賈克文（新疆輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械技術(shù)分院， 新疆 烏魯木齊 830021）

開發(fā)和使用虛擬裝配及運(yùn)動(dòng)仿真軟件在檢修工培訓(xùn)中的實(shí)踐

賈克文（新疆輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械技術(shù)分院， 新疆 烏魯木齊 830021）

在化工檢修工的培訓(xùn)中開發(fā)和使用虛擬裝配及運(yùn)動(dòng)仿真軟件，使學(xué)員在學(xué)習(xí)化工機(jī)器設(shè)備時(shí)更加直觀的了解其結(jié)構(gòu)原理，進(jìn)行虛擬拆裝，提高拆裝效率從而為實(shí)際操作 打好基礎(chǔ)，使培訓(xùn)化工檢修鉗工的工作更加扎實(shí)、有效。

培訓(xùn)；虛擬裝配；運(yùn)動(dòng)仿真；開發(fā)。

0 引言

職業(yè)院校具有較強(qiáng)的師資力量和實(shí)訓(xùn)設(shè)備，除了承擔(dān)在校學(xué)生的培養(yǎng)教育外，還肩負(fù)著為企業(yè)培訓(xùn)員工的任務(wù)。多年來我們?cè)趯?duì)化工檢修鉗工的培訓(xùn)中發(fā)現(xiàn)，許多學(xué)員對(duì)化工機(jī)器設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作原理不能完全了解，直接影響到他們掌握其操作技能。究其原因發(fā)現(xiàn)培訓(xùn)教材中許多機(jī)器設(shè)備的裝配圖較為復(fù)雜，學(xué)員看圖能力不強(qiáng)，影響了學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性。對(duì)此，嘗試在化工檢修鉗工培訓(xùn)中開發(fā)和使用虛擬裝配及運(yùn)動(dòng)仿真軟件，學(xué)員能直觀的了解化工機(jī)器設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理，進(jìn)而進(jìn)行虛擬裝配，學(xué)員學(xué)習(xí)機(jī)器設(shè)備更加直觀、形象，在此基礎(chǔ)上直接參與操作，化工檢修鉗工培訓(xùn)有了明顯的改善，學(xué)員的理論、操作水平取得了顯著的進(jìn)步。

1 以前化工檢修鉗工培訓(xùn)中存在的兩種傾向

1.1 培訓(xùn)偏重于理論講解，學(xué)員缺乏實(shí)際動(dòng)手操作能力

（1）近幾年由于培訓(xùn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，原有的實(shí)訓(xùn)條件已不能滿足學(xué)員培訓(xùn)的需要，本該在實(shí)訓(xùn)車間完成的課程，由于實(shí)訓(xùn)設(shè)備有限，化工檢修鉗工的培訓(xùn)不得不改為在培訓(xùn)教室里進(jìn)行理論講解。

（2）新老培訓(xùn)教師交替更新，一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師退休或調(diào)離，許多新的、高學(xué)歷的年輕培訓(xùn)教師走上講臺(tái)，他們理論功底扎實(shí)，但大多缺乏實(shí)踐動(dòng)手能力。

（3）實(shí)際操作耗能耗材，操作不當(dāng)容易造成機(jī)器設(shè)備損壞，實(shí)訓(xùn)成本較高，在培訓(xùn)經(jīng)費(fèi)比較緊張的情況下，培訓(xùn)只有壓縮這部分經(jīng)費(fèi)。因此，本應(yīng)該在實(shí)訓(xùn)車間完成的培訓(xùn)教學(xué)只能在培訓(xùn)教室講解，使得原本比較簡單的化工機(jī)器設(shè)備結(jié)構(gòu)、原理變得復(fù)雜、抽象不好理解，許多學(xué)員覺得培訓(xùn)教學(xué)枯燥無味，有些干脆放棄化工機(jī)器設(shè)備結(jié)構(gòu)、原理的學(xué)習(xí)。

