信息化手段在職業(yè)院校焊接專業(yè)應(yīng)用探討

吳犇　廉杰　金月

摘 要 焊接在制造業(yè)當(dāng)中，作為一個不可或缺的工種，對專業(yè)人才需求量非常巨大。但焊接專業(yè)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(xué)生和家長心中根深蒂固，而采用先進(jìn)的信息化手段，使學(xué)生在干凈、舒適的環(huán)境中進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)，無疑是一個避免招生數(shù)量逐年下降的一個重要手段。本文主要對焊接專業(yè)中常用的信息化教學(xué)手段的優(yōu)勢及應(yīng)用的可行性進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞 專業(yè)人才 招生 信息化手段

0前言

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

在我國職業(yè)院校中，焊接專業(yè)往往是一個高成本的專業(yè)。與其它專業(yè)相比，耗材成本高、安全系數(shù)低、培養(yǎng)周期長。學(xué)生無法忍受“臟、亂、差”的學(xué)習(xí)環(huán)境；學(xué)校不能接受耗材的高成本支出，使得焊接專業(yè)的規(guī)模很難擴(kuò)大。但隨著信息化技術(shù)手段的普及，尤其是針對焊接教學(xué)的信息化產(chǎn)品的出現(xiàn)，讓我們有更多的手段可以對以往的教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新。而采用這些信息化的教學(xué)手段更適合高效的、大批量的培養(yǎng)焊接專業(yè)技術(shù)人才，并且能有效降低焊接的耗材成本及學(xué)生的培養(yǎng)周期。尤其適合職業(yè)院校短期的技工班及技師班的培養(yǎng)。

1多媒體、微課、慕課

多媒體課件教學(xué)現(xiàn)已成為職業(yè)院校最常用的一種信息化教學(xué)手段。在焊接教學(xué)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(xiàn)在學(xué)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(nèi)外教育教學(xué)全過程。主要是為了突出課堂教學(xué)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(xiàn)代科技對所學(xué)知識進(jìn)行開放性的擴(kuò)展，以游戲化學(xué)習(xí)機(jī)制將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)進(jìn)行加工處理，或輔以實物參照，將內(nèi)容精簡提煉，再搬到網(wǎng)絡(luò)中，使學(xué)生更易理解所學(xué)知識，并可在線與他人進(jìn)行交流，相互學(xué)習(xí)，探討，加強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。再借助小測試來檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，討論區(qū)交流疑難和心得。避免了因?qū)W生個性化的差異，而影響教學(xué)進(jìn)度。

2焊機(jī)的群控及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

群控指對設(shè)備進(jìn)行集體控制，主要通過現(xiàn)場總線或以太網(wǎng)的方式將各個設(shè)備連接起來組成網(wǎng)絡(luò)化的控制系統(tǒng)。群控系統(tǒng)一般由上位機(jī)、下位機(jī)、現(xiàn)場總線或以太網(wǎng)等部分構(gòu)成。

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，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(shè)備，將信號集中到指導(dǎo)教師所控制的計算機(jī)或手機(jī)當(dāng)中，起到對焊接工位的實時監(jiān)控和對學(xué)生進(jìn)行遠(yuǎn)程指導(dǎo)的作用。

學(xué)生在實訓(xùn)過程中總會出現(xiàn)各種問題，有時會因為參數(shù)的調(diào)節(jié)不當(dāng)或長時間短路而損壞焊接設(shè)備。而采用焊機(jī)群控管理系統(tǒng)可以將數(shù)字焊機(jī)和實訓(xùn)指導(dǎo)教師控制的計算機(jī)或手機(jī)，通過網(wǎng)絡(luò)有效結(jié)合起來。配合以遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，在焊接實訓(xùn)教學(xué)過程中可以控制焊機(jī)的參數(shù)變化范圍、觀看學(xué)生在工位的實時焊接操作影響并可作出指導(dǎo)和提醒，既防止由于焊機(jī)超載而出現(xiàn)焊機(jī)損壞的問題，又可以保護(hù)學(xué)生的人身安全，并能夠為指導(dǎo)教師節(jié)省出大量的精力，使其能將更多精力放在實訓(xùn)指導(dǎo)上面，提高教學(xué)效果。

3虛擬仿真焊接實訓(xùn)系統(tǒng)

虛擬仿真焊接實訓(xùn)系統(tǒng)采用分布式仿真實訓(xùn)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、微機(jī)測控技術(shù)、聲音仿真技術(shù)及計算機(jī)圖像實時生成技術(shù)。在不需要真實焊機(jī)的情況下，通過仿真主控系統(tǒng)、位置追蹤系統(tǒng)，將焊接演練過程中焊槍的位置、速度和角度等進(jìn)行信號采集處理，并實時生成虛擬焊縫，學(xué)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(yīng)的焊接音效。仿真系統(tǒng)可以安放在教室或構(gòu)成單獨的實驗室，不需動力電、不需排風(fēng)、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(xùn)操作的一種綠色環(huán)保的焊接輔助系統(tǒng)。

采用虛擬仿真焊接焊接實訓(xùn)系統(tǒng)進(jìn)行實訓(xùn)教學(xué)，可以大大節(jié)省焊接實訓(xùn)過程中的材料消耗，據(jù)文獻(xiàn)記載，采用焊接仿真模擬教學(xué)模式，可以減少培訓(xùn)耗材成本在40%以上，尤其對剛接觸焊接的學(xué)生來說，材料節(jié)省效果更加明顯；可以遠(yuǎn)程控制及指導(dǎo)，并能對學(xué)生的焊接過程進(jìn)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(xué)環(huán)境，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，學(xué)生在3D立體的環(huán)境下進(jìn)行互動學(xué)習(xí)，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。

4結(jié)束語

采用信息化這樣一種符合年輕學(xué)生的教學(xué)手段引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)焊接技術(shù)，既滿足了企業(yè)對焊接專業(yè)技術(shù)人才的需求，又改變了家長和學(xué)生對焊接專業(yè)的傳統(tǒng)觀念，增加了招生人數(shù)，可以說是一種雙贏的局面。

但要強(qiáng)調(diào)的是，因為現(xiàn)階段無論是采用群控和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，還是采用虛擬仿真焊接實訓(xùn)系統(tǒng)，其設(shè)備的價格是很高的，很多學(xué)校很難接受。所以，如何在區(qū)域內(nèi)進(jìn)行多校聯(lián)合建立焊接實訓(xùn)中心，降低學(xué)校購置設(shè)備的成本，就需要我們焊接專業(yè)教師能夠集思廣議，多加思考，讓信息化技術(shù)真正融入到職業(yè)院校焊接教學(xué)中去。

參考文獻(xiàn)

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