浅谈工程认证背景下焊接实训可视化的教学改革

浅谈工程认证背景下焊接实训可视化的教学改革

王建宇

河北省玉田县职业技术教育中心  河北省唐山市  064100

摘要：工程认证是国际通行的工程教育质量保证制度，也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。基于工程认证背景下的焊接实训教学工作逐步改变以往教师操作，学生拿着焊帽在旁围观的教学形式，通过采用高清焊接相机及仿真模拟实训中心有效结合的形式，使得学生可以直接在屏幕上观察老师的操作流程和手法。因此，本文主要针对工程认证背景下焊接实训可视化的意义及有效的教学改革策略展开论述。

关键词：工程认证；焊接实训；可视化；教学改革

引言：随着我国经济实力和科学技术不断发展的背景下，社会上对焊接技术人才的需求量较大，所以对中职院校所培养的人才，也更加关注技术水平和国家认证。焊接技术作为一门实践性较强的学科，其教学过程中难以用正常的摄像方法进行观察和记录超强明弧的过程，学生们也由于目前教学中缺少实践教学体验，难以有效的将理论知识与实践技能融会贯通。所以，专业老师应充分了解目前的教学现状，以工程认证为背景，逐步实现焊接实训可视化的教学改革。

一、工程认证背景下焊接实训可视化教学的意义

我国职业院校的教学目标是促进学生就业，未来能拥有更好的职业发展。作为焊接技术应用专业的学生来说，未来就业的领域通常为汽车、航空、造船及装备制造等行业。焊接技术是一种不可缺少的加工手段，目前我国焊接技能型人才相对紧缺，企业用人需求量又随着经济和技术实力的不断提升而逐渐增大。所以，我国中职类院校本着促进社会行业发展，满足企业用人缺口，为国家和社会逐步输入更多的具有超强的焊接专业知识和实践技能型人才。其中，为了全方位的促进焊接专业人才发展，工程认证是基础，更是未来学生步入社会，开始职业发展的重要保障。在此基础上逐步落实职业院校的“1+X”证书制度，不断的加强学生的焊接技能训练、可视化教学改革、模拟实训系统普及等全方位育人计划，为焊接技术领域的未来发展，提供专业的人才供给[1]。

二、工程认证背景下焊接实训可视化的教学改革策略

（一）设立仿真实训中心，提升专业技术水平

由于焊接实训过程中会出现一定的安全隐患、环境污染、能量和材料浪费等问题，所以在进行实训的过程中，学校和老师都积极设计和创新教学形式，逐步推进和落实焊接实训的可视化教学计划，让学生们能在老师和自己进行焊接技术训练时，借助先进的信息化社会，模拟、直播或者回放的形式进行操作训练。然而，如果没有经过一定的训练和模拟练习，直接让学生们进行可视化教学的演练，可能会造成一定的操作不当，浪费大量的时间和精力，技术水平却得不到显著提升。所以，可以在教学中引进“虚拟焊接仿真实训平台”，实现VR焊接，也是焊接可视化教学的一种有效改革形式[2]。

例如：“虚拟焊接仿真实训平台”，是促进焊接实训可视化教学的重要环节，主要利用分布式仿真实训技术、虚拟现实技术、微机测控技术、声音仿真技术及计算机图像实时可视化生成技术。在不需要真实焊机的情况下，通过仿真主控系统、位置追踪系统、声效显示系统和评定系统将焊接演练过程中焊枪的位置、速度、角度、操作信息等进行采集处理，并实时生成虚拟焊缝。利用虚拟现实技术丰富焊接实训，将理论知识与技能实训融合教学。给实训基地提供一种高效、绿色、环保、安全的实训环境。学生可以在虚拟焊接设备上反复练习，直至掌握操作技能为止。还可以实时监测学生并修正学生的操作问题，提高学习效率，降低实验成本，最主要的是能有效的提高焊接实训可视化教学的时效性和教学质量。

