高職機(jī)電教學(xué)中虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用

任衛(wèi)東 河南農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院

引言：虛擬仿真技術(shù)在高職機(jī)電教學(xué)中日益重要，根據(jù)我國(guó)高職院校的實(shí)際情況，虛擬仿真技術(shù)有獨(dú)一無(wú)二的優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)高職機(jī)電教學(xué)中的不足，對(duì)深?yuàn)W的理論知識(shí)進(jìn)行點(diǎn)撥，還能使學(xué)生得到更專業(yè)的訓(xùn)練。正因?yàn)槿绱耍鱾€(gè)高職院校對(duì)虛擬仿真技術(shù)越來(lái)越看重，但是由于各方條件限制，虛擬仿真技術(shù)在高職機(jī)電教學(xué)中的應(yīng)用還存在很多問(wèn)題，急需我們分析解決。

1.高職機(jī)電教學(xué)引入虛擬仿真技術(shù)的必要性

首先，高職教育由于自身專業(yè)性的要求，對(duì)設(shè)備和環(huán)境都有一定要求。而很多院校都有教學(xué)設(shè)備不完善、資金儲(chǔ)備不夠的問(wèn)題，這樣的情況導(dǎo)致他們根本無(wú)法配置訓(xùn)練需要的機(jī)械和零件，高端的訓(xùn)練場(chǎng)地當(dāng)然更不可能。高職院校作為培育專業(yè)人才的搖籃，需要有條件開(kāi)展科研和教學(xué)工作，卻因?yàn)橛?xùn)練場(chǎng)地和設(shè)備的限制，無(wú)法達(dá)到預(yù)期的效果。很多時(shí)候高職院校雖然有訓(xùn)練場(chǎng)地，卻不能為學(xué)生提供足夠的開(kāi)放時(shí)間，或者無(wú)法配合所有學(xué)生的時(shí)間開(kāi)放，這樣學(xué)生難以得到訓(xùn)練，無(wú)法提升能力。長(zhǎng)此以往，當(dāng)學(xué)生畢業(yè)的時(shí)候，其接受的實(shí)際操作是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)的，就業(yè)自然會(huì)受到阻礙。而在電腦已經(jīng)在學(xué)生中普及的今天，利用計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)代替實(shí)際操作，可以保證每個(gè)學(xué)生得到鍛煉。

其次，機(jī)電教學(xué)中設(shè)備維護(hù)與器材維修替換等都需要資金支持，這是一筆不小的開(kāi)銷，且維護(hù)經(jīng)費(fèi)因?yàn)橛?xùn)練次數(shù)的提高逐漸變得學(xué)校難以負(fù)荷。而且實(shí)驗(yàn)器械需要專門的人員管理，又是一筆不小的人力物力支出，如果學(xué)校因?yàn)榻?jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)不配備管理人員，設(shè)備損耗會(huì)更大，如此惡性循環(huán)下去只會(huì)更浪費(fèi)資源。虛擬仿真技術(shù)可以節(jié)約資源、自由訓(xùn)練，為學(xué)校省去這些煩惱。

最后，很多高職院校在實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)上有人手不夠的問(wèn)題，部分新老師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不夠，也有些老師專業(yè)素養(yǎng)過(guò)低不足以指導(dǎo)實(shí)際操作。因此高職院校不能保證每個(gè)學(xué)生都接受專業(yè)的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)，這不僅不利于學(xué)生的能力提升，還有可能導(dǎo)致學(xué)生因?yàn)椴僮鞑簧朴龅桨踩鹿?，?duì)學(xué)生的人身安全造成傷害。虛擬仿真技術(shù)使得這些問(wèn)題迎刃而解。

2.虛擬仿真技術(shù)在高職機(jī)電教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

（一）虛擬仿真技術(shù)在高職機(jī)電教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

第一，仿真技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)中，最大的優(yōu)勢(shì)就是節(jié)約各種設(shè)備、原材料和工具。例如一些機(jī)電拆裝實(shí)驗(yàn)用仿真技術(shù)，可以避免清洗零件的麻煩。同時(shí)也避免因?yàn)閷W(xué)生操作不當(dāng)造成的一些安全事故，對(duì)于機(jī)器也能夠減少磨損。有些安裝操作需要在零件上添加潤(rùn)滑油，仿真技術(shù)避免油料消耗，極大的減輕了對(duì)環(huán)境的污染。

