淺析焊接專業模擬仿真在實訓教學改革中的應用

耿新會

摘 ? ?要： 職業學校焊接專業一體化教學，實現了仿真電弧教學、仿真焊縫成型，完全再現了焊接的全部過程;實現了全數字化的平臺、完善的訓練課程、安全的操作環境。本文分析了模擬仿真教學在焊接專業教學中的應用優勢，闡述了如何應用焊接模擬仿真進行輔助教學，發現利用模擬仿真在改善教學環境、節約耗材、優化教學課堂等方面的優勢，并指出焊接模擬仿真教學存在的誤區和應注意的問題。

關鍵詞： 焊接專業 ? ?技工院校 ? ?焊接模擬仿真 ? ?教學改革

焊接是加工制造業重要的加工工藝，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，并能為所焊產品增加更多的附加值。因此，培養不同層次、適應現代焊接生產發展和技術要求的焊接專業技術人才是職業教育的一個重要任務。但是，由于焊接專業所需耗材大，投入多，經濟性較差，加上配置焊接設備有限，焊接工位少、環境差、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涵

模擬仿真教學是指使用虛擬焊接培訓系統、焊接過程數值模擬與專家系統、計算機虛擬技術，利用場地、環境的布置，模仿出真實工作程序、工作環境、技術指標、動作要求，進行教學訓練和考核鑒定。該系統具備完善的網絡功能及管理功能，教師可以通過自己的計算機（聯網）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，購買焊接專業模擬仿真系統，模擬仿真系統的運用不僅在本地區開創了先河，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的教學效果

1.減少耗材，節省大量成本及培訓時間。

中職學校是培養焊接操作人員，減少成本節約耗材非常重要。如果我們先用焊接模擬仿真系統，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，加上對教學方法的優化創新，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教學計劃合理安排學生進行訓練，也可以根據學生實際情況，進行個性化訓練，并根據訓練的監控及分析結果隨時進行修改或調整，學生可以根據自己的實際情況進行自主訓練或專項訓練。

3.可遠程監控和控制指導。

采用焊接模擬仿真能對每一位學生的動作規范進行適時控制和指導，并且任何動作所對應的工藝參數都可以被跟蹤，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的變化規范焊接動作，并通過信息庫處理存檔。

4.改善學習環境，營造良好的學習氛圍，激發學習興趣。

機械專業的焊接工作被認為是最乏味、環境最差的工作，在焊接過程中，將產生大量煙塵、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。其軟件的聯網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、專業技能有機結合。我們可篩選出與焊接培養直接有關專業理論知識內容，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。

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。最后根據焊接結果系統評定等級給出結論。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

在職業學校焊接專業教學中，我們應用焊接模擬仿真系統，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品模擬仿真的應用，使焊接教學的模式轉變為“理論→計算機模擬仿真→實操”，切實提高教學質量，培養出更多高技能人才。

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.