數(shù)字化虛擬仿真技術(shù)在中職機械課程的構(gòu)建

李端陽

為了進一步貫徹落實《遼寧省人民政府關(guān)于大力發(fā)展職業(yè)教育的意見》 ，推進新時代我省中等職業(yè)教育信息化發(fā)展，加快我省高技能人才的培養(yǎng)，支持和促進我省中等職業(yè)教育為振興遼寧老工業(yè)基地服務。在機械基礎(chǔ)教學課程中，要引入數(shù)字化虛擬仿真實訓技術(shù)，可以有效的提升教學效果，提高課堂教學的質(zhì)量。為我省的現(xiàn)代化建設和企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展提供既掌握專業(yè)理論知識，又具備精湛的操作技能的高技能人才。

技師學院是以培養(yǎng)及時、高技能技工為主的高等職業(yè)教育培訓機構(gòu)，是高技能人才培養(yǎng)的重要基地，主要是為了培養(yǎng)我省現(xiàn)代化建設和企業(yè)發(fā)展生產(chǎn)急需的，既掌握專業(yè)技術(shù)理論、又具備精湛的操作技能，能夠在生產(chǎn)一線解決關(guān)鍵技術(shù)和工藝操作難題的高技能人才。

1 機械基礎(chǔ)課程在教學中的現(xiàn)存問題

1.1機械基礎(chǔ)課程的課程性質(zhì)

機械基礎(chǔ)課程作為機械專業(yè)學生的入門學科，以理論知識較多，概念抽象不易理解，需要較強的形象思維能力才能更好的理解課本上的內(nèi)容。而且由于機械的操作性比較強，學生們在入校之前也都未曾接觸過相關(guān)的知識。學生學習這些知識對他們來說會有一定的難度，學生在學習時會感到乏味，無法專心聽講，不能按時上交作業(yè)，所以會使學生對該們課程喪失信心，并且為后續(xù)的專業(yè)課程也帶來負面影響。而傳統(tǒng)的職業(yè)教育只注重在傳統(tǒng)的課堂教學模式下開展教學，老師作為教學的主導，運用多媒體手段也是只能暫時性的吸引學生的目光，時間長了以后這些有影響的多媒體資料反而成了學生的“催眠曲”，由于傳統(tǒng)的教學模式忽略了學生的主觀能動性，所以學生都沒有參與到現(xiàn)代的教學中來。但是由于機械基礎(chǔ)課程是第一學期就要學習的內(nèi)容，所以去實習場參加實訓也是不現(xiàn)實的，只能對學生進行現(xiàn)場參觀的方式。那造成了沒有應用實踐教學來幫助學生加強理論的理解，沒有親自動手操作實踐，導致理論知識與實踐能力相脫節(jié)，無法培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)。

1.2現(xiàn)代技師學院學生的特點

技師學院的學生的特點是學生知識水平普遍偏低，受文化教育時間較短，文化基礎(chǔ)較差，且多為獨生子女，一大部分為離異家庭，受社會和家庭的影響，感情意識也比較單薄，在學習上邏輯思維欠缺，不擅長理論學習，學習興趣不大，但是思維活躍，對周圍事物觀察入微，動手能力也很強敢于挑戰(zhàn)。所以形象生動的動態(tài)機械原理如果呈現(xiàn)的課堂，能夠吸引學生們的注意力和觀察力。也數(shù)字化仿真實訓技術(shù)如何在本課程的應用就顯得尤為重要。

1.3企業(yè)對人才的需求

隨著社會經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整，社會對從業(yè)者的要求也發(fā)生了變化，社會缺的是具有技術(shù)等級的技術(shù)型人才，具有高技能，新技術(shù)以及具有熟練操作技能的應用型人才。像遼寧地區(qū)對中職生有較大的需求，尤其是對一線的技能人才需求量較大。職業(yè)院校是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標最有效的教育模式，要培養(yǎng)學生的動手能力和操作基本技能，所以輸了要求學生深入理解相關(guān)的概念和理論外，還需要從業(yè)者具備熟料的解題思路，解題技巧。除了邏輯思維能力外，還應該提高分析能力，計算能力和繪圖能力。所以就要求在教學中有意識的引入一些工程相關(guān)問題。如何充分利用了學校與企業(yè)不同的教育環(huán)境和資源，將課堂理論學習與企業(yè)實際工作緊密結(jié)合成為了目前急于解決的問題。

2 數(shù)字化虛擬仿真技術(shù)在中職課程中的構(gòu)建

2.1配備數(shù)字化虛擬仿真實訓基地

“職業(yè)教育數(shù)字化虛擬仿真實訓基地”是指：以高水平、高技術(shù)的數(shù)字化虛擬仿真實訓軟件系統(tǒng)應用為核心，以網(wǎng)絡平臺為媒體通道、突出虛擬仿真操作優(yōu)勢，能夠形成虛實結(jié)合、優(yōu)勢互補，在職業(yè)教育教學改革中發(fā)揮示范作用。主要通過數(shù)字化虛擬仿真實訓技術(shù)，如虛擬仿真車床，虛擬仿真儀器，虛擬仿真車間等，具備交互與考核功能的軟件系統(tǒng)。數(shù)字化虛擬仿真實訓技術(shù)在中職機械基礎(chǔ)課程中的構(gòu)建，讓教學課堂更加的生動，教學質(zhì)量也有效的提升。

