中職學校電工實訓基地融入仿真智能技術的實踐研究

趙貴和 王桂龍 單洪東

摘?要：中職學校電工實訓教育是培養(yǎng)電工技能人才的重要途徑，但傳統(tǒng)實訓方式存在著時間與資源限制、安全隱患等問題，導致學生的實際操作能力存在欠缺。因此，本研究旨在探討如何將仿真智能技術應用到中職學校電工實訓基地中，提高學生的實際操作能力和技能培養(yǎng)效果。同時，該研究對中職學校電工實訓教育的現(xiàn)代化改革，以及推動傳統(tǒng)技能教育的轉(zhuǎn)型升級具有重要意義。通過對電工實訓基地的現(xiàn)狀分析，結(jié)合仿真智能技術的理論基礎，在實踐研究中，將學生分為實驗組與對照組，在新型電工實訓基地中進行實驗與控制，比較兩組學生的操作能力與技能培養(yǎng)效果。實驗結(jié)果表明，中職學校電工實訓基地融入仿真智能技術可以有效提高學生的操作能力和技能培養(yǎng)效果，促進技能人才的培養(yǎng)和傳承。與傳統(tǒng)實訓方式相比，中職學校電工實訓基地融入仿真智能技術能夠提高學生的安全性、效率性和可持續(xù)性。未來，可以繼續(xù)深入探討仿真智能技術在電工實訓中的應用，將研究拓展到更多領域。

關鍵詞：中職學校；電工實訓；仿真技術；實踐研究；

中圖分類號：TB?????文獻標識碼：A??????doi：10.19311/j.cnki.16723198.2023.24.081

１?緒論

1.1?研究背景

近年來，隨著智能制造技術的快速發(fā)展，中職學校電工實訓基地的建設成為一項重要任務。傳統(tǒng)的實訓場地已經(jīng)無法滿足學生的需求，因此中職學校需要將仿真智能技術融入實訓基地，提高學生的技能水平和適應未來工作的需求。

目前，一些中職學校已經(jīng)開始嘗試將仿真智能技術應用于實訓基地中。在實踐中，他們還面臨一些問題，比如實訓基地布局不合理、缺乏必要的操作系統(tǒng)等。因此，中職學校需要進一步探討如何將仿真智能技術與實訓基地相結(jié)合，提高實訓效果。

本研究將通過對相關文獻的綜述和實地調(diào)研，分析中職學校電工實訓基地融入仿真智能技術的現(xiàn)狀和存在的問題，探討如何設計和開發(fā)智能制造虛擬仿真實訓室。研究的意義在于，通過將仿真智能技術與實訓基地相結(jié)合，可以提高中職學校電工實訓基地的實訓效果，培養(yǎng)更多適應未來工作需求的電工人才。同時，本研究也可以為其他職業(yè)教育領域的實訓基地建設提供借鑒和參考。

1.2?研究內(nèi)容

本文研究的是中職學校電工實訓基地融入仿真智能技術的實踐研究。中職學校電工實訓基地是電工專業(yè)學生進行實踐教學的重要場所，它的質(zhì)量直接關系到學生的學習效果和未來職業(yè)發(fā)展。隨著科技的不斷發(fā)展和人工智能技術的普及，將仿真智能技術應用于電工實訓中已經(jīng)成為一種趨勢和熱門研究領域。研究旨在探討中職學校電工實訓基地融入仿真智能技術的實踐方案，提高學生的實踐能力和專業(yè)素質(zhì)。

研究主要有以下幾部分：

（1）?對中職學校電工實訓基地現(xiàn)狀進行分析，包括實訓基地的教學設施和硬件的配備情況、師資力量、學生實踐情況等，探討中職學校電工實訓基地融入仿真智能技術的必要性和實踐意義；

（2）?對仿真智能技術在電工實訓中的理論基礎進行研究。將從學生學習的角度闡述仿真智能技術在電工實訓中的作用和價值，為實踐方案的制定提供理論依據(jù)；

（3）?設計中職學校電工實訓基地融入仿真智能技術的實踐方案，包括教學內(nèi)容、教學形式、課堂教學與實踐操作相結(jié)合等多個方面，以提高電工實訓的實踐效果和教學質(zhì)量；

（4）?實施中職學校電工實訓基地融入仿真智能技術的實踐方案，對實踐過程進行具體的記錄和分析，比較掌握實踐方案后學生的學習效果和實踐能力，進一步調(diào)整和完善實踐方案。