1.2 強(qiáng)調(diào)學(xué)員動(dòng)手實(shí)踐，忽視學(xué)員對(duì)化工機(jī)器設(shè)備結(jié)構(gòu)、原理的掌握

為了改變這種單純理論教學(xué)培訓(xùn)，提高學(xué)員動(dòng)手能力，將化工機(jī)器設(shè)備培訓(xùn)改到實(shí)訓(xùn)車間或到工廠車間去上，這些做法雖然較前面有一定的進(jìn)步，但通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)還存在一些不足。主要表現(xiàn)在兩點(diǎn)。

（1）許多培訓(xùn)指導(dǎo)教師，在簡單講解完化工機(jī)器設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理后、再講解其拆裝步驟，然后讓學(xué)員去實(shí)際拆裝，學(xué)員只會(huì)機(jī)械的模仿拆卸裝配，比較盲目，加上有些培訓(xùn)指導(dǎo)教師多年來側(cè)重于操作，講解時(shí)的邏輯性、條理性不到位，使得學(xué)員對(duì)機(jī)器設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理的了解并不充分，學(xué)員操作時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)野蠻拆卸、不按拆裝順序操作，有些機(jī)器設(shè)備在很短的時(shí)間就造成精度嚴(yán)重受損，甚至有些干脆報(bào)廢，后續(xù)其他培訓(xùn)班就沒辦法使用。還有些指導(dǎo)教師講解過于簡單化，學(xué)員操作動(dòng)手較盲目，加之機(jī)器設(shè)備有限，經(jīng)?？吹綄W(xué)員實(shí)習(xí)操作時(shí)，許多時(shí)間學(xué)員處于半休閑狀態(tài)，達(dá)不到預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

（2）有時(shí)把化工機(jī)器設(shè)備培訓(xùn)放到企業(yè)車間進(jìn)行，但企業(yè)由于是以生產(chǎn)為主，學(xué)員實(shí)習(xí)培訓(xùn)為輔，加上生產(chǎn)環(huán)境影響，學(xué)員分散，許多培訓(xùn)學(xué)員在企業(yè)得不到保證，使得化工機(jī)器設(shè)備學(xué)習(xí)效果較差。

2 虛擬裝配及動(dòng)畫軟件的開發(fā)

針對(duì)以上化工檢修鉗工培訓(xùn)中存在的兩種傾向，通過計(jì)算機(jī)輔助繪圖軟件使用，嘗試開發(fā)化工機(jī)器設(shè)備三維虛擬裝配及運(yùn)動(dòng)仿真軟件，使得學(xué)員化工檢修鉗工培訓(xùn)更加直觀、形象。開發(fā)化工檢修鉗工虛擬裝配及動(dòng)畫軟件，是一項(xiàng)工作量大，涉及多方面知識(shí)的工作，除了要有較強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)外，還要具有吃苦耐勞，勇于鉆研的精神，由經(jīng)驗(yàn)豐富的老師帶領(lǐng)部分青年教師組成課題小組并吸收個(gè)別基礎(chǔ)知識(shí)比較扎實(shí)的學(xué)員參與其中。開發(fā)的項(xiàng)目本著由易到難的原則進(jìn)行，從簡單的化工管路的管件及閥門，如彎頭、三通、大小頭和管閥、球閥、蝶閥、磁力閥及安全閥，在積累了一定經(jīng)驗(yàn)后，開始開發(fā)化工機(jī)器設(shè)備的各種泵，前后開發(fā)了單機(jī)單吸離心泵、齒輪油泵、雙吸泵、多級(jí)泵、磁力泵、屏蔽泵、往復(fù)泵等，在此基礎(chǔ)上對(duì)風(fēng)機(jī)、列管式換熱器等實(shí)習(xí)車間現(xiàn)有的化工機(jī)器設(shè)備進(jìn)行開發(fā)，在以后將對(duì)活塞式壓縮機(jī)和離心式壓縮機(jī)進(jìn)行開發(fā)。

