計算機技術(shù)在焊接課程中的應(yīng)用

陳偉強

摘要：隨著計算機技術(shù)的普及，把計算機技術(shù)引入焊接課程進行教學(xué)，不但可以進一步提高學(xué)生焊接理論知識，而且為焊接實習(xí)節(jié)能降耗和減少對學(xué)生的傷害成為可能。本文從計算機技術(shù)應(yīng)用于焊接理論和實習(xí)教學(xué)的效果進行了探討。

關(guān)鍵詞：計算機技術(shù)；課程教學(xué)；焊接模塊；仿真技術(shù)；焊接工藝卡

中圖分類號：G718.3 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）13-324-01

信息技術(shù)、尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，已經(jīng)把人類帶入了一個嶄新的信息化的時代。同時，網(wǎng)絡(luò)知識、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教育、教學(xué)中的廣泛應(yīng)用也給傳統(tǒng)的教學(xué)模式注入了新的活力。在焊接課堂理論教學(xué)中，合理地運用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，既可以有效地幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)上的重點和難點，又可以改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，充分調(diào)動起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高教學(xué)效率，優(yōu)化課堂教學(xué)。在焊接實習(xí)中應(yīng)用仿真模擬技術(shù)為焊接實習(xí)節(jié)能降耗和減少對學(xué)生的傷害。

一、應(yīng)用計算機技術(shù)改革焊接課程教學(xué)模式

焊接實訓(xùn)技能課，由于受到理論學(xué)習(xí)程度的限制，無法深入，導(dǎo)致學(xué)生對焊接過程難以理解很深，其教學(xué)效果可想而知。通過對焊接課程教學(xué)模式的改革，應(yīng)用計算機多媒體技術(shù)將聲、文、圖集于一體,借助動漫功能,可以逼真地模擬焊接過程,同時添加解說,這樣傳遞的信息豐富而形象生動,使得學(xué)生能在較短的時間內(nèi)獲得更多的信息量和感性認(rèn)識,便于學(xué)生聯(lián)想,激發(fā)創(chuàng)新思維。同時多媒體教學(xué)還能打破時間和空間的限制，延伸和拓寬教學(xué)時空，通過圖像、聲音、色彩和動畫，傳遞教學(xué)信息，解決了由于時間和空間的限制所造成的教學(xué)難點，使學(xué)習(xí)內(nèi)容變得容易被理解和掌握。

二、應(yīng)用計算機技術(shù)完善焊接課程教學(xué)手段

在焊接實訓(xùn)教學(xué)中應(yīng)用多媒體課件，把操作要領(lǐng)一一演示分解，還可進一步通過讓同學(xué)們看視頻，揣摩技術(shù)要點，然后到焊接實訓(xùn)場地邊對照分解動作邊進行訓(xùn)練。在焊接實訓(xùn)中，由于焊接設(shè)備有限、焊接工位少、勞動強度大，通常是3～4個同學(xué)一臺焊機，一人進行焊接操作練習(xí)，其他人在旁邊觀察并幫助糾正錯誤的操作姿勢，其中有一個同學(xué)通過數(shù)碼相機或手機將焊接過程進行錄像，焊完后共同分析焊件的質(zhì)量優(yōu)劣并對缺陷進行說明可能出現(xiàn)的原因，回放看錄像以便在下次的操作時予以改正，起到事半功倍的作用。

三、應(yīng)用計算機技術(shù)設(shè)計焊接模塊，注重差異化培養(yǎng)

要承認(rèn)學(xué)生在學(xué)習(xí)上存在能力和個性差異的現(xiàn)實,研究針對性的教學(xué)方法,將教學(xué)內(nèi)容按照學(xué)生的知識水平和特色,分解成若干難易程度不同的模塊,如設(shè)計以焊條電弧焊、埋弧焊、二氧化碳焊、手工鎢極氬弧焊等焊接方法模塊,將焊接工藝、焊接設(shè)備、焊接缺陷、焊接應(yīng)力和焊接變形、焊接安全、焊接材料等理論內(nèi)容融在這些模塊里,在焊接方法的大模塊下,再根據(jù)水平焊、立焊、橫焊、仰焊等焊接位置來設(shè)計小的教學(xué)模塊。這樣,才有培訓(xùn)主線,目標(biāo)性也比較強,才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,尤其是動手的積極性,從而增加學(xué)生對內(nèi)容的理解。

四、應(yīng)用計算機仿真技術(shù)模擬焊接實訓(xùn)

仿真模擬技術(shù)是指使用儀器設(shè)備、模型、計算機虛擬技術(shù),以及利用場地、環(huán)境的布置,模仿出真實工作程序、工作環(huán)境、技術(shù)指標(biāo)、動作要求,進行科學(xué)研究、工業(yè)設(shè)計,模擬生產(chǎn)、教學(xué)訓(xùn)練和考核鑒定等的一項綜合技術(shù)。近年來,隨著焊接基礎(chǔ)理論和試驗技術(shù)的發(fā)展,特別是計算機技術(shù)的突飛猛進,使焊接過程數(shù)值模擬和專家系統(tǒng)得以迅速發(fā)展,從而可以使焊接加工技術(shù)逐步從“技藝”走向“科學(xué)”。通過計算機可以對焊接過程中的各種現(xiàn)象進行數(shù)值模擬。

職校學(xué)生焊接實訓(xùn)主要以中、初級焊工為主,考慮到實際操作的可行性,通過引入多媒體仿真教學(xué)系統(tǒng),利用計算機為基礎(chǔ),通過人機交互讓學(xué)生更多地去主動思考、主動探索、主動發(fā)現(xiàn),從而形成一種新的教學(xué)活動進程的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)形式:在整個教學(xué)進程中,既發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,又充分體現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知主體作用。在仿真模擬實習(xí)過程中,學(xué)生與實習(xí)對象能進行交互,可以大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生參與仿真,建立起使人感到身臨其境的“交互式虛擬現(xiàn)實世界”。仿真模擬過程具有“沉浸—交互—構(gòu)想”三個基本特征,以虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)造虛擬環(huán)境,特別強調(diào)學(xué)生參與其中的身臨其境的沉浸感,同時學(xué)生與虛擬環(huán)境之間可以有多維信息交互作用,學(xué)生從定性和定量綜合集成的虛擬環(huán)境中,可以獲得對實習(xí)對象的感性和理性的認(rèn)識。

五、應(yīng)用計算機技術(shù)編制焊接工藝卡指導(dǎo)實習(xí)和生產(chǎn)

下圖是計算機技術(shù)在焊接中的應(yīng)用領(lǐng)域示意圖。

實現(xiàn)計算機編制焊接工藝卡可準(zhǔn)確、快速地替代手工編制，并可實現(xiàn)實時查詢功能。這樣編制出來的焊接工藝卡可形象直觀讓學(xué)生進行實習(xí)和模擬生產(chǎn)。

總之，充分運用計算機技術(shù)，既可以極大地激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)焊接課程的興趣，又有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中形成新思想、新觀念、新方法，更有效地優(yōu)化焊接課堂教學(xué)、更貼近生產(chǎn)實際提高學(xué)生焊接實訓(xùn)技能。

參考文獻：

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