2.2數(shù)字化建模與虛擬仿真技術(shù)

隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，采用數(shù)字化建模與虛擬仿真技術(shù)來分析問題和解決問題已經(jīng)逐漸的普及。我們將數(shù)字化建模與虛擬仿真技術(shù)應用在機械基礎(chǔ)專業(yè)課的課堂中，能更好的幫助學生理解、分析問題，提高課堂教學效果。數(shù)字化分析技術(shù)能夠通過計算機建模，來構(gòu)建一個虛擬的工作、實驗或者實訓場景，在課堂中實現(xiàn)情景設計。就如游戲一般，讓學生們能夠親身感覺到在工作崗位的工作內(nèi)容，產(chǎn)生自主探究和學習的興趣。

例如在給我校數(shù)控班學生講解《機械基礎(chǔ)》中第六章的輪系、第十章的軸和第十一章的鍵，我們利用PPT等多媒體手段只能被動的讓學生接受，階梯軸、鍵的類型和輪系的分類，讓抽象的知識現(xiàn)實化，但是涉及到了輪系定軸傳動比的計算和末輪的轉(zhuǎn)速的計算的時候，我們加入了數(shù)學知識，復雜的計算公式，學生們的學習熱情立刻被澆滅，我們的課件只能具備演示功能，根本就不具備操作功能，帶學生們?nèi)嵱枅鰠⒂^也是無法在車床工作的時候打開主軸箱觀察主軸箱中齒輪的工作過程。所以主軸箱中齒輪的運轉(zhuǎn)，學生們其實是懵懂的，而我們通過構(gòu)建數(shù)字化建模和仿真軟件可以讓學生直觀地看到階梯軸的加工過程，我們可以直接將階梯軸切削的過程呈現(xiàn)給學生，也可以讓學生直接觀看到車床的主軸箱里面的齒輪是如何工作的，當不同的齒輪嚙合時，車床主軸有多少種變化的速度，可以幫助學生對相關(guān)的知識快速的掌握，理解相關(guān)的參數(shù)，并能夠通過計算得出主軸的各個不同轉(zhuǎn)速，并將虛擬仿真的數(shù)據(jù)與計算結(jié)果對比分析，給學生留下更深刻的感受，增加教學的趣味性。而在講授汽車專業(yè)的《機械基礎(chǔ)》時，我們依然可以應用汽車專業(yè)的仿真實訓軟件來講述汽車變速箱中齒輪和軸的那一章節(jié)，我們可以通過汽車排擋桿在不同的檔位時，來觀察各個軸上齒輪的嚙合和計算輸出軸的不同轉(zhuǎn)速。為后續(xù)學生進入實訓場拆裝汽車變速箱埋下伏筆。數(shù)字化的虛擬仿真實訓軟件能夠提高學生的學習興趣，也能讓理論課堂真正的實現(xiàn)了“做中學，做中教”，大大的提高了教學效果。

3 中職院校虛擬實訓仿真技術(shù)的展望

在職業(yè)教育領(lǐng)域中引入虛擬仿真技術(shù)，不僅能夠降低教學成本，還可以豐富教學形式，優(yōu)化教學效果，仿真技術(shù)將得到快速的發(fā)展和應用。但中職院校缺乏精通虛擬仿真教學的專業(yè)性人才。所以打造出一支熟悉實訓教學、專業(yè)能力強、理論知識豐富、崗位技能好、精通計算機的教師隊伍是當務之急。本文通過對數(shù)字化建模和虛擬仿真技術(shù)在機械基礎(chǔ)中的應用分析，重點講述了機械基礎(chǔ)在教學過程中的主要問題以及數(shù)字化虛擬仿真技術(shù)在中職課程中的構(gòu)建等問題。通過分析，我們了解到，中職院校在數(shù)字化虛擬技術(shù)在課程改革中是一個未來的趨勢，前景廣闊，為職業(yè)院校將首先進入校園信息化、智能化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。在大力倡導信息化技術(shù)和教育教學改革相結(jié)合的大背景下，越來越多的中職院校都投身于虛擬仿真系統(tǒng)的構(gòu)建工作，也是提高中職教育教學質(zhì)量的重要手段。

未來，虛擬仿真技術(shù)將多媒體技術(shù)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)與網(wǎng)絡通訊技術(shù)等信息技術(shù)進行了融合，數(shù)字化虛擬仿真技術(shù)正好解決了專業(yè)基礎(chǔ)課程教學問題的最佳途徑，在這個過程中培養(yǎng)了學生的團隊意識，協(xié)作意識，溝通意識和個人能力，也如今了新時代教育信息化發(fā)展，加快職業(yè)教學現(xiàn)代化和職業(yè)教育強國建設。

（作者單位：遼陽技師學院）