3 采用虛擬裝配及運(yùn)動(dòng)仿真軟件在專業(yè)課教學(xué)中傳授知識(shí)和技能

開發(fā)出化工機(jī)器設(shè)備的虛擬裝配及運(yùn)動(dòng)仿真軟件后，配合機(jī)器設(shè)備的實(shí)體，指導(dǎo)教師在一體化教室的授課發(fā)生了根本性的變化。首先，指導(dǎo)教師對(duì)要拆裝的化工機(jī)器設(shè)備進(jìn)行介紹，用三維動(dòng)畫展示化工機(jī)器設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理，機(jī)器設(shè)備在馬達(dá)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)起來，形象、直觀、工作原理一目了然，增加了學(xué)員學(xué)習(xí)的興趣和積極性，學(xué)員能夠直觀的掌握化工機(jī)器設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理。其次，指導(dǎo)教師演示虛擬拆卸，利用SlidWorks創(chuàng)建爆炸圖，將機(jī)器設(shè)備上的零件按正確的拆卸順序進(jìn)行虛擬拆卸，在虛擬拆卸的過程中指導(dǎo)教師邊虛擬裝拆邊告訴學(xué)員要點(diǎn)和注意事項(xiàng)，為了使學(xué)員真正消化吸收，對(duì)此可反復(fù)演示，（有條件的單位可讓學(xué)員在電腦上反復(fù)練習(xí)虛擬裝配）。第三，在學(xué)員掌握上述內(nèi)容的前提下，指導(dǎo)教師再帶學(xué)員到化工機(jī)器設(shè)備的實(shí)體前，實(shí)際演示機(jī)器設(shè)備的裝拆過程，第四，分組讓學(xué)員實(shí)際裝拆，實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師巡回檢查指導(dǎo)，第五，裝拆結(jié)束后，指導(dǎo)教師及時(shí)總結(jié)，對(duì)存在的不足重新演示糾正。最后，指導(dǎo)教師讓學(xué)員按正確的方法將化工機(jī)器設(shè)備裝配好，場地恢復(fù)原樣。

4 對(duì)開發(fā)虛擬裝配及運(yùn)動(dòng)仿真軟件在專業(yè)課教學(xué)中的應(yīng)用的成效

開發(fā)和使用虛擬裝配及運(yùn)動(dòng)仿真軟件在檢修工培訓(xùn)中的實(shí)踐在以下三方面效果明顯。

（1）通過開發(fā)化工機(jī)器設(shè)備虛擬裝配及動(dòng)畫軟件，有效的鍛煉了課題成員的綜合能力，參與開發(fā)成員的徒手繪圖能力、CAD繪圖繪圖能力、solidworks三維建模能力及專業(yè)知識(shí)和能力都有了顯著進(jìn)步。

（2）通過開發(fā)和使用化工機(jī)器設(shè)備虛擬裝配及動(dòng)畫軟件，減輕了專業(yè)課指導(dǎo)教師的教學(xué)負(fù)擔(dān)，學(xué)員掌握化工機(jī)器設(shè)備的情況明顯好轉(zhuǎn)，培訓(xùn)成效顯著。

（3）減少了盲目拆卸和裝配，耗材、耗能和零部件損壞情況明顯改觀，化工機(jī)器設(shè)備的使用壽命大幅度增加。

［1］袁鋒.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)圖庫［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

［2］鄧勁蓮.機(jī)械產(chǎn)品三維建模圖冊(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.

［3］趙罘.常用機(jī)械機(jī)構(gòu)虛擬裝配及運(yùn)動(dòng)仿真40例［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.

［4］匡照忠.化工機(jī)器與設(shè)備［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013.

［5］吳先文.機(jī)械設(shè)備維修技術(shù)［M］.北京：人民郵電出版社，2014.

賈克文（1958- ），男，本科，新疆輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械技術(shù)分院，高級(jí)講師，職業(yè)教育。