浅析焊接专业模拟仿真在实训教学改革中的应用
2015-09-10耿新会
耿新会
摘 要： 职业学校焊接专业一体化教学，实现了仿真电弧教学、仿真焊缝成型，完全再现了焊接的全部过程;实现了全数字化的平台、完善的训练课程、安全的操作环境。本文分析了模拟仿真教学在焊接专业教学中的应用优势，阐述了如何应用焊接模拟仿真进行辅助教学，发现利用模拟仿真在改善教学环境、节约耗材、优化教学课堂等方面的优势，并指出焊接模拟仿真教学存在的误区和应注意的问题。
关键词： 焊接专业 技工院校 焊接模拟仿真 教学改革
焊接是加工制造业重要的加工工艺，是一种精确、可靠并采用高科技连接材料的方法。目前还没有其他方法能够比焊接更广泛地应用于金属连接，并能为所焊产品增加更多的附加值。因此，培养不同层次、适应现代焊接生产发展和技术要求的焊接专业技术人才是职业教育的一个重要任务。但是，由于焊接专业所需耗材大，投入多，经济性较差，加上配置焊接设备有限，焊接工位少、环境差、工种苦，学生学习易消极、散漫，学习积极性不高，因此很难达到满意的教学效果。
针对现状，我们利用学校有限资源，尝试教学改革，认为用焊接仿真模拟教学模式是行之有效的教学方法之一。
一、焊接模拟仿真教学的内涵
模拟仿真教学是指使用虚拟焊接培训系统、焊接过程数值模拟与专家系统、计算机虚拟技术，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，进行教学训练和考核鉴定。该系统具备完善的网络功能及管理功能，教师可以通过自己的计算机（联网）了解学生的训练情况，帮助学生分析训练过程，便于对学生进行操作指导及布置适合于学生特点的训练内容。
笔者所在学校借助国示范建设之机，投入30余万元，购买焊接专业模拟仿真系统，模拟仿真系统的运用不仅在本地区开创了先河，适应了教学改革的要求，而且取得了良好效果。
二、采用焊接模拟仿真系统的教学效果
1.减少耗材，节省大量成本及培训时间。
中职学校是培养焊接操作人员，减少成本节约耗材非常重要。如果我们先用焊接模拟仿真系统，让学生在焊接初始阶段就掌握这个复杂的操作过程，后期进行实际操作或下厂顶岗实习，能够很大幅度降低成本。事实证明，学校应用焊接模拟仿真系统，加上对教学方法的优化创新，成本较低了40%。
2.增强培训管理效果，科学安排实训计划。
中职学校老师可根据教学计划合理安排学生进行训练，也可以根据学生实际情况，进行个性化训练，并根据训练的监控及分析结果随时进行修改或调整，学生可以根据自己的实际情况进行自主训练或专项训练。
3.可远程监控和控制指导。
采用焊接模拟仿真能对每一位学生的动作规范进行适时控制和指导，并且任何动作所对应的工艺参数都可以被跟踪，学生和老师都可以回顾这个过程。另外，我们可以通过焊接过程中不同焊接工艺参数的变化规范焊接动作，并通过信息库处理存档。
4.改善学习环境，营造良好的学习氛围，激发学习兴趣。
机械专业的焊接工作被认为是最乏味、环境最差的工作，在焊接过程中，将产生大量烟尘、噪声与废气等。利用焊接模拟仿真软件学习焊接，其大量的三维图形界面，切实的人机交感设备，即时可视听的交感结果，改善了学习环境，把焊接实习变成了一个有趣的焊接大课堂。另外，它可以帮助学生分析实习情况，清楚操作过程。其软件的联网竞赛功能如同电脑游戏，为学生营造了轻松愉快的学习竞赛氛围。
5.焊接专业理论与技能一体同步。
焊接模拟仿真遵循“从实践到理论，再从理论到实践”的认知规律，以理论与实践一体化的教学形式将教学要求、技能目标与基础理论、专业技能有机结合。我们可筛选出与焊接培养直接有关专业理论知识内容，配合技能要点，整合成为一个有机整体。形成一个以综合能力培养为主体，突出以操作技能，理论知识服从于操作技能所需，服从于实训所要求的模拟仿真系统。
6.实训结果即时得到评估。
在实训训过程中，学生可以选择动作警示工具，这样在进行训练时，系统可以自动提示学生操作动作是否符合要求，及时指导学生纠正自己的动作。最后根据焊接结果系统评定等级给出结论。通过对焊接结果的分析，学生、老师能及时了解操作过程的失误和进步，老师能进行有针对性的指导。
三、模拟仿真教学存在的误区及注意事项
模拟仿真教学是对实训教学实际操作的填补，提高了实训教学的效益，但仿真模拟实训不是真正的现实对象的操作，有其不可替代的局限性。必须注意的是，采用仿真模拟实训，决不能抛开真实的实训过程，在这二者之间应注重扬长避短、交替操作，这样才能达到事半功倍的效果。
四、结语
在职业学校焊接专业教学中，我们应用焊接模拟仿真系统，改革课堂教学和实践教学模式，合理结合学生特点及高科技产品模拟仿真的应用，使焊接教学的模式转变为“理论→计算机模拟仿真→实操”，切实提高教学质量，培养出更多高技能人才。
参考文献：
[1]潘际銮.21世纪焊接科学研究的展望——第九次全国焊接会议论文集（第一册）[M].哈尔滨：黑龙江人民出版社，1999.
