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        WM-WS/D型焊接模擬器在專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

        2016-04-14 14:40:08顧園張泉
        電大理工 2016年3期
        關(guān)鍵詞:模擬訓(xùn)練焊槍模擬器

        顧園 張泉

        沈陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院(沈陽 110045)

        WM-WS/D型焊接模擬器在專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

        顧園張泉

        沈陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院(沈陽110045)

        焊接模擬器在焊接教學(xué)和培訓(xùn)工作中發(fā)揮了重要的作用。本文闡述了焊接模擬器在我校專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用,介紹了模擬器包括的操作內(nèi)容和功能。分析了焊接模擬器的教學(xué)特點(diǎn),據(jù)此提出了合理安排教學(xué)及焊接模擬器訓(xùn)練效果評價(jià)。

        焊接模擬器;教學(xué)特點(diǎn)及應(yīng)用;效果評價(jià)

        焊接模擬器作為高職院校焊接技術(shù)及自動化專業(yè)學(xué)生的重要模擬訓(xùn)練設(shè)備,已經(jīng)在現(xiàn)代焊接教學(xué)和實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)中得到廣泛應(yīng)用,并在焊接人才培養(yǎng)質(zhì)量提升方面發(fā)揮著重要的作用。焊接模擬器教學(xué)為學(xué)生提供了一個(gè)虛擬的實(shí)際操作技能的場景,學(xué)生應(yīng)用模擬器訓(xùn)練的效果好于在實(shí)驗(yàn)室里操作和車間實(shí)習(xí)。因?yàn)楹附硬僮鞯乃矔r(shí)性,許多在實(shí)際操作中產(chǎn)生的缺陷,學(xué)生無法及時(shí)看到,而應(yīng)用模擬器訓(xùn)練,學(xué)生可以按照任務(wù)去完成操作,彌補(bǔ)了在實(shí)際焊接操作中學(xué)不到的知識。

        1 焊接模擬器概述

        WM-WS/D雙工位型焊接模擬器具備焊條電弧焊模擬訓(xùn)練系統(tǒng)、CO2氣體保護(hù)焊模擬訓(xùn)練系統(tǒng)、氬弧焊模擬訓(xùn)練系統(tǒng)。能讓學(xué)員在高度仿真的模擬環(huán)境下進(jìn)行焊接技能的高效訓(xùn)練,可以讓訓(xùn)練者能夠感受到真實(shí)的焊接過程。可以有效地和周圍真實(shí)的環(huán)境進(jìn)行互動,讓訓(xùn)練者處于高度逼真的環(huán)境中,可有效促進(jìn)操作者完全投入到當(dāng)前的任務(wù)中。

        1.1WM-WS/D雙工位型焊接模擬器的功能及特點(diǎn)

        焊接模擬器作為一種現(xiàn)代化的教學(xué)工具,具有其他教學(xué)工具無法比擬的優(yōu)勢與功能:

        (1)為學(xué)生創(chuàng)建了充分動手操作的訓(xùn)練場景。學(xué)員可以在焊接模擬器上反復(fù)進(jìn)行各種焊接操作訓(xùn)練,有效地解決了學(xué)生操作訓(xùn)練時(shí)間不足的問題,使學(xué)生較快的掌握焊接操作規(guī)程及要領(lǐng)。

        (2)新型的焊接模擬器具有較強(qiáng)的交互性能,人機(jī)互動的操作過程激發(fā)了學(xué)員在仿真焊接操作過程中的學(xué)習(xí)熱情,實(shí)習(xí)效果突出。

        (3)可以根據(jù)焊接技能等級的不同設(shè)定各種訓(xùn)練模式,完成不同焊接位置的操作。

        (4)在焊接模擬器上,學(xué)員變成學(xué)習(xí)的主體,可根據(jù)自己的具體情況,建立自己的學(xué)習(xí)資料庫。

        (5)焊接模擬器具有自動評價(jià)功能,針對操作和理論分別打分并形成分析報(bào)告。

        (6)利用焊接模擬器可記錄和復(fù)制操作數(shù)據(jù),學(xué)員可根據(jù)評價(jià)結(jié)果重放操作視頻,分析操作過程中的錯(cuò)誤。