2?電工實訓基地現(xiàn)狀分析

2.1?中職學校電工實訓基地的建設與發(fā)展

在中職學校中，電工實訓基地是培養(yǎng)電工學生的重要場所之一。電工實訓基地的建設和發(fā)展，對學校電工專業(yè)的教學質(zhì)量具有至關重要的作用。在建設電工實訓基地時，一方面需要投入大量的資金、設備和人力，另一方面還需要考慮到實訓基地的培訓目標和實際應用情況。因此，電工實訓基地的建設需要全面考慮各方面因素，力求達到最佳的教學效果。

首先，在中職學校電工實訓基地的建設過程中，重視基礎設施建設至關重要。電工實訓基地應該有完善的建筑結(jié)構(gòu)和裝備設施，以便學生能進行電工實際操作和學習。此外，還需要提供先進的電氣設備和試驗設備，滿足不同實驗項目的教學需求。

其次，在電工實訓基地的發(fā)展過程中，應該注重實際應用和培訓目標的結(jié)合。電工實訓基地的建設不僅僅是留給學生實驗和學習的地方，更重要的是要貼近實際應用，實現(xiàn)理論與實踐的有機結(jié)合。實際應用是檢驗學生技能掌握和能力培養(yǎng)的重要標準，因此，在實訓過程中需要注意將學生的技能訓練和應用創(chuàng)新相結(jié)合。

最后，在電工實訓基地的發(fā)展過程中，需要高度關注師資隊伍建設。教師是電工實訓基地的中堅力量，負責教學和實驗指導，其能力直接關系到學生的學習效果和技能掌握。因此，電工實訓基地的建設不能缺少對師資力量的培養(yǎng)和提升。教師需要定期參加培訓和學習，不斷更新電工技能和教學方法，提高實訓教學的水平和效果。

從建設和發(fā)展的角度來看，電工實訓基地是中職學校的重要組成部分，對電工專業(yè)學生的培養(yǎng)、技能掌握和應用能力的提升具有重要的推動作用。對于實訓基地的建設與發(fā)展，學校應該充分認識到重要性，投入更多的資源和精力加以推進。

2.2?實訓基地存在的問題和不足

電工實訓基地是中職學校教學教育中重要的組成部分，為學生提供了實踐操作、技能培訓、知識講解等多種教學手段，是中職電工專業(yè)教育的重要環(huán)節(jié)。然而，在實訓基地建設和發(fā)展過程中，也存在一些問題和不足，這些問題和不足影響了實訓教育的質(zhì)量。

一方面，目前中職學校電工實訓基地的建設和發(fā)展主要是地方政府和學校的資金投入，很難保證有足夠的資金、設備、人力等方面的保障。特別是在一些經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，中職學校電工實訓基地的建設水平還比較落后。此外，由于電工實訓基地的設備、教材、教師以及實訓環(huán)境等方面存在著明顯的差異，導致了電工實訓教育的質(zhì)量參差不齊。在教材和技術相關性方面，不同地區(qū)所選用的教材有所不同，教學模式也不盡相同。這些差異使得學生的技術水平和實踐操作能力無法有效保證。

另一方面，電工實訓基地建設和發(fā)展中還面臨管理和教學的一些困難。例如，電工實訓主要是針對學生的實踐操作，由于學生的人數(shù)眾多，教師的任務十分繁重，教學質(zhì)量難以保證。同時，學生在電工實訓中的培訓時間有限，難以在短期內(nèi)獲得豐富的實踐經(jīng)驗。再加上學生個體差異，教學難度和效果就更加復雜。針對這些問題和不足，需要盡快采取措施進行改進。如增加資金投入、加強師資隊伍建設、優(yōu)化實訓環(huán)境等方面，積極探索解決問題的途徑。務實和有效的措施，對提升電工實訓基地的教學效果和學生的實踐操作水平有著十分重要的意義。

2.3?仿真智能技術在電工實訓中的應用

電工實訓基地是學生在校期間接受實踐性教育的重要場所，仿真智能技術作為現(xiàn)代技術的一種，逐漸被應用到電工實訓中。仿真智能技術可以模擬真實場景，幫助學生增強實際操作能力，提高工作效率。

虛擬實訓技術是將真實場景通過計算機技術進行逼真模擬。通過該技術，學生可以體驗到真實的操作場景，不必直接接觸高危、復雜的電氣設備，降低了實訓事故的風險。虛擬實訓技術的另一個優(yōu)點是可以減少實訓成本。與傳統(tǒng)實訓方式相比，虛擬實訓方式的成本更低，同時還可以提高實訓效果。

