虚拟仿真技术在焊接实训中的应用

虚拟仿真技术在焊接实训中的应用

魏斌

河北省玉田县职业技术教育中心  河北省唐山市  064100

 摘要：焊接技术对于各大工业生产来说有着非常重要的作用，而且我国对这方面的人才有着非常高的要求，其必须要具备较强的专业知识以及技术，所以焊接实训课程对学生而言则是一项不可或缺的学习内容。但在目前来看，大部分学校中传统焊接实训课程存在着成本过高、危害健康以及污染环境等多种问题。然而在实际的焊接实训课程采用虚拟仿真技术来进行教学，不仅可以完全避免以上问题的发生，还能有效激发学生的学习兴趣，从而大幅度提升教学质量。因此，文章首先对虚拟仿真技术在焊接实训中具备的优势加以明确；其次，提出虚拟仿真技术在焊接实训中的实际应用。

关键词：虚拟仿真技术；焊接实训；实际应用

引言：随着制造工业领域不断飞速发展，焊接技术已经被相关行业广泛应用，大部分工业产品也是需要先进的焊接技术才能制作出高科技产品，并且焊接技术具备制作成本低以及连接点牢固等多种优势。然而学校中的焊接实训课程主要是为了强化学生动手实践操作能力，从而为国家培育出高质量的专业技术人才。但在目前来看，有些学校焊接技术存在着课程周期较短或是相关教学设备不齐全等因素，并且专业技术教师在教学过程中没有积极对教学模式进行改善与创新，这样一来严重导致了学生在学习的过程中失去动手操作的兴趣，对此专业技术教师应该对教学内容以及教学模式做出相应的改善。

一、虚拟仿真技术在焊接实训中具备的优势

在学校焊接实训课程中利用虚拟仿真技术具备以下优点：第一点则是具备安全性以及环保性，虚拟仿真技术不存在各种有害物质，例如刺眼的强光、高温带来的伤害以及化学物质的污染等；第二点则是虚拟仿真技术也具有三枪一丝，这里的三枪一丝指的是氩弧焊焊枪、焊条电弧焊焊钳、气体保护焊焊枪和焊丝；第三点则是虚拟仿真技术具有灵敏的触碰感以及良好的反馈感，虚拟仿真技术所配备的相关工具有触碰感知，再加上其较为准确的空间定位，可以让学生更加直观的感受真实操作；第四点则是能够带给学生立体视觉体验感，使学生佩戴相关立体头盔进行焊接技术的操作，这样一来可以在立体空间中精准找到需要焊接的位置，从而强化学生实际操作体验，让焊接实训课程更加具备真实性；第五点则是能够实现对学生一对一教学，学生在实际操作的准备阶段可以接受虚拟仿真技术的一对一教学指导，其具备相关课程的练习模式，模拟真实焊接场景，使学生只需要跟着虚拟仿真技术的指导来进行相关操作；第六点则是可以分享立体焊接录像，学生在进行焊接技术练习时，虚拟仿真技术能够将全部过程录制下来，并且还能通过互联网实现有效分享，在此过程中，较为优秀的焊接录像可以进行下载，这样一来学生可以与自己的练习过程进行对比，发现自己在操作过程中的问题与不足且加以改正；第八点则是虚拟仿真技术具有辅助显示功能，学生在实际的焊接实训课程中，其能够给予学生相关数据的提示，使学生可以根据提示来调整焊接过程中的姿势，以此来提升焊接实训课程的效果；第九点则是有效缩减焊接实训课程的成本，虚拟仿真技术在焊接实训课程中不挑训练场地，不需要教师准备相应的焊件以及焊材，学生在练习的过程中也可以完全避免噪声、烟尘以及光污染的问题；第十点则是虚拟仿真技术可以使学生随时查找相关知识，在此设备中具备与焊接技术有关的资料，同时教师还可以对这些资料进行删减或更新，这样一来可以让学生所学的知识与时俱进，从而确保学生能够将所学过的知识应用到实际工作中[1]。

二、虚拟仿真技术在焊接实训中的实际应用

（一）设计完整的教学计划

专业技术教师为学生设计完整的焊接实训课程教学计划时，必须要根据学生的实际情况来进行相应的设计，在具体的焊接实训课程中要尊重学生在教学中的主体地位，充分发挥自身的引导作用来顺利完成教学目标。然而焊接实训课程一套完整的流程则是先让学生了解并熟悉焊接实训课程的环境，然后再根据具体的教学内容为学生布置相应的学习任务，通过虚拟仿真焊接实训和真实焊接实训这二者之间的结合，以此来提升焊接实训课程的效果与质量，使学生能够在此过程中更加深入的学习专业知识，最后再由专业教师与学生共同进行总结反馈，从而有效提升学生焊接技术能力。而这里需要注意的是，每一个环节都要围绕着学生的学情来进行，特别是在为学生布置学习任务以及虚拟仿真焊接实训环节，专业技术教师要将相关的基础概念以及理论知识向学生进行详细的讲解以及进行相关工具的展示，让学生能够更加直观的了解全部焊接过程。

（二）具体教学实施

在进行焊接实训课程的过程中，必须要先让学生深度学习手工电焊相关知识以及实际运用。首先利用虚拟仿真技术设备围绕焊接技术教材具体内容来设计好相应数值，例如焊接速度、电压以及电流等多种数值，这样一来有助于学生详细了解焊接全部过程，并且还能更好的掌握与焊接相关的基础概念。在这之后，虚拟仿真技术就会根据设置好的数值来进行模拟焊接场景，将全部焊接过程详细的呈现在学生的眼前，可以为学生提供较为真实的焊接场景，从而让学生更加直观的感受焊接过程与环境，以此来强化学生的学习体验。与此同时，学生在此过程中还能与虚拟仿真技术设备进行有效互动，实现虚拟环境与真实环境互动效果，这样一来可以充分激发学生的学习兴趣，使学生将全部注意力都转移到焊接实训课程中来，进而达到提升训练效果的目的。然而虚拟仿真技术在焊接实训课程中能够为学生提供一个高效的操作空间，在实际操作结束后，其能够准确的掌握相关操作信息，并提示学生在实际操作的过程中存在的问题以及不足之处，与此同时还能给予学生相应的解决方式。这样一来可以让学生更加明确自身存在的问题以及不足之处，从而进行有效的改善，确保学生能够将在焊接实训课程中所学到的知识应用在实际的焊接操作过程中

[2]。

结论：综上所述，在焊接实训课程中应用虚拟仿真技术不仅可以完全避免传统焊接实训课程中所出现的问题，还能有效激发学生实际操作的兴趣，从而有效提升焊接实训课程教学效果与质量，以此来提升学生焊接技术专业能力，为国家培育出高质量专业技术人才。

参考文献：

[1]张怡青,杨莉,谢胜利,任艳艳.虚拟仿真技术在焊接实训中的应用[J].科技与创新,2022(10):166-169.

[2]朱玉斌,于如信,郎超男,杨东.基于有限元虚拟仿真技术的焊接实训教学的研究与探索[J].创新创业理论研究与实践,2022,5(01):32-34.

魏斌，男，汉族，籍贯：河北省唐山市玉田县，生于1977－10，工作单位：河北省玉田县职业技术教育中心，单位省市：河北省唐山市，单位邮编：064100，职称：讲师，本科学历，研究方向：焊接实习指导