        (7)利用焊接模擬器訓(xùn)練可以避免實(shí)訓(xùn)操作消耗大量的焊條(絲)、焊件和保護(hù)氣體等材料,可以節(jié)省費(fèi)用。

        (8)利用焊接模擬器培訓(xùn)過程環(huán)境無污染,人員安全性好。

        1.2WM-WS/D雙工位型焊接模擬訓(xùn)練

        焊接模擬訓(xùn)練通??煞譃閮蓚€(gè)階段進(jìn)行:

        (1)第一階段:手感訓(xùn)練階段。該階段訓(xùn)練方式是用“虛擬教師-疊影”技術(shù)作為操作指導(dǎo),給訓(xùn)練者示范其在訓(xùn)練中應(yīng)保持的最佳焊接速度、焊槍與工件距離、焊槍角度等焊接姿態(tài)和手感,以紅綠影像警示和逼真的焊接聲效及時(shí)反饋給訓(xùn)練者,提示焊接速度和焊槍位置是否準(zhǔn)確,便于訓(xùn)練者在操作時(shí)及時(shí)修正。

        (2)第二階段:仿真訓(xùn)練階段。該階段展現(xiàn)真實(shí)的焊槍和工件,無“疊影虛擬教師”的指導(dǎo)。

        模擬器訓(xùn)練系統(tǒng)創(chuàng)立真實(shí)的焊接環(huán)境,讓訓(xùn)練者在沒有“疊影教師”指導(dǎo)下的真實(shí)條件中實(shí)訓(xùn)。訓(xùn)練者可以自己設(shè)置適合的焊接參數(shù)進(jìn)行練習(xí),這種模式確保能夠帶來高品質(zhì)的訓(xùn)練效果。

        2 焊接模擬器的教學(xué)特點(diǎn)及應(yīng)用

        焊接模擬器具有較多優(yōu)點(diǎn),在教學(xué)應(yīng)用過程中充分發(fā)揮它的節(jié)能、環(huán)保、直觀等特點(diǎn)。

        (1)專業(yè)認(rèn)知教育

        在對新生專業(yè)介紹時(shí),可以對模擬器進(jìn)行介紹和操作,讓學(xué)生對焊接材料、焊接操作有一個(gè)初步的認(rèn)識和了解,熟悉焊接工作的任務(wù),認(rèn)識將來的工作環(huán)境,從而明確要成為一名焊接技術(shù)人員將來要學(xué)習(xí)哪些知識。

        (2)專業(yè)輔助教學(xué)

        面對枯燥的專業(yè)理論時(shí),焊接模擬器的演示教學(xué)能夠使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對理論教學(xué)的輔助講解,提高學(xué)生對理論知識的理解和掌握程度。

        (3)專業(yè)教學(xué)

        1)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

        只有把學(xué)生的主動性調(diào)動起來,教學(xué)效果才會好。由于焊接模擬操作都是學(xué)生獨(dú)立完成,首先學(xué)生通過小組討論形成任務(wù)分析,再由一名同學(xué)按照分析結(jié)果選擇操作模塊,每一組最終形成操作及評價(jià)結(jié)果。小組之間形成對比。同時(shí)定期安排教師進(jìn)行知識更新。在模擬機(jī)上學(xué)員可以隨時(shí)查閱與本次焊接相關(guān)的焊接知識的文檔資料,老師可以配合理論課程的需要在后臺動態(tài)的更新、上傳、刪除這些文檔資料,以便于學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)。

