虛擬仿真技術(shù)在機(jī)電類教學(xué)課中的應(yīng)用

高曉嵐

（天府新區(qū)信息職業(yè)學(xué)院，四川 天府 620564）

在高職機(jī)電專業(yè)教學(xué)中，經(jīng)常會(huì)遇到很多教學(xué)難題，只有通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)可以得到解決，然而很多院校的實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)不夠完全，基礎(chǔ)設(shè)備不夠完善。因此，可以通過(guò)現(xiàn)代信息技術(shù)、虛擬工藝以及虛擬實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行解決，不僅可以提升實(shí)驗(yàn)效率，也可以更為方便，節(jié)省實(shí)驗(yàn)成本，還可以通過(guò)虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生的思維可以得到鍛煉，獨(dú)立解決問(wèn)題的能力可以得到培養(yǎng)，并且對(duì)教學(xué)模式也是一種改革，對(duì)于教師的教學(xué)能力和教學(xué)方式也提出了更高的要求，使得課堂變得更生動(dòng)，教學(xué)效果更好，促進(jìn)高職院校學(xué)生機(jī)電專業(yè)技術(shù)不斷提升。

1 虛擬仿真技術(shù)在高職機(jī)電專業(yè)教學(xué)中的作用

（1）有效解決設(shè)備短缺問(wèn)題。在高職院校中，由于機(jī)電專業(yè)教學(xué)中的知識(shí)比較抽象，在教學(xué)過(guò)程中需要借助各種實(shí)驗(yàn)以及設(shè)備來(lái)完成教學(xué)實(shí)踐，這對(duì)于院校的硬件設(shè)施提出了更高的要求，需要投入大量的資金來(lái)建立實(shí)驗(yàn)基地，購(gòu)買(mǎi)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)材料，并且這些實(shí)驗(yàn)材料的損耗和損壞也是非常嚴(yán)重的，每年花費(fèi)的維護(hù)保養(yǎng)的費(fèi)用也會(huì)非常多，對(duì)于高職院校來(lái)說(shuō)是非常大的壓力。但是通過(guò)采用虛擬仿真技術(shù)，就可以省下來(lái)非常多用于建設(shè)實(shí)驗(yàn)基地，購(gòu)買(mǎi)實(shí)驗(yàn)器材的資金，通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)的引進(jìn)，也可以使得學(xué)生可以更多的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，改變了高職院校實(shí)驗(yàn)設(shè)備短缺的問(wèn)題。

（2）可以節(jié)省資金。在高職院校中，建立虛擬仿真實(shí)驗(yàn)基地，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)設(shè)備的重復(fù)利用，通過(guò)虛擬仿真技術(shù)可以對(duì)相同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行反復(fù)利用，這對(duì)于高職院校來(lái)說(shuō)也是非常方便的，節(jié)省了大量的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料。通過(guò)虛擬仿真技術(shù)的利用，使得高職院校的教學(xué)成本得以降低，豐富了教學(xué)資源，促進(jìn)教學(xué)水平的提升。

（3）提高學(xué)習(xí)興趣。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的教育方式正在逐漸發(fā)生變化，教育改革中需要更多科技的元素。在高職院校教學(xué)中，很多教學(xué)設(shè)備過(guò)于陳舊，不能跟上時(shí)代發(fā)展的步伐，急需要進(jìn)行更新，然而更新這些實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及實(shí)驗(yàn)材料，需要大量的資金支持，這對(duì)于高職院校來(lái)說(shuō)是非常大的開(kāi)支，即使花費(fèi)很大的代價(jià)購(gòu)買(mǎi)了實(shí)驗(yàn)設(shè)備器材，在使用過(guò)程中也會(huì)有非常大的損耗，不能做到重復(fù)利用。但是建立虛擬仿真技術(shù)實(shí)驗(yàn)基地就不同，可以極大地節(jié)省資金，還可以對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行重復(fù)利用，對(duì)于實(shí)驗(yàn)器材也不存在損耗，不需要購(gòu)買(mǎi)實(shí)驗(yàn)材料，對(duì)于高職院校學(xué)生的實(shí)踐有著非常大的功用，促進(jìn)高職院校機(jī)電專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提升。

