體訓練的同時安排個性化訓練,并且要使訓練過程具有靈活性,根據(jù)訓練結(jié)果,合理調(diào)整訓練計劃,也可以鼓勵學生結(jié)合自身實情自主進行訓練。
傳統(tǒng)的焊接訓練不僅耗時費力,而且消耗大量的材料取得的訓練效果也不理想,這是因為教師需要來回走動,很難兼顧每一位學生,只能通過最終的結(jié)果加以分析和判斷,很能讓教師真正了解學生的焊縫情況,也不了解學生的動作是否規(guī)范,所以普通培訓存在諸多弊端。而采用焊接虛擬仿真技術,能夠適時指導和控制學生的動作,保證他們動作能夠正確、標準,還可以跟蹤動作工藝參數(shù)對學生已經(jīng)操作的動作進行回顧,便于師生展開詳細的分析。與此同時,師生也可參照各種焊接工藝參數(shù)的變化進行相應的調(diào)整,使焊接動作能夠規(guī)范、準確。
針對機械專業(yè)對口工作而言,被公認為焊接環(huán)境最差的工作,這是因為焊接時不可避免地會產(chǎn)生很多廢氣、噪聲,所以機械專業(yè)更應發(fā)揮焊接虛擬仿真技術的優(yōu)勢,以便完善自身諸多的弊端。在焊接虛擬仿真軟件中,學生會進入三維圖形界面,在人機交感設備的作用下,使學生感受到視聽結(jié)合的效果,這樣就避免學生在條件惡劣的環(huán)境中學習,使焊接實習搖身一變,成為具有趣味性的焊接課程。除此之外,還能分析學生實習情況,了解每一位學生的操作動作。
虛擬仿真技術強調(diào)理論和實踐相結(jié)合,實現(xiàn)二者的融會貫通,與此同時,還要將專業(yè)技能、基礎理論、技能目標以及教學要求等相互融合,打造理論和實踐一體化的教學形式,結(jié)合實際崗位需求以及學生的能力設計培訓內(nèi)容,使學生掌握扎實的焊接理論和基礎理論,還能掌握正確的操作動作以及操作技能,讓他們成為知識與技能型人才。
焊接虛擬仿真系統(tǒng)具有很強大的功能,比如學生訓練時,有時難免會做出一些錯誤動作,這時可以選擇動作警示工具,讓系統(tǒng)能夠自動糾正錯誤動作。比如沒有合理地設置焊接工藝參數(shù)時。在極限范圍中會不斷閃動綠色光標。假如,超出極限光標就會變成綠色,這樣就能讓學生第一時間調(diào)整參數(shù)。最后,教師要結(jié)合學生的焊接結(jié)果進行評估,讓學生了解自己的操作失誤步驟逐漸規(guī)范操作流。
技工院校是重要的人才培養(yǎng)基地,涉及很多實踐性課程,焊接則是其中之一,相關教師要具備熟練應用焊接虛擬仿真技術的能力,以便提高實踐教學效率,保證焊接技術教學的效果,使學生能夠成為高技能型人才。