通過仿真智能技術的應用，學生可以體驗到真實的操作場景，提高了操作技能。通過智能監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測和檢測，學生可以發(fā)現(xiàn)自己的操作問題，及時糾正。總體來說，仿真智能技術可以幫助學生更好地掌握電氣設備的具體操作方法。

與傳統(tǒng)實訓方式相比，仿真智能技術可以大大提高實訓效率。一方面，虛擬實訓方式不受時間和空間限制，學生可以隨時隨地進行訓練；另一方面，智能檢測技術可以及時發(fā)現(xiàn)學生的操作問題，避免浪費時間。

3?仿真智能技術在電工實訓中的理論基礎

3.1?仿真技術與實訓教學的關系

仿真技術是一種把真實的場景、過程或系統(tǒng)模擬到計算機程序中的技術，在多種領域得到了廣泛應用。在教育領域，仿真技術可以為學生提供大量的情景模擬實驗，使他們可以在實驗室環(huán)境下學習和掌握某一特定學科和技術。相比之下，傳統(tǒng)實驗教學不僅設備昂貴，有時受到很多因素的影響，如人為干擾、儀器故障等，影響學生的學習效果。

仿真技術的出現(xiàn)和應用，改變了傳統(tǒng)的教學方式，使得學院、培訓機構(gòu)、中職等更注重實踐教學體系的建設。通過仿真技術，教師可以更好地為學生提供逼真的場景以及完整的體驗過程，使學生更好地理解學科知識和操作技能。例如，在電工實訓中，學生可以通過仿真技術在虛擬場景中模擬電器損壞的情況，學習如何正確、安全地修理和維護電器。

仿真技術可以幫助教師設計不同的實驗，使學生可以在安全環(huán)境下探究老師布置任務的知識領域。更重要的是，仿真技術可以提供反復操練的機會，使學生在學習中可以實現(xiàn)“自主學習、知識熟練、操作高效”的要求。仿真技術還能幫助學生學習如何解決問題、總結(jié)方法和思考問題的方法，培養(yǎng)學生堅毅的品質(zhì)和創(chuàng)新的意識。實踐與仿真技術的結(jié)合是當今教育領域不可或缺的教育實踐形式之一。

3.2?仿真技術在電工實訓中的應用

仿真技術在電工實訓中的應用可以解決傳統(tǒng)教學方法所存在的許多問題，極大地提高了學生的實際操作能力和實用技能。首先，通過仿真技術，學生可以模擬真實的工作環(huán)境，接觸更加貼近實際的操作場景。其次，仿真技術可以消除傳統(tǒng)實訓中有可能會出現(xiàn)的錯誤操作和短路故障等安全隱患，使學生可以安全高效地進行實驗操作。仿真技術可以為學生提供更多操作機會，加深對電工實訓理論知識的理解和掌握。

電工實訓仿真教學，仿真軟件可以方便地模擬電路實驗操作，幫助學生深入理解電工實訓的相關理論知識。此外，虛擬仿真實驗還可以根據(jù)學生的實驗情況進行自動評測，提供針對性的建議和輔導，幫助學生更好地進行實驗操作。

借助仿真技術，在電工實訓中融入虛擬實驗教學，可以有效提高學生的實用技能，提升實驗教學的教育質(zhì)量和效果，加快培養(yǎng)具有實踐創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。

4?中職學校電工實訓基地融入仿真智能技術的實踐研究

4.1?基于仿真技術的實踐教學設計

電工實訓基地中電路故障檢測實驗課程，設計了基于仿真技術的實踐教學方案。該方案采用計算機模擬電路的方式，將電路故障檢測實驗的過程在計算機上進行模擬，使學生能夠更直觀、更深入地理解電路故障檢測實驗的過程。

首先，在課前，通過電路模擬軟件讓學生可以對實驗中需要用到的電路進行仿真操作，這樣有利于學生對電路結(jié)構(gòu)的深入理解。

其次，讓學生逐步掌握電路的基本原理和操作步驟，在學生具備一定的電路理論知識和操作技能的前提下，再開始進行實驗操作，減少了實驗中可能出現(xiàn)的意外情況。

在實驗過程中，實驗室設備的使用被大量減少，節(jié)約了設備成本，同時由于實驗過程中不出現(xiàn)意外，學生的安全得到更好的保障。此外，由于采用了仿真技術，可以對學生的實驗狀態(tài)進行實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)和糾正錯誤操作，避免了實際故障排除中可能出現(xiàn)的錯誤。同樣，在考試時，仿真技術也可以模擬出各種不同的故障類型和不同程度的故障，增加了實驗的難度和靈活性。

