计算机技术在焊接课程中的应用

陈伟强

摘要：随着计算机技术的普及，把计算机技术引入焊接课程进行教学，不但可以进一步提高学生焊接理论知识，而且为焊接实习节能降耗和减少对学生的伤害成为可能。本文从计算机技术应用于焊接理论和实习教学的效果进行了探讨。

关键词：计算机技术；课程教学；焊接模块；仿真技术；焊接工艺卡

中图分类号：G718.3 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）13-324-01

信息技术、尤其是网络技术的迅猛发展，已经把人类带入了一个崭新的信息化的时代。同时，网络知识、网络技术在教育、教学中的广泛应用也给传统的教学模式注入了新的活力。在焊接课堂理论教学中，合理地运用网络技术，既可以有效地帮助学生突破学习上的重点和难点，又可以改变传统的教学模式，充分调动起学生学习的积极性，提高教学效率，优化课堂教学。在焊接实习中应用仿真模拟技术为焊接实习节能降耗和减少对学生的伤害。

一、应用计算机技术改革焊接课程教学模式

焊接实训技能课，由于受到理论学习程度的限制，无法深入，导致学生对焊接过程难以理解很深，其教学效果可想而知。通过对焊接课程教学模式的改革，应用计算机多媒体技术将声、文、图集于一体,借助动漫功能,可以逼真地模拟焊接过程,同时添加解说,这样传递的信息丰富而形象生动,使得学生能在较短的时间内获得更多的信息量和感性认识,便于学生联想,激发创新思维。同时多媒体教学还能打破时间和空间的限制，延伸和拓宽教学时空，通过图像、声音、色彩和动画，传递教学信息，解决了由于时间和空间的限制所造成的教学难点，使学习内容变得容易被理解和掌握。

二、应用计算机技术完善焊接课程教学手段

在焊接实训教学中应用多媒体课件，把操作要领一一演示分解，还可进一步通过让同学们看视频，揣摩技术要点，然后到焊接实训场地边对照分解动作边进行训练。在焊接实训中，由于焊接设备有限、焊接工位少、劳动强度大，通常是3～4个同学一台焊机，一人进行焊接操作练习，其他人在旁边观察并帮助纠正错误的操作姿势，其中有一个同学通过数码相机或手机将焊接过程进行录像，焊完后共同分析焊件的质量优劣并对缺陷进行说明可能出现的原因，回放看录像以便在下次的操作时予以改正，起到事半功倍的作用。

三、应用计算机技术设计焊接模块，注重差异化培养

要承认学生在学习上存在能力和个性差异的现实,研究针对性的教学方法,将教学内容按照学生的知识水平和特色,分解成若干难易程度不同的模块,如设计以焊条电弧焊、埋弧焊、二氧化碳焊、手工钨极氩弧焊等焊接方法模块,将焊接工艺、焊接设备、焊接缺陷、焊接应力和焊接变形、焊接安全、焊接材料等理论内容融在这些模块里,在焊接方法的大模块下,再根据水平焊、立焊、横焊、仰焊等焊接位置来设计小的教学模块。这样,才有培训主线,目标性也比较强,才能激发学生的学习兴趣,尤其是动手的积极性,从而增加学生对内容的理解。

四、应用计算机仿真技术模拟焊接实训

仿真模拟技术是指使用仪器设备、模型、计算机虚拟技术,以及利用场地、环境的布置,模仿出真实工作程序、工作环境、技术指标、动作要求,进行科学研究、工业设计,模拟生产、教学训练和考核鉴定等的一项综合技术。近年来,随着焊接基础理论和试验技术的发展,特别是计算机技术的突飞猛进,使焊接过程数值模拟和专家系统得以迅速发展,从而可以使焊接加工技术逐步从“技艺”走向“科学”。通过计算机可以对焊接过程中的各种现象进行数值模拟。

职校学生焊接实训主要以中、初级焊工为主,考虑到实际操作的可行性,通过引入多媒体仿真教学系统,利用计算机为基础,通过人机交互让学生更多地去主动思考、主动探索、主动发现,从而形成一种新的教学活动进程的稳定结构形式:在整个教学进程中,既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用。在仿真模拟实习过程中,学生与实习对象能进行交互,可以大大激发学生学习兴趣。学生参与仿真,建立起使人感到身临其境的“交互式虚拟现实世界”。仿真模拟过程具有“沉浸—交互—构想”三个基本特征,以虚拟现实技术创造虚拟环境,特别强调学生参与其中的身临其境的沉浸感,同时学生与虚拟环境之间可以有多维信息交互作用,学生从定性和定量综合集成的虚拟环境中,可以获得对实习对象的感性和理性的认识。

五、应用计算机技术编制焊接工艺卡指导实习和生产

下图是计算机技术在焊接中的应用领域示意图。

实现计算机编制焊接工艺卡可准确、快速地替代手工编制，并可实现实时查询功能。这样编制出来的焊接工艺卡可形象直观让学生进行实习和模拟生产。

总之，充分运用计算机技术，既可以极大地激发起学生学习焊接课程的兴趣，又有助于学生在学习过程中形成新思想、新观念、新方法，更有效地优化焊接课堂教学、更贴近生产实际提高学生焊接实训技能。

参考文献：

[1] 许莹.焊工工艺学.机械工业出版社

[2] 焊工.国家职业资格培训教程(初级技能、中级技能、高级技能)中国劳动社会保障出版社

[3] 张琴珠.计算机辅助教育.高等教育出版社