2 虛擬仿真技術(shù)在高職機(jī)電教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐

（1）課堂理論教學(xué)。在高職院校機(jī)電課程教學(xué)過(guò)程中，采用虛擬仿真技術(shù)可以進(jìn)行理論知識(shí)的教學(xué)。高職院校機(jī)電課程教學(xué)有著非常大的專業(yè)化和職業(yè)化特點(diǎn)，其教學(xué)的目的就是為了讓學(xué)生在畢業(yè)之后可以從事機(jī)電方面的工作，針對(duì)性比較強(qiáng)，在實(shí)際教學(xué)中需要將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)統(tǒng)一和融合。通過(guò)虛擬仿真技術(shù)，可以在學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的過(guò)程中，可以更好地對(duì)機(jī)電專業(yè)相關(guān)的機(jī)械知識(shí)有一定的了解和掌握，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。在實(shí)際學(xué)習(xí)過(guò)程中，第一次接觸知識(shí)的印象是非常重要的，可以幫助人們對(duì)于知識(shí)的記憶程度加深，在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的過(guò)程中，對(duì)于學(xué)生后續(xù)實(shí)踐有著非常重要的指導(dǎo)作用，只有重視學(xué)習(xí)理論知識(shí)，在實(shí)踐的過(guò)程中才能作用心中有數(shù)、游刃有余，在實(shí)踐過(guò)程中還可以加深對(duì)理論知識(shí)的理解。例如，在學(xué)習(xí)《汽車電工電子技術(shù)》過(guò)程中，學(xué)生需要對(duì)汽車電氣、汽車程序編制等理論知識(shí)進(jìn)行掌握。教師在設(shè)計(jì)教學(xué)中還需要幫助學(xué)生掌握專業(yè)的機(jī)械制圖、機(jī)械工藝以及計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和制造等。因此，在教學(xué)中教師應(yīng)該對(duì)相應(yīng)的理論知識(shí)進(jìn)行梳理，按照教材編排的內(nèi)容進(jìn)行合理的劃分，將學(xué)生按照不同的層次進(jìn)行分組，引導(dǎo)學(xué)生在課前進(jìn)行預(yù)習(xí)、查閱資料，對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行探討，可以根據(jù)自己的理解對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行分析，對(duì)于自己有疑惑的地方進(jìn)行標(biāo)記，最終在課堂中解決。在實(shí)際課程進(jìn)行過(guò)程中，采用虛擬仿真技術(shù)，可以對(duì)汽車電路、電源、電動(dòng)機(jī)等地方進(jìn)行重點(diǎn)講解，通過(guò)虛擬仿真技術(shù)可以對(duì)學(xué)生不懂的地方進(jìn)行更清楚的講解和分析，使得學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)真正理解，提高教學(xué)效果。

