論仿真法在中等職業(yè)實踐教學(xué)中的應(yīng)用

丁衛(wèi)民

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?在闡述仿真法教學(xué)概念及現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析了仿真法在中等職業(yè)實踐教學(xué)中應(yīng)用的必要性，并以設(shè)備電氣控制電路為例，闡明了仿真法的教學(xué)效果，同時指出了仿真法教學(xué)存在的不足，得出仿真教學(xué)是實物實踐教學(xué)的有效拓展和輔助手段的結(jié)論。

[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?仿真法;中等職業(yè);實踐教學(xué);應(yīng)用

[中圖分類號] ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2018）26-0150-02

中等職業(yè)教育的重要特點是強(qiáng)調(diào)實踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生獲得一種實際的應(yīng)用能力。但是實踐教學(xué)受到資金、場地、專業(yè)因素等的限制，無法完全滿足學(xué)生的實踐教學(xué)要求，因此，將仿真法應(yīng)用于中等職業(yè)實踐教學(xué)中具有重要的實際意義。

一、仿真法教學(xué)及其現(xiàn)狀

仿真法教學(xué)就是利用實物或電腦創(chuàng)設(shè)各種虛擬環(huán)境來模擬真實環(huán)境，并根據(jù)真實環(huán)境中的理論和實際操作情況在虛擬的環(huán)境中進(jìn)行操作、驗證、設(shè)計、運行等的教學(xué)方式。

近年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和教育改革的不斷深入，整個社會對職業(yè)教育的要求越來越高，對職業(yè)技術(shù)人才的社會需求也越來越大，這對職業(yè)教育提出了更高的要求。仿真法教學(xué)作為計算機(jī)應(yīng)用的一個重要分支，越來越受到各個學(xué)校的重視和廣泛應(yīng)用，很多學(xué)科都有相關(guān)的仿真教學(xué)軟件和實驗室。例如電路課程中的EveryCircuit仿真軟件、數(shù)字電路的LabVIEW仿真軟件、機(jī)電類的機(jī)電控制仿真軟件、物流系統(tǒng)的三維物流仿真軟件AUTOMOD、財經(jīng)類的仿真股票交易、仿真期貨交易等，而且隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，仿真軟件將會不斷地升級更新，更加智能化和真實化。

但經(jīng)調(diào)查得知，雖然大多中職學(xué)校的專業(yè)教師都對仿真系統(tǒng)有所了解，都認(rèn)為需要在實踐教學(xué)中用仿真法來幫助教師教學(xué)和促進(jìn)學(xué)生技能提高，但只有很少的教師在教學(xué)過程中曾經(jīng)采用或正在使用仿真法。根據(jù)調(diào)查反饋，未使用仿真法教學(xué)的原因主要歸于以下幾個方面：市場上沒有適合本專業(yè)或本課程的軟件;認(rèn)為現(xiàn)有的實訓(xùn)室或純理論教學(xué)基本能夠滿足教學(xué)需要;仿真教室或設(shè)備有限，不能充分滿足所有班級上課的需要。由此可見，要在中職學(xué)校的實踐教學(xué)中真正普及仿真法，不僅需要教師教學(xué)觀念和理念的真正改變和提高，還有待于系統(tǒng)開發(fā)者根據(jù)專業(yè)和課程的特點進(jìn)行針對性的建設(shè)和開發(fā)，使仿真軟件功能更加完善，建設(shè)更多的實踐場所和設(shè)備，以適合教學(xué)需要。

二、仿真法在中等職業(yè)實踐教學(xué)中應(yīng)用的必要性

在中等職業(yè)實踐教學(xué)中廣泛使用仿真技術(shù)，是計算機(jī)性能的提升和計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用普及的必然結(jié)果，對于實現(xiàn)理實一體化、體現(xiàn)中職應(yīng)用特色、強(qiáng)化學(xué)生動手能力都起到了至關(guān)重要的作用，具體有以下幾個方面的作用：

（一）直觀動感，形象逼真，有助于理論理解，強(qiáng)化實際操作

在實踐教學(xué)中對各種設(shè)備講解比較困難，學(xué)生很難對設(shè)備有實際的感官理念認(rèn)識。仿真教學(xué)使用模型實體，使設(shè)備的外觀、結(jié)構(gòu)以及運行模式的運動直觀、形象地顯示，加深了學(xué)生對操作系統(tǒng)的理解和記憶，真正實現(xiàn)了理論與實踐的緊密結(jié)合。同時，仿真軟件還可提供報警記錄、參數(shù)設(shè)定、故障處理等特殊功能，便于學(xué)生實施操作、現(xiàn)場模擬。

（二）高效、經(jīng)濟(jì)、安全性能高

通過仿真訓(xùn)練，學(xué)生可以直觀地看到相關(guān)原理、工藝流程，以及儀器、設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點、操作方法。從而可以有效避免實訓(xùn)過程中場地、設(shè)備、實驗消耗等因素的制約，同時也避免了實物訓(xùn)練中出現(xiàn)的材料消耗和由故障引起的觸電、爆炸、污染等帶來的危險，從而節(jié)約了成本，保障了安全。