（二）利用“焊接相机”实现焊接实训可视化教学目标

   在焊接实训教学时使用焊接相机，可以监测并且反复观看整个焊接过程。虽然很多年前这种方式就已经集成到了我们的自动化系统中，但是没有足够的数据和实践证明如何在焊接实训的过程中使用焊接相机。而目前许多焊接自动化系统中，都安装了焊接相机，虽然机型的种类和价格有所区别，但是都能解决传统焊接实训教学时因场地、设备有限，又因为有一定的安全隐患和环境污染，难以反复的实践和实时观摩的问题。由于焊接实训教学时的方法和侧重教学方向不同，可以由专业教师根据现有学生情况和教学经费选择适当的焊接相机。同时，这种焊接相机的使用，不仅能实现焊接实训的可视化教学，还可以改变传统教学模式的局限，带来更多的教学优势。

  例如：在我们自动化焊接系统中，老师和同学们能通过焊接相机观察焊接区域的所有细节。在教学中还会有很多同学由于所需焊接的位置相对隐秘，心里会产生一定的顾虑，尤其是有些情况下，还无法直接观察焊接区域。如果应用焊接相机，就消除这些顾虑，既能减轻学生的操作压力，也能让老师在监测过程中最大程度的确保学生的操作安全。同时，焊接相机还能在教学中让操作者清晰的观察到焊接区域的细节及周边环境，还可以观察相关的焊接参数，确保焊丝位置是否正确、电弧的尺寸是否合适等。另外，焊接相机还具有录像功能，能够记录和捕捉学生和老师操作焊接视频，也就意味着实训中的焊接过程是存储追溯，可以在另外的设备上存储和回放，也可以用于质量确认和追溯。同时，为了提高学生的焊接作业质量，也可以进行逐帧回放的形式，进行过程分析。焊接相机提供了众多监测的细节，可以实时调整焊接过程和离线追溯角度，为职业院校焊接技术专业学生的实训教学创造了可视化的教学改革，更有效的促进了学生的专业技能稳步提升。

（三）立足工程认证背景，落实1+X证书体系

职业技能型人才是我国目前紧缺的专业型人才，职业院校的学生通常都不愿意长时间的学习固化、刻板的专业知识，反而喜欢动手能力较强的操作型教学形式。焊接技术专业的学生是需要不断的在实训教育的基础上巩固和加深对专业知识的了解和掌握程度。同时，通过可视化的实训过程，老师可以实时掌握学生的技能水平，加以有效的指导。然而，专业技能型人才并不是一个单纯的头衔而已，更主要的是以国家认可的考核和鉴定形式获得国内乃至国际的专业技能认证，为将来的就业和职业发展提供专业、可靠的证书保障。

例如：随着国家关于中职院校教学政策的调整，1+X证书制度在职业院校教学过程中被积极的推进和使用。主要是指培养学生在获得学历证书的同时，取得多类职业技能等级证书。作为焊接技术专业的学生而言，工程认证是目前行业内比较认可的专业证书，学生们一定要以此为目标，不断的在学习过程中跟随老师的引领，通过焊接实训可视化教学发现自身操作水平的不足，不断的调整和改进。同时，针对未来职业发展，积极地探索相关技能训练，取得国家和社会认可的技能证书，为将来的就业做好全方位的准备。

结论：综上所述，工程认证背景下，有效的实现焊接实训可视化教学改革的策略是促进学生更好的将理论知识与实践技能进行有效联合的重要途径。更是改变传统固化、刻板，缺少学生参与感教学模式的重要教学改革，应得到学校和专业老师的高度重视和积极推进。为新时代培养具有专业知识、技能经验和学科素养的高素质人才做好全方位的铺垫和准备。

参考文献：

[1]戴鸿滨，姜巍. 工程认证背景下焊接实训可视化的教学改革探索[J]. 高教学刊, 2022, 8(3):4.

[2]张志. 信息化技术在技工院校焊接实训教学改革中的应用探析[J]. 职业, 2021, 000(022):95-96.

王建宇，男，汉族，籍贯：河北省唐山市乐亭县，生于：1983-01，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，焊接实训