虚拟仿真技术在中职电工电子学科中的应用

赵理英

（日照市农业学校 山东省日照市 276511）

基于虚拟仿真技术的实际应用，其侧重点是利用科学技术创建虚拟系统，并对真实情境进行模拟分析，从而实现中职电工电子学科教学水平的综合提升。在中职电工电子学科教学的实践活动中，则需要创建虚拟的教学系统，其中包含教学环境、实训基地、教学场地等内容，在模仿真实环境的基础上，针对相关技能操作进行综合控制，从而实现中职电工电子学科的综合教学水平提升。在还原将教学场景、工作场景、教学工具等为基础，并在现代化模拟的前提下，解决教学资源、实训基地不足等问题，在拓展实践训练的基础上，达到提高自身专业技能水平的目的。

1 虚拟仿真技术的基本概述

1.1 概念

虚拟仿真技术的在实际应用中，其是通过虚拟系统模仿真实系统的技术，在实际应用中，其可以通过虚拟仿真、场景模拟、实操训练等方式，实现场景装换以及技术控制。从广义的角度进行分析，仿真技术可以在信息推理与场景模拟分析的基础上，实现虚拟与现实的转换。在虚拟现实技术中，其侧重点是通过计算机图形、人机交互、传感技术、人工智能等方式，实现是三维信息的环境以及信息处理效果提升。在实现虚拟环境交互以及信息处理的过程中，可以通过数学模型的搭建，针对虚拟仿真的集成化、虚拟化、网络等方面进行控制，从而实现虚拟仿真技术的实际应用效果提升。

1.2 价值

在对虚拟仿真技术的实际应用进行研究中，其可以减轻中职电工电子学科的教学负担，在模拟真实操作情境的前提下，可以通过动态模拟分析，从而实现理论与实践教学的创新发展。此外，利用虚拟仿真技术，可实现中职电工电子学科的教学手段创新，在凸显学生主体地位的前提下，学生的学习积极性可相对提升。虚拟仿真技术在实际应用中，则是将晦涩难懂的理论知识转化为实践操作过程，并营造适合学生学习的氛围，从而实现学生的电子技能水平提升。随着虚拟仿真技术的推广与创新发展，在应用于实验实训教学中，其是以学生的实践操作训练为中心，在模拟训练的前提下，逐步提高学生在电工电子方面的操作能力。依赖虚拟仿真技术，其可以通过模拟操作提高课堂教学水平，在相互讨论的前提下，可以对实际操作方式、训练方式等方面进行优化，从而实现学生的电工电子技术应用水平提升。在实际应用中，需要考虑学生的实际情况，从思考能力的角度进行分析，其知识结构与逻辑关系如图1。

图1：逻辑关系

图2：虚拟现实VR 的应用

图3：仿真软件界面

虚拟仿真技术在实际应用中，可以通过模拟训练、软件分析等方式，实现对电工电子相关技能训练进行模拟，从而帮助学生理解以及解决不同的电工电子操作问题。

2 虚拟仿真技术在中职电工电子学科教学中的应用实践

2.1 虚拟现实VR的教学应用实践

图4：单管放大电路实验程序图

虚拟现实VR 在电工电子学科教学中的实际应用，则需要从个性化教学资源整合的前提下，通过对电工电子相关知识结构、个性特征等方面进行综合分析，在优化教学模式的基础上，实现电工电子学科的综合教学水平提货所能。虚拟现实VR 本身具有现实感、亲临感、多维感等特点，在进行实践模拟与分析中，可以通过思维引导，提高中职教学的综合水平。例如，在对《三相异步电动机的旋转磁场》进行模拟教学的过程中，可以通过模拟的方式，针对电机的转动原理进行分析，从而调动学生的学习兴趣，展示图如图2。

在此基础上，可以通过电生磁、磁生电、通电导体在磁场中的运动变化，提高学生的知识理解能力。通过虚拟现实VR技术的应用，可以通过计算机的交互模式，帮助学生了解以及分析知识原理，在优化电工电子教学过程的前提下，实现虚拟现实VR 技术在电工电子中的教学应用效果提升。在明确虚拟现实VR 应用过程的前提下，则需要针对三相异步电动机的拆卸、装配、结构、运行原理等方面进行综合分析，在锻炼中职生拆卸、装配三相异步电动机能力的基础上，落实拆装训练，提高虚拟现实VR 在电工电子学科教学中的实际应用效果提升。在对实操训练进行探索与分析的过程中，则需要明确知识点、技能点，并通过小组分享训练，解决电工电子学科中的知识问题，提高虚拟现实VR 技术的综合操作水平。在明确电工电子学科教学任务的过程中，则需要通过虚拟现实系统进行实操训练，教师通过每组的任务实施情况进行检查与记录，可以针对学生的电工电子学习情况进行监督与督导，在实践操作与教学分析的基础上，实现电工电子教学知识与技能训练效果提升。