（三）利于反復(fù)練習(xí)，體會各種實際情境

仿真教學(xué)可使學(xué)生重復(fù)觀看、體驗、操作、嘗試，從而找到規(guī)律、方法和技巧，這是實物操作無法比擬的。

（四）設(shè)備場地投入少，維護(hù)更新簡單、方便，教、學(xué)靈活便利

使用仿真教學(xué)屬于小投資高回報，設(shè)備投入少，只需要建設(shè)機(jī)房，投入計算機(jī)和購買軟件，這個投入相對于購買實物設(shè)備來說是非常低廉的。并且仿真教學(xué)只需要維護(hù)計算機(jī)和軟件，難度和費用相對而言都是很低的。特別是使用起來很靈活，學(xué)生在課余時間可以自主進(jìn)行實驗或探索學(xué)習(xí)，以方便學(xué)生在任何場合進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)，同時，教師的上課演示也有了前所未有的便利。

三、仿真法在中等職業(yè)實踐教學(xué)中的應(yīng)用效果

在實踐教學(xué)中應(yīng)用仿真法可以大大優(yōu)化教學(xué)效果，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，下面以中職“設(shè)備電氣控制技術(shù)”課程為例來說明。

（一）仿真實現(xiàn)三相異步電動機(jī)的連續(xù)控制

圖1為仿真實現(xiàn)的三相異步電動機(jī)的連續(xù)控制電路，仿真實現(xiàn)一般包括元件選取、器件參數(shù)設(shè)定、導(dǎo)線選取及參數(shù)選定、線路搭建和仿真運行等幾個步驟，其中任何一步出現(xiàn)差錯，都會導(dǎo)致電路無法正常運行，如果運行失敗，要進(jìn)行故障排查與處理。整個過程和實際電路的操作過程完全相同。電機(jī)運轉(zhuǎn)動畫顯示，形象、直觀。通過仿真練習(xí)，收效很好。

（二）仿真實現(xiàn)電路檢測，儀表燒壞呈現(xiàn)逼真畫面

圖2為仿真實現(xiàn)的萬用表測量三相電源的電路，圖中顯示這時三相電源電壓為380V。圖3為誤用萬用表電阻擋測量三相電源電壓時出現(xiàn)了儀表被燒的情況，圖中很形象逼真地顯示出儀表燒毀的樣子。仿真中我們可以重新選擇儀表來測量，而不必因為燒壞儀表而遭受損失。這是仿真和實物操作的最大差別。

四、仿真法教學(xué)的不足

雖然仿真教學(xué)在中等職業(yè)實踐教學(xué)中優(yōu)點眾多，效果明顯，作用巨大，但也存在很多不足。主要有：

（一）缺乏現(xiàn)場感和實物感，學(xué)生難以建立對實際設(shè)備及過程的感性認(rèn)識

實際生產(chǎn)中，會出現(xiàn)很多隨機(jī)的、不確定的故障，學(xué)生必須在真實操作中體會和處理，才能鍛煉分析、判斷及處理問題的能力，這是仿真教學(xué)無法實現(xiàn)的。

（二）缺乏對安全的重視

由于仿真操作在電腦上就可以完成，出現(xiàn)錯誤還可以重新開始。

學(xué)生感受不到操作失誤之后的嚴(yán)重后果，不足以引起學(xué)生的重視，不利于增強(qiáng)學(xué)生安全生產(chǎn)的高度責(zé)任感、緊迫感。

（三）缺乏靈活性

由于仿真軟件中帶有相關(guān)操作的步驟，使得學(xué)生過于依賴其步驟，操作過于機(jī)械，沒能真正理解每一個操作步驟的實際意義、原理以及每一個步驟的作用。

因此，仿真教學(xué)的操作實訓(xùn)并不能完全替代真正的實際場地的實踐活動。

五、結(jié)語

在中等職業(yè)實踐教學(xué)中采用仿真教學(xué)，不僅可以節(jié)約大量的實驗成本，而且可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效果和積極性。因此，仿真教學(xué)是應(yīng)該大力提倡和推廣的先進(jìn)教學(xué)方式。但是仿真教學(xué)和實際的教學(xué)任務(wù)是有差距的，所以不能完全使用仿真教學(xué)代替實物教學(xué)和生產(chǎn)實習(xí)。仿真教學(xué)是實物實踐教學(xué)的有效拓展和輔助手段，在實踐教學(xué)中，應(yīng)將仿真教學(xué)和傳統(tǒng)的實驗教學(xué)結(jié)合起來，取長補(bǔ)短，充分發(fā)揮各自教學(xué)的優(yōu)勢，讓學(xué)生從中更多地受益。

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