信息化手段在職業院校焊接專業應用探討

吳犇　廉杰　金月

摘 要 焊接在制造業當中，作為一個不可或缺的工種，對專業人才需求量非常巨大。但焊接專業在招生過程中，卻面臨著很多困難。焊接過程“臟、亂、差”的觀念，在學生和家長心中根深蒂固，而采用先進的信息化手段，使學生在干凈、舒適的環境中進行專業學習，無疑是一個避免招生數量逐年下降的一個重要手段。本文主要對焊接專業中常用的信息化教學手段的優勢及應用的可行性進行分析。

關鍵詞 專業人才 招生 信息化手段

0前言

2015年，我國圍繞“德國工業4.0”提出了具有中國特點的《中國制造2025》戰略性概念，社會需要大量的有較強動手能力的高級應用型人才。職業院校作為培養高級應用型人才的搖籃，未來畢業生的需求量會非常巨大，這對職業院校的發展無疑是一個巨大的機遇。

在我國職業院校中，焊接專業往往是一個高成本的專業。與其它專業相比，耗材成本高、安全系數低、培養周期長。學生無法忍受“臟、亂、差”的學習環境；學校不能接受耗材的高成本支出，使得焊接專業的規模很難擴大。但隨著信息化技術手段的普及，尤其是針對焊接教學的信息化產品的出現，讓我們有更多的手段可以對以往的教學模式進行創新。而采用這些信息化的教學手段更適合高效的、大批量的培養焊接專業技術人才，并且能有效降低焊接的耗材成本及學生的培養周期。尤其適合職業院校短期的技工班及技師班的培養。

1多媒體、微課、慕課

多媒體課件教學現已成為職業院校最常用的一種信息化教學手段。在焊接教學過程中，可以更直觀的將文字知識通過視頻、圖片、flash動畫等其它形式呈現在學生面前，并能減少板書的書寫時間，提高課堂效率。

微課是以視頻為主要載體，記錄教師在課堂內外教育教學全過程。主要是為了突出課堂教學中的重點、難點和疑點。微課的時長5-10分鐘為宜，最少的1-2分鐘，最長不超過20分鐘。

慕課實際上是通過現代科技對所學知識進行開放性的擴展，以游戲化學習機制將傳統的課堂教學進行加工處理，或輔以實物參照，將內容精簡提煉，再搬到網絡中，使學生更易理解所學知識，并可在線與他人進行交流，相互學習，探討，加強學習效果。再借助小測試來檢查學生的學習成果，討論區交流疑難和心得。避免了因學生個性化的差異，而影響教學進度。

2焊機的群控及遠程監控系統

群控指對設備進行集體控制，主要通過現場總線或以太網的方式將各個設備連接起來組成網絡化的控制系統。群控系統一般由上位機、下位機、現場總線或以太網等部分構成。

遠程監控系統，主要是通過在工位中安放的多個攝像頭，語音呼叫及對講設備，將信號集中到指導教師所控制的計算機或手機當中，起到對焊接工位的實時監控和對學生進行遠程指導的作用。

學生在實訓過程中總會出現各種問題，有時會因為參數的調節不當或長時間短路而損壞焊接設備。而采用焊機群控管理系統可以將數字焊機和實訓指導教師控制的計算機或手機，通過網絡有效結合起來。配合以遠程監控系統，在焊接實訓教學過程中可以控制焊機的參數變化范圍、觀看學生在工位的實時焊接操作影響并可作出指導和提醒，既防止由于焊機超載而出現焊機損壞的問題，又可以保護學生的人身安全，并能夠為指導教師節省出大量的精力，使其能將更多精力放在實訓指導上面，提高教學效果。

3虛擬仿真焊接實訓系統

虛擬仿真焊接實訓系統采用分布式仿真實訓技術、虛擬現實技術、微機測控技術、聲音仿真技術及計算機圖像實時生成技術。在不需要真實焊機的情況下，通過仿真主控系統、位置追蹤系統，將焊接演練過程中焊槍的位置、速度和角度等進行信號采集處理，并實時生成虛擬焊縫，學生在焊接過程中通過3D面罩，能夠清楚的看到焊接電弧以及鐵水的流動及冷卻情況，同時也能聽到相應的焊接音效。仿真系統可以安放在教室或構成單獨的實驗室，不需動力電、不需排風、不需焊條、焊絲、氣體等焊接輔助裝置和焊接材料，即可完成焊接實訓操作的一種綠色環保的焊接輔助系統。

采用虛擬仿真焊接焊接實訓系統進行實訓教學，可以大大節省焊接實訓過程中的材料消耗，據文獻記載，采用焊接仿真模擬教學模式，可以減少培訓耗材成本在40%以上，尤其對剛接觸焊接的學生來說，材料節省效果更加明顯；可以遠程控制及指導，并能對學生的焊接過程進行實時回放，便于找出焊接操作過程中的不足；可以改善教學環境，營造良好的學習氛圍，學生在3D立體的環境下進行互動學習，激發了學習興趣。

4結束語

采用信息化這樣一種符合年輕學生的教學手段引導學生學習焊接技術，既滿足了企業對焊接專業技術人才的需求，又改變了家長和學生對焊接專業的傳統觀念，增加了招生人數，可以說是一種雙贏的局面。

但要強調的是，因為現階段無論是采用群控和遠程監控系統，還是采用虛擬仿真焊接實訓系統，其設備的價格是很高的，很多學校很難接受。所以，如何在區域內進行多校聯合建立焊接實訓中心，降低學校購置設備的成本，就需要我們焊接專業教師能夠集思廣議，多加思考，讓信息化技術真正融入到職業院校焊接教學中去。

參考文獻

[1] 張光先，陳冬巖，李朋.焊接設備的數字化、網絡化及群控系統[J].電焊機，2013，43（5）：10-16.

[1] 吳顥. 焊接模擬仿真在實訓教學改革中的應用[J].職業，2013，12 ：132-133.