淺析焊接專業(yè)模擬仿真在實訓教學改革中的應用

耿新會

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

關鍵詞： 焊接專業(yè) ? ?技工院校 ? ?焊接模擬仿真 ? ?教學改革

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、適應現(xiàn)代焊接生產(chǎn)發(fā)展和技術要求的焊接專業(yè)技術人才是職業(yè)教育的一個重要任務。但是，由于焊接專業(yè)所需耗材大，投入多，經(jīng)濟性較差，加上配置焊接設備有限，焊接工位少、環(huán)境差、工種苦，學生學習易消極、散漫，學習積極性不高，因此很難達到滿意的教學效果。

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

一、焊接模擬仿真教學的內(nèi)涵

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

筆者所在學校借助國示范建設之機，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)的運用不僅在本地區(qū)開創(chuàng)了先河，適應了教學改革的要求，而且取得了良好效果。

二、采用焊接模擬仿真系統(tǒng)的教學效果

1.減少耗材，節(jié)省大量成本及培訓時間。

中職學校是培養(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)，讓學生在焊接初始階段就掌握這個復雜的操作過程，后期進行實際操作或下廠頂崗實習，能夠很大幅度降低成本。事實證明，學校應用焊接模擬仿真系統(tǒng)，加上對教學方法的優(yōu)化創(chuàng)新，成本較低了40%。

2.增強培訓管理效果，科學安排實訓計劃。

中職學校老師可根據(jù)教學計劃合理安排學生進行訓練，也可以根據(jù)學生實際情況，進行個性化訓練，并根據(jù)訓練的監(jiān)控及分析結果隨時進行修改或調整，學生可以根據(jù)自己的實際情況進行自主訓練或專項訓練。

3.可遠程監(jiān)控和控制指導。

采用焊接模擬仿真能對每一位學生的動作規(guī)范進行適時控制和指導，并且任何動作所對應的工藝參數(shù)都可以被跟蹤，學生和老師都可以回顧這個過程。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.改善學習環(huán)境，營造良好的學習氛圍，激發(fā)學習興趣。

機械專業(yè)的焊接工作被認為是最乏味、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習焊接，其大量的三維圖形界面，切實的人機交感設備，即時可視聽的交感結果，改善了學習環(huán)境，把焊接實習變成了一個有趣的焊接大課堂。另外，它可以幫助學生分析實習情況，清楚操作過程。其軟件的聯(lián)網(wǎng)競賽功能如同電腦游戲，為學生營造了輕松愉快的學習競賽氛圍。

5.焊接專業(yè)理論與技能一體同步。

焊接模擬仿真遵循“從實踐到理論，再從理論到實踐”的認知規(guī)律，以理論與實踐一體化的教學形式將教學要求、技能目標與基礎理論、專業(yè)技能有機結合。我們可篩選出與焊接培養(yǎng)直接有關專業(yè)理論知識內(nèi)容，配合技能要點，整合成為一個有機整體。形成一個以綜合能力培養(yǎng)為主體，突出以操作技能，理論知識服從于操作技能所需，服從于實訓所要求的模擬仿真系統(tǒng)。

6.實訓結果即時得到評估。

在實訓訓過程中，學生可以選擇動作警示工具，這樣在進行訓練時，系統(tǒng)可以自動提示學生操作動作是否符合要求，及時指導學生糾正自己的動作。最后根據(jù)焊接結果系統(tǒng)評定等級給出結論。通過對焊接結果的分析，學生、老師能及時了解操作過程的失誤和進步，老師能進行有針對性的指導。

三、模擬仿真教學存在的誤區(qū)及注意事項

模擬仿真教學是對實訓教學實際操作的填補，提高了實訓教學的效益，但仿真模擬實訓不是真正的現(xiàn)實對象的操作，有其不可替代的局限性。必須注意的是，采用仿真模擬實訓，決不能拋開真實的實訓過程，在這二者之間應注重揚長避短、交替操作，這樣才能達到事半功倍的效果。

四、結語

在職業(yè)學校焊接專業(yè)教學中，我們應用焊接模擬仿真系統(tǒng)，改革課堂教學和實踐教學模式，合理結合學生特點及高科技產(chǎn)品模擬仿真的應用，使焊接教學的模式轉變?yōu)椤袄碚摗嬎銠C模擬仿真→實操”，切實提高教學質量，培養(yǎng)出更多高技能人才。

參考文獻：

[1]潘際鑾.21世紀焊接科學研究的展望——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.