焊接機(jī)器人在實(shí)際教學(xué)中的創(chuàng)新研究

孫雨峰

（張家口機(jī)械工業(yè)學(xué)校，河北 張家口 075000）

焊接機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)被廣泛運(yùn)用，在學(xué)校教學(xué)中，學(xué)生已經(jīng)對其相關(guān)技術(shù)有了初步的了解和掌握，但是大部分的知識主要是理論學(xué)習(xí)。所以現(xiàn)階段增加焊接機(jī)器人在實(shí)際教學(xué)中對學(xué)生創(chuàng)新能力和動手能力的培養(yǎng)，可以有效地提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，幫助學(xué)生更好地適應(yīng)時代變化。也使學(xué)生認(rèn)識到機(jī)器人焊接智能化發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢，從而提升學(xué)習(xí)興趣。

1 焊接機(jī)器人在實(shí)際教學(xué)的概念

焊接機(jī)器人課程是以實(shí)際操作為核心，除了基礎(chǔ)知識文化課以外，將焊接機(jī)器人的原理、操作規(guī)程、焊接工藝、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、安全生產(chǎn)理念等知識融入到實(shí)際操作中，實(shí)行理實(shí)一體化教學(xué)。各項(xiàng)目教學(xué)根據(jù)內(nèi)容需要在理論教室、仿真機(jī)房、實(shí)訓(xùn)室、企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場等交替進(jìn)行。本課程在教學(xué)中重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生技能細(xì)節(jié)訓(xùn)練和強(qiáng)化安全生產(chǎn)意識。

2 焊接機(jī)器人在實(shí)際教學(xué)中現(xiàn)存的問題

2.1 學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣

在焊接機(jī)器人實(shí)際教學(xué)中學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)熱情不高是重要問題之一，學(xué)生們并不愿意積極主動地投入到焊接機(jī)器人技術(shù)的學(xué)習(xí)中，這也就使得教師在開展教學(xué)活動的過程中，課堂教學(xué)的效率大打折扣。那么作為焊接機(jī)器人技術(shù)專業(yè)教師，有責(zé)任也有義務(wù)去為我們中國焊接機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域注入新鮮的血液，努力提高學(xué)生對于焊接機(jī)器人的學(xué)習(xí)熱情。所以，教師在開展教學(xué)活動的過程中，就要適當(dāng)?shù)亟柚F(xiàn)代信息化技術(shù)與實(shí)操教學(xué)，激發(fā)學(xué)生對于焊接機(jī)器人技術(shù)學(xué)習(xí)的熱情。焊接機(jī)器人相對其他焊設(shè)備而言，學(xué)生在日常生活中接觸得比較少的，甚至沒有過接觸，實(shí)操課可滿足學(xué)生的好奇心，為教學(xué)質(zhì)量奠定了基礎(chǔ)，可以有效地調(diào)動起學(xué)生的積極性，幫助學(xué)生燃起對于焊接機(jī)器人學(xué)習(xí)的熱情。例如，教師在開展教學(xué)活動的過程中，可以在課堂上給學(xué)生們展示焊接機(jī)器人的操作和焊接試件。

2.2 焊接機(jī)器人實(shí)操教學(xué)成本較高

焊接機(jī)器人在工業(yè)制造領(lǐng)域的應(yīng)用表現(xiàn)出較高的靈活性和效益性，同時在制造業(yè)獲得了較廣泛的應(yīng)用。所以相關(guān)課程的教學(xué)尤為重要，但是受到我國焊接機(jī)器人教學(xué)水平現(xiàn)狀的制約，我國焊接機(jī)器人的實(shí)操教學(xué)環(huán)境還處于一個比較單一的階段，很多技術(shù)無法在實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)。嚴(yán)重限制了焊接機(jī)器人教學(xué)的發(fā)展，阻礙了學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度。

2.3 焊接機(jī)器人編程教學(xué)枯燥難懂

編程技術(shù)屬于焊接機(jī)器人焊接綜合處理與控制系統(tǒng)教學(xué)中的重要部分，焊接機(jī)器人的教學(xué)主要包含有模擬感覺器官進(jìn)行焊接的傳感技術(shù)學(xué)習(xí)、根據(jù)經(jīng)驗(yàn)知識的模型建立技術(shù)學(xué)習(xí)和進(jìn)行實(shí)際焊接控制的控制技術(shù)學(xué)習(xí)，這三大技術(shù)的綜合教學(xué)促進(jìn)了焊接機(jī)器人實(shí)操教學(xué)的發(fā)展，因此對于編程教學(xué)具有較高的要求。利用傳感技術(shù)，需要模擬焊接工人在實(shí)際工作過程中面對焊件的視覺、觸覺等進(jìn)行編程，系統(tǒng)構(gòu)成相對復(fù)雜。并且，在模型建立過程中，需要根據(jù)焊接工人的知識和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行有針對性的編程，并且需要及時調(diào)整。編程教學(xué)復(fù)雜難懂是教學(xué)中的主要障礙。