        2)焊接模擬器操作訓(xùn)練

        學(xué)生在進(jìn)行焊接訓(xùn)練前可以進(jìn)行“手把手”的引導(dǎo)學(xué)習(xí)模式,可最以在虛擬的焊接場景中看到系統(tǒng)提供的虛擬“引導(dǎo)焊槍”,學(xué)生只需跟隨“引導(dǎo)焊槍”進(jìn)行焊接操作,就好像有老師對其“手把手”進(jìn)行引導(dǎo)焊接手法訓(xùn)練。學(xué)員進(jìn)行焊接訓(xùn)練時(shí),系統(tǒng)會提供實(shí)時(shí)的焊接數(shù)據(jù)的圖形化提示,如:弧長、行走速度、行走角度等相當(dāng)于老師與學(xué)員一對一專注培訓(xùn)。學(xué)生根據(jù)這些數(shù)據(jù)化提示及時(shí)糾正運(yùn)弧時(shí)的手部動作,以達(dá)到最高的教學(xué)效益。

        3)教學(xué)應(yīng)用

        老師能在模擬器上進(jìn)行廣播教學(xué),實(shí)時(shí)的焊接畫面會同步到培訓(xùn)教室的每一臺學(xué)員機(jī)上,以方便學(xué)生進(jìn)行焊接觀摩學(xué)習(xí)。學(xué)員可將老師的焊接過程同步到自己的學(xué)員機(jī)上,以實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)老師的焊接手法,達(dá)到“手把手”教學(xué)模式。老師與學(xué)員的焊接錄像可通過網(wǎng)絡(luò)分享給其它任意學(xué)員進(jìn)行回看,同時(shí)優(yōu)秀的焊接錄像還可下載導(dǎo)入模擬機(jī)中進(jìn)行實(shí)時(shí)對比焊接學(xué)習(xí)及訓(xùn)練。

        3 焊接模擬器的訓(xùn)練效果評價(jià)

        通過教師管理端輕松的管理多臺訓(xùn)練模擬機(jī),動態(tài)的分配訓(xùn)練任務(wù)。培訓(xùn)及考試結(jié)果可直接傳送至數(shù)據(jù)庫,系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)評估并記錄打印。老師可以對學(xué)員整個(gè)焊接培訓(xùn)過程進(jìn)行追蹤評定,并可隨時(shí)將歷史焊接數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)檔查看及焊接錄像回放。

        自動評價(jià)功能受到學(xué)生的歡迎,此功能可以檢驗(yàn)學(xué)生的理論及實(shí)操水平,學(xué)生根據(jù)評價(jià)結(jié)果可以調(diào)整自身的學(xué)習(xí)計(jì)劃。當(dāng)學(xué)生通過自己的努力完成了較復(fù)雜的模擬訓(xùn)練項(xiàng)目時(shí),會極大地提升其自信心和成就感。

        4 結(jié)語

        即便焊接班模擬器有諸多優(yōu)點(diǎn),但在實(shí)際教學(xué)應(yīng)用中,要想獲得好的教學(xué)效果,還是離不開教師對學(xué)生給予正確有效的指導(dǎo)和引導(dǎo)。在我校焊接專業(yè)教學(xué)中,我們應(yīng)用焊接模擬器,改革課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)模式,合理結(jié)合學(xué)生特點(diǎn),充分發(fā)揮高職學(xué)生的主觀能動性,切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)出更多焊接高技能人才。

        [1]潘際鑾.21世紀(jì)焊接科學(xué)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.

        [2]張建勛等.HTS焊接模擬培訓(xùn)系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].電焊機(jī),2012,(3).

        (責(zé)任編輯:興安)

        D523.34

        A

        1003-3319(2016)03-00081-02

        10.19469/j.cnki.1003-3319.2016.03.0081

        沈陽市科技創(chuàng)新專項(xiàng)資金——社會發(fā)展科技攻關(guān)專項(xiàng)“面向裝備制造業(yè)的職業(yè)技能虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)”(F14-124-9-00)

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