（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在高職院校機(jī)電專業(yè)教學(xué)中，學(xué)生的實(shí)踐能力是非常重要的一個(gè)方面，需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。在實(shí)際教學(xué)中對(duì)于機(jī)電專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了更高的要求，對(duì)于學(xué)生的實(shí)踐能力的培養(yǎng)也提出了更高的要求。在采用虛擬仿真技術(shù)過(guò)程中，可以通過(guò)外觀、構(gòu)造以及三維實(shí)體仿真模型建立合理的方針模型，從而為學(xué)生提供更可靠的、生動(dòng)的教學(xué)輔助。根據(jù)機(jī)電專業(yè)學(xué)生對(duì)實(shí)踐的要求以及未來(lái)在工作中的能力要求，在實(shí)際仿真模型規(guī)劃過(guò)程中，應(yīng)該建立與實(shí)際相符合的仿真模型，促進(jìn)學(xué)生更直觀的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和理解。機(jī)電專業(yè)學(xué)生在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要使用非常昂貴的教學(xué)設(shè)備和器材，使用的實(shí)驗(yàn)材料也是非常多的，并且耗費(fèi)非?？?，通過(guò)虛擬仿真技術(shù)的引進(jìn)可以幫助高職院校節(jié)省大量的資金投入。在虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，學(xué)生更為直觀地看到機(jī)械設(shè)備內(nèi)部構(gòu)造，并且可以通過(guò)一定的方法對(duì)其進(jìn)行操作，這樣也不會(huì)考慮到是否會(huì)造成機(jī)械的損壞，學(xué)生對(duì)于機(jī)械設(shè)備的了解和掌握可以更為透徹，提高了學(xué)生實(shí)踐的積極性，避免了在以往實(shí)驗(yàn)中只能看不能摸的尷尬實(shí)踐，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)際操作能力，引發(fā)學(xué)生自主獨(dú)立思考，樹(shù)立學(xué)習(xí)意識(shí)。比如，《汽車機(jī)械基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師可以通過(guò)虛擬仿真技術(shù)為學(xué)生提供更多的仿真軟件，這些軟件的真實(shí)感非常強(qiáng)，具有真實(shí)的可操作性。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中可以通過(guò)電腦進(jìn)行模擬操作，這樣可以更快地掌握汽車機(jī)械的操作，掌握汽車機(jī)械的操作。在虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用下，學(xué)生可以熟練掌握各種操作，提升了實(shí)踐應(yīng)用的能力。

（3）學(xué)生實(shí)習(xí)階段。在高職院校機(jī)電教學(xué)中，針對(duì)人才未來(lái)的發(fā)展，需要在人才培養(yǎng)過(guò)程重視實(shí)踐，與企業(yè)聯(lián)合，使得學(xué)生可以在企業(yè)中進(jìn)行實(shí)習(xí)，這為學(xué)生在未來(lái)職業(yè)生涯中發(fā)展有著重要的作用。然而很多機(jī)電專業(yè)畢業(yè)生在實(shí)際工作過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)理論知識(shí)不足，實(shí)踐能力欠缺等問(wèn)題，使得他們?cè)趯?shí)踐過(guò)程中遇到的很多問(wèn)題沒(méi)有辦法處理，無(wú)法適應(yīng)自己的崗位工作，這都是高職院校在培養(yǎng)人才的過(guò)程中，沒(méi)有重視實(shí)習(xí)階段。應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)在實(shí)際實(shí)習(xí)過(guò)程中，教師可以在學(xué)生的學(xué)習(xí)和工作過(guò)程中，對(duì)學(xué)生遇到的種種問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)，利用虛擬仿真技術(shù)將遇到的各種問(wèn)題表現(xiàn)出來(lái)并探尋解決的方法，幫助學(xué)生豐富理論知識(shí)，查漏補(bǔ)缺，使得學(xué)生的專業(yè)知識(shí)可以更扎實(shí)，提升學(xué)生的專業(yè)技術(shù)水平。當(dāng)前，在高職院校機(jī)電專業(yè)教學(xué)中使用仿真技術(shù)還有較高的門(mén)檻限制，因此高職院校應(yīng)建立專門(mén)針對(duì)虛擬仿真及時(shí)教學(xué)的基地，并打造優(yōu)秀專業(yè)的教師團(tuán)隊(duì)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行全方位的培養(yǎng)，利用各種虛擬仿真軟件，為社會(huì)培養(yǎng)出一批專業(yè)素質(zhì)高的機(jī)電技術(shù)人員。

3 結(jié) 語(yǔ)

總之，在高職機(jī)電專業(yè)教學(xué)中，采用虛擬仿真及時(shí)可以有效的提高教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)意識(shí)的提升，使得理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)可以更為有效，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中可以更為直觀地看到機(jī)械內(nèi)部構(gòu)造，進(jìn)行實(shí)踐操作，提升學(xué)生的應(yīng)用能力，為社會(huì)培養(yǎng)出專業(yè)的技術(shù)型人才，促進(jìn)機(jī)電行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。