3 焊接機(jī)器人在實(shí)際教學(xué)中的創(chuàng)新

結(jié)合各項(xiàng)目教學(xué)目標(biāo)、重點(diǎn)和難點(diǎn)，通過典型案例轉(zhuǎn)化而來的生產(chǎn)任務(wù)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，以完成具體產(chǎn)品的焊接加工為任務(wù)驅(qū)動，建立模塊化架構(gòu)，達(dá)到“知識預(yù)習(xí)，熟原理；分組匯報(bào)，知方法；仿真訓(xùn)練，熟技術(shù)；實(shí)焊演練，養(yǎng)技能；焊后檢驗(yàn)，找缺陷”。各項(xiàng)目均按五個步驟組織教學(xué)實(shí)施。

3.1 培養(yǎng)學(xué)生的編程能力

編程的過程其實(shí)是一個很枯燥很乏味的過程，在以往傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師往往會給出一個指令，讓學(xué)生們進(jìn)行編程，在這種情況下，學(xué)生們感受不到編程的快樂，而可以直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生眼前的就僅僅是長時間的輸代碼，無聊的編程，慢慢地，學(xué)生們就會對編程產(chǎn)生一種枯燥乏味甚至?xí)a(chǎn)生抵觸的心理。這極大程度地扼殺了學(xué)生對于焊接機(jī)器人學(xué)習(xí)的熱情，同時，也不利于對學(xué)生編程能力的提高。所以，教師在開展教學(xué)活動的過程中，要培養(yǎng)學(xué)生的編程能力。保證了學(xué)生們在編程過程中的樂趣，然后學(xué)生們在進(jìn)行自主編程的過程中，不斷地嘗試，不斷地完善自己的程序，可以有效地提高學(xué)生的編程能力。

3.2 建立特色化教學(xué)模式

自制的軌跡模擬動畫，讓學(xué)生對示教運(yùn)動軌跡規(guī)劃有了更直觀的認(rèn)識；自建機(jī)器人焊接缺陷庫，收納了機(jī)器人焊接操作中出現(xiàn)過的焊接缺陷、原因分析及診改措施，為學(xué)生缺陷分析和診改提供強(qiáng)有力的借鑒和參考；焊縫外觀檢驗(yàn)評分系統(tǒng)，使焊縫評分時間明顯縮短，且該系統(tǒng)可幫助師生快速統(tǒng)計(jì)評分結(jié)果；射線探傷和超聲波探傷技術(shù)的應(yīng)用，自己可以及時的檢驗(yàn)焊縫，直觀顯示焊縫存在缺陷。

3.3 提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

創(chuàng)新能力是一個人最為寶貴的能力。所以，教師在開展教學(xué)活動的過程中，就可以適當(dāng)?shù)丶訌?qiáng)對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。焊接機(jī)器人操作作為一個順應(yīng)時代潮流的技術(shù)，教師在開展教學(xué)活動的過程中，就要適當(dāng)?shù)亟柚@一平臺，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。教學(xué)過程中還將立德樹人貫穿始終，利用“焊接機(jī)器人又有新突破”等視頻提高學(xué)生對機(jī)器人焊接新理念、新技術(shù)、新應(yīng)用認(rèn)知；利用化工廠安全事故動畫及企業(yè)工程師講解安全案例提高學(xué)生安全意識；利用焊接領(lǐng)域著名先進(jìn)事跡和大國工匠精神，不斷激勵學(xué)生腳踏實(shí)地、堅(jiān)守專業(yè)、熱愛勞動、崇尚技能、德技并修。

4 總結(jié)

焊接機(jī)器人是工業(yè)自動化生產(chǎn)的需求，是促進(jìn)工業(yè)智能制造的必然途徑。面對焊接機(jī)器人實(shí)際教學(xué)中產(chǎn)生的問題，加強(qiáng)實(shí)操教學(xué)，運(yùn)用現(xiàn)代化手段促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量，從綜合素質(zhì)出發(fā)，提升學(xué)生掌握編程技術(shù)，提升焊接水平以及增強(qiáng)協(xié)調(diào)控制能力上入手，保證焊接機(jī)器人教學(xué)質(zhì)量的提升與長遠(yuǎn)發(fā)展。