2.2 虚拟仿真软件的教学应用实践

2.2.1 GUI 技术的应用

结合中职电工电子学科教学的实践探究，在对虚拟仿真软件的实际应用进行分析中，则需要以GUI 技术为前提，在利用Multisim仿真软件的基础上，可以实现用户交互以及实操模拟训练。电工电子在实验操作与控制的过程中，其实际录入的数据相对比较多，例如，其中包含电压、电流值等，在人机交互与控制的基础上，则可以通过GUI 来维持与实现。在建立图形用户界面的基础上，可以建立人与PC之间的信息沟通桥梁，而且，在建立数据界面的前提下，可以实现电工电子实验的有效操作。在建立数据界面的过程中，可以简化电工的实验步骤，而且，可以实现人机交互练习。GUI 技术在实际应用中，可以通过输入设备操纵记录，通过命令，调用文件并启动程序。建立的仿真软件界面如图3。

在利用GUI 技术对Multisim 仿真软件进行操作与控制的过程中，其可以实现快速的虚拟交换。在电工电子实验的过程中，可以针对元器件、开关、电路图制作等方面进行仿真模拟，在对虚拟仪器进行选取的基础上，可以实现虚拟化电子实验的落实。通过图形用户界面的设计，在实现图形用户界面操作与控制的过程中，其可以通过对话框、下拉菜单、操作栏等方面进行综合控制，并利用GUI 技术可以实现电工电子虚拟实验操作与分析。在这一基础上，以电路模拟分析为例，在进行焦旭而设计中，其实际操作如图4。

GUI 在实际应用中，可以通过虚拟界面，解决元器件的电气工程问题，从而提高电工电子的训练水平。CUI 技术在实际应用中，则需要以电工电子技能训练范围为前提，并在实践操作以及仿真模拟的基础上，实现CUI 技术下的仿真模拟软件应用效果提升。

2.2.2 虚拟现实实验室

结合种植电工电子学科的实践教学探究，在提高实验教学有效性的过程中，则需要根据教学内容以及教学目标等，创设虚拟现实实验室，在建立虚拟实验室的过程中，可以根据实际情况以及需求，针对试验设备以及电工电子实践操作等方面进行综合控制，这对实现技能型人才培养方面有积极作用。例如，在《触电急救》的教学过程中，可以通过虚拟现实技术创设不同的触电情境，其中包含正确急救、错误急救等内容，在对急救方式进行实践演练与模拟分析的基础上，对学生直观感受相关知识以及电工电子技能等方面有积极作用。此外，在电工电子的实践训练中，需要以虚拟现实模拟为基础，并通过角色扮演以及实验模拟训练，提高学生的电工电子技术水平。在创设虚拟现实场景后，可以通过虚拟现实情境中的角色进行体验。例如，师生之间可以一起交流与讨论，在相互帮助、协助的前提下，实现电工电子的操作水平提升。在虚拟现实教学活动中，可以通过项目教学、资源整合的方式，针对虚拟现实的模拟过程进行监督与指导，这对提高学生的学习兴趣以及提高电工电子学科的训练效率等方面有积极作用。在虚拟现实技能训练的过程中，则需要在虚拟现实技能训练的前提下，结合学生的接受能力以及实际情况，对虚拟现实技能训练进行调整，从而实现电工电子教学水平提升。例如，在电子整机装配技能训练中，则可以通过模拟训练，提高学生的实践操作能力。

3 总结

综上所述，在对中职电工电子学科教学活动开展进行研究与分析中，则需要以虚拟仿真技术为基础，在进行仿真模拟以及是实操联系的前提下，通过仿真模拟以及实践教学，提高电工电子的实操训练水平。将静态知识转换为实操练习，在虚拟仿真技术的辅助与模拟的前提下，实现理论与实践教学活动的创新发展。在虚拟仿真模拟与分析中，则需要从技能探究练习的角度进行分析，在实现教学手段创新的基础上，实现模拟操作与实际操作的创新发展，这对进一步提高中职电工电子学科的综合教学水平方面有积极作用。