虚拟仿真技术在机电类教学课中的应用

2020-08-18高晓岚

时代农机 2020年6期

高晓岚

（天府新区信息职业学院，四川天府 620564）

在高职机电专业教学中，经常会遇到很多教学难题，只有通过实验的方式来可以得到解决，然而很多院校的实验基地建设不够完全，基础设备不够完善。因此，可以通过现代信息技术、虚拟工艺以及虚拟实验来进行解决，不仅可以提升实验效率，也可以更为方便，节省实验成本，还可以通过虚拟仿真技术的应用提升学生的学习兴趣，使得学生的思维可以得到锻炼，独立解决问题的能力可以得到培养，并且对教学模式也是一种改革，对于教师的教学能力和教学方式也提出了更高的要求，使得课堂变得更生动，教学效果更好，促进高职院校学生机电专业技术不断提升。

1 虚拟仿真技术在高职机电专业教学中的作用

（1）有效解决设备短缺问题。在高职院校中，由于机电专业教学中的知识比较抽象，在教学过程中需要借助各种实验以及设备来完成教学实践，这对于院校的硬件设施提出了更高的要求，需要投入大量的资金来建立实验基地，购买实验设备和实验材料，并且这些实验材料的损耗和损坏也是非常严重的，每年花费的维护保养的费用也会非常多，对于高职院校来说是非常大的压力。但是通过采用虚拟仿真技术，就可以省下来非常多用于建设实验基地，购买实验器材的资金，通过这项技术的引进，也可以使得学生可以更多的进行实验操作，提高学生的实践能力，改变了高职院校实验设备短缺的问题。

（2）可以节省资金。在高职院校中，建立虚拟仿真实验基地，可以实现对教学设备的重复利用，通过虚拟仿真技术可以对相同的实验内容进行反复利用，这对于高职院校来说也是非常方便的，节省了大量的实验设备和材料。通过虚拟仿真技术的利用，使得高职院校的教学成本得以降低，丰富了教学资源，促进教学水平的提升。

（3）提高学习兴趣。随着科学技术的发展，传统的教育方式正在逐渐发生变化，教育改革中需要更多科技的元素。在高职院校教学中，很多教学设备过于陈旧，不能跟上时代发展的步伐，急需要进行更新，然而更新这些实验设备以及实验材料，需要大量的资金支持，这对于高职院校来说是非常大的开支，即使花费很大的代价购买了实验设备器材，在使用过程中也会有非常大的损耗，不能做到重复利用。但是建立虚拟仿真技术实验基地就不同，可以极大地节省资金，还可以对实验设备进行重复利用，对于实验器材也不存在损耗，不需要购买实验材料，对于高职院校学生的实践有着非常大的功用，促进高职院校机电专业学生学习效率的提升。

2 虚拟仿真技术在高职机电教学中的应用实践

（1）课堂理论教学。在高职院校机电课程教学过程中，采用虚拟仿真技术可以进行理论知识的教学。高职院校机电课程教学有着非常大的专业化和职业化特点，其教学的目的就是为了让学生在毕业之后可以从事机电方面的工作，针对性比较强，在实际教学中需要将理论教学与实践教学统一和融合。通过虚拟仿真技术，可以在学生在学习理论知识的过程中，可以更好地对机电专业相关的机械知识有一定的了解和掌握，提高学生的学习效率。在实际学习过程中，第一次接触知识的印象是非常重要的，可以帮助人们对于知识的记忆程度加深，在学习理论知识的过程中，对于学生后续实践有着非常重要的指导作用，只有重视学习理论知识，在实践的过程中才能作用心中有数、游刃有余，在实践过程中还可以加深对理论知识的理解。例如，在学习《汽车电工电子技术》过程中，学生需要对汽车电气、汽车程序编制等理论知识进行掌握。教师在设计教学中还需要帮助学生掌握专业的机械制图、机械工艺以及计算机设计和制造等。因此，在教学中教师应该对相应的理论知识进行梳理，按照教材编排的内容进行合理的划分，将学生按照不同的层次进行分组，引导学生在课前进行预习、查阅资料，对教材内容进行探讨，可以根据自己的理解对教材内容进行分析，对于自己有疑惑的地方进行标记，最终在课堂中解决。在实际课程进行过程中，采用虚拟仿真技术，可以对汽车电路、电源、电动机等地方进行重点讲解，通过虚拟仿真技术可以对学生不懂的地方进行更清楚的讲解和分析，使得学生对于理论知识真正理解，提高教学效果。

（2）实验教学。在高职院校机电专业教学中，学生的实践能力是非常重要的一个方面，需要加强对学生实践能力的培养。在实际教学中对于机电专业的实验教学提出了更高的要求，对于学生的实践能力的培养也提出了更高的要求。在采用虚拟仿真技术过程中，可以通过外观、构造以及三维实体仿真模型建立合理的方针模型，从而为学生提供更可靠的、生动的教学辅助。根据机电专业学生对实践的要求以及未来在工作中的能力要求，在实际仿真模型规划过程中，应该建立与实际相符合的仿真模型，促进学生更直观的进行实验和理解。机电专业学生在实际实验过程中，需要使用非常昂贵的教学设备和器材，使用的实验材料也是非常多的，并且耗费非常快，通过虚拟仿真技术的引进可以帮助高职院校节省大量的资金投入。在虚拟仿真技术应用过程中，学生更为直观地看到机械设备内部构造，并且可以通过一定的方法对其进行操作，这样也不会考虑到是否会造成机械的损坏，学生对于机械设备的了解和掌握可以更为透彻，提高了学生实践的积极性，避免了在以往实验中只能看不能摸的尴尬实践，培养了学生的实际操作能力，引发学生自主独立思考，树立学习意识。比如，《汽车机械基础》实验教学过程中，教师可以通过虚拟仿真技术为学生提供更多的仿真软件，这些软件的真实感非常强，具有真实的可操作性。学生在实验中可以通过电脑进行模拟操作，这样可以更快地掌握汽车机械的操作，掌握汽车机械的操作。在虚拟仿真技术的应用下，学生可以熟练掌握各种操作，提升了实践应用的能力。

（3）学生实习阶段。在高职院校机电教学中，针对人才未来的发展，需要在人才培养过程重视实践，与企业联合，使得学生可以在企业中进行实习，这为学生在未来职业生涯中发展有着重要的作用。然而很多机电专业毕业生在实际工作过程中，会出现理论知识不足，实践能力欠缺等问题，使得他们在实践过程中遇到的很多问题没有办法处理，无法适应自己的岗位工作，这都是高职院校在培养人才的过程中，没有重视实习阶段。应用虚拟仿真技术在实际实习过程中，教师可以在学生的学习和工作过程中，对学生遇到的种种问题进行总结，利用虚拟仿真技术将遇到的各种问题表现出来并探寻解决的方法，帮助学生丰富理论知识，查漏补缺，使得学生的专业知识可以更扎实，提升学生的专业技术水平。当前，在高职院校机电专业教学中使用仿真技术还有较高的门槛限制，因此高职院校应建立专门针对虚拟仿真及时教学的基地，并打造优秀专业的教师团队，对学生进行全方位的培养，利用各种虚拟仿真软件，为社会培养出一批专业素质高的机电技术人员。