第二，虛擬仿真技術(shù)有利于教學(xué)內(nèi)容的更新。科學(xué)技術(shù)日新月異，傳統(tǒng)的教學(xué)模式及硬件設(shè)施很容易跟不上時(shí)代，但及時(shí)淘汰和更新又面臨資金短缺等阻礙，學(xué)校無(wú)法及時(shí)購(gòu)買先進(jìn)的教學(xué)設(shè)施。這樣整個(gè)教學(xué)過(guò)程會(huì)因?yàn)樵O(shè)備的落后而陷入困境，對(duì)學(xué)生的能力提升造成很大阻礙。而虛擬仿真技術(shù)可以很好的解決這一問(wèn)題，它不用消耗任何實(shí)體材料，就可以通過(guò)軟件的升級(jí)來(lái)更新?lián)Q代，這樣教學(xué)可以不斷升級(jí)，學(xué)生們的能力也穩(wěn)步提升。

第三，虛擬仿真技術(shù)能保證學(xué)生有效訓(xùn)練。在高職機(jī)電教學(xué)中，由于場(chǎng)地和條件的限制，往往沒(méi)有辦法做到每個(gè)學(xué)生都參與訓(xùn)練。而虛擬仿真技術(shù)可以做到每人一機(jī)，這樣學(xué)生都能夠參與到訓(xùn)練中來(lái)。且虛擬仿真技術(shù)免去了繁瑣的材料和儀器準(zhǔn)備過(guò)程，同時(shí)收尾時(shí)間也變短，這樣學(xué)生操作效率提升，訓(xùn)練的機(jī)會(huì)也更多。虛擬的仿真技術(shù)能夠創(chuàng)造出新穎的教學(xué)環(huán)境，使得學(xué)生產(chǎn)生更大的學(xué)習(xí)興趣。虛擬仿真技術(shù)的高頻互動(dòng)與生動(dòng)演示，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的形成，幫助學(xué)生盡快熟悉實(shí)際操作流程，提升自身的專業(yè)技能，為將來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)打好基礎(chǔ)。

（二）虛擬仿真技術(shù)在高職機(jī)電教學(xué)中的弊端

雖然虛擬仿真技術(shù)在機(jī)電教學(xué)中有諸多優(yōu)勢(shì)，它在應(yīng)用上還是有一些問(wèn)題。首先是教育類的虛擬仿真軟件往往是批量生產(chǎn)，這樣千篇一律的程序無(wú)法適應(yīng)不同學(xué)校的教學(xué)要求，更無(wú)法做到和每個(gè)學(xué)校的真實(shí)訓(xùn)練匹配。其次是虛擬仿真技術(shù)再高端，還是與真實(shí)的操作有一定的不同。如果過(guò)分依賴仿真軟件，學(xué)生會(huì)在實(shí)際操作中出現(xiàn)誤差。

3.虛擬仿真技術(shù)在高職機(jī)電教學(xué)中的應(yīng)用

首先，選擇合適的渠道應(yīng)用虛擬技術(shù)。虛擬仿真技術(shù)對(duì)于高職機(jī)電教學(xué)來(lái)說(shuō)是必不可少的重要輔助工具，可以通過(guò)一些渠道解決傳統(tǒng)機(jī)電教學(xué)中的問(wèn)題。構(gòu)建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室就是一種很好的應(yīng)用渠道，對(duì)人才的培養(yǎng)和科研的突破是有益無(wú)害的。

其次，高校在引入虛擬仿真技術(shù)的同時(shí)，不能放松對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)的探索和鉆研，虛擬仿真技術(shù)始終只是教學(xué)輔助工具。如果虛擬仿真技術(shù)喧賓奪主，那么學(xué)生可能形成重實(shí)踐輕理論的學(xué)習(xí)習(xí)慣，這對(duì)個(gè)人和機(jī)電專業(yè)的發(fā)展都沒(méi)有好處。任何虛擬軟件都有缺陷，這需要教育工作者利用專業(yè)知識(shí)去辨別和選擇，并帶領(lǐng)學(xué)生完善它。

最后，虛擬仿真技術(shù)的引入與應(yīng)用，都要結(jié)合各個(gè)學(xué)校的實(shí)際情況，更要考慮機(jī)電教學(xué)的專業(yè)需求與定位，在購(gòu)置上要拓寬思路。利用多種手段從根源上做出正確選擇，才能在教學(xué)中更好應(yīng)用這一技術(shù)。

4.結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)前的高職機(jī)電教學(xué)中，虛擬仿真技術(shù)已經(jīng)有了一席之地，它很好的彌補(bǔ)了高職院校因?yàn)橛布O(shè)備落后在教學(xué)中的缺陷，對(duì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)有著重要意義。而要使它發(fā)揮更大的作用，我們必須在認(rèn)識(shí)到其重要性的前提下，結(jié)合具體情況妥善選擇渠道和應(yīng)用方式，讓虛擬技術(shù)更好的為機(jī)電教學(xué)服務(wù)，成為人才培養(yǎng)的有力武器[4]。