總的來說，基于仿真技術的實踐教學設計不僅大大提高了學生的實驗操作技能和操作安全性，而且節(jié)約了設備成本，提高了實驗效率和靈活性，對中職電工實訓基地的實踐教學具有重要的參考價值。

4.2?基于智能技術的實踐教學設計

在中職學校電工實訓基地的教學實踐中，智能技術的實踐教學設計正逐漸受到廣泛的關注和應用。隨著智能技術的不斷發(fā)展和普及，智能化的實踐教學定位更加清晰，目的也更加明確。智能技術的實踐教學設計不僅可以滿足學生需求，使實踐教學更加智能化，更主要的是可以使實踐教學的效果得到良好的提升。

在進行實踐教學設計時，智能技術的設計需要充分考慮到實訓基地內(nèi)硬件設備的限制和實踐教學設計的不同階段。智能技術的實踐教學設計需要與實踐教學的核心理念相互協(xié)調(diào)，基于此，我們需要利用先進的智能技術手段和模擬仿真工具，為學生提供更為貼近真實業(yè)務環(huán)境的情境交互體驗。

作為一種重要的教學手段，智能技術的實踐教學設計能夠幫助學生在學習實踐過程中，迅速消化相關知識，進一步提高其實踐能力和實際應用能力。智能技術的實踐教學設計還能夠極大地鼓勵學生的主動學習，激發(fā)學生的學習熱情和興趣，促進創(chuàng)新思維，提高解決問題的能力。

在中職學校電工實訓基地的實踐教學設計中，借助智能技術是必不可少的，可通過現(xiàn)代技術的創(chuàng)新和應用，進一步提升學生的學習效果和實踐能力，從而有效地促進中職學校電工實訓基地教學質(zhì)量的提升。

4.3?實踐效果評估與分析

為了更加客觀地評估實踐效果，我們選取了多個方面進行比較和分析。

首先，我們對學生的實際操作能力進行了評估。通過對融入仿真智能技術的電工實訓基地的學生實際操作能力進行評估，我們發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)實訓基地相比，融入仿真智能技術的電工實訓基地能夠更好地訓練學生的實際操作能力，學生的操作準確率得到了明顯提高。

其次，我們評估了學生的學習興趣和主動性。通過實際調(diào)查和訪談發(fā)現(xiàn)，融入仿真智能技術后的電工實訓基地能夠激發(fā)學生的學習興趣和主動性，學生對實訓課程反應更加積極，希望獲得更多的實踐機會。我們評估了融入智能技術后的電工實訓基地對學生職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)效果。調(diào)查結(jié)果顯示，融入仿真智能技術后的電工實訓基地對學生職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)效果明顯，學生更加注重學習實際操作技能的同時，也積極培養(yǎng)了團隊合作能力和溝通能力。

最后，我們比較了融入仿真智能技術后的電工實訓基地與傳統(tǒng)實訓基地的運營成本。結(jié)果顯示，雖然融入仿真智能技術后的電工實訓基地需要一定的投入和維護成本，但長期來看，其運營成本要低于傳統(tǒng)電工實訓基地，且不斷提升的實踐效果帶來的價值也更為顯著。

綜上所述，在中職學校電工實訓基地融入仿真智能技術方面，實踐效果評估與分析是非常重要的一環(huán)，通過對多個方面的評估和分析，我們可以更加全面地了解實踐效果和運營成本，為未來的改進和發(fā)展提供有力的支持。

5?總結(jié)與展望

5.1?研究成果總結(jié)

我們將仿真智能技術應用于中職學校電工實訓基地的實踐之中，取得了一系列顯著的研究成果。

首先，我們成功地開發(fā)了一個電工實訓仿真教學課件，該課件模擬真實的電力設備和電路，不僅能夠幫助學生掌握電工實訓基礎知識，同時也能提高學生的操作技能和實際應用能力。

其次，經(jīng)過一系列數(shù)據(jù)分析及比對，我們發(fā)現(xiàn)應用仿真智能技術訓練的學生在實際操作中具有更高的優(yōu)勢，可以更加熟練地操作電力設備和電路，進而提高電工職業(yè)素養(yǎng)和解決實際問題的能力。

此外，我們在課程開發(fā)方面也進行了創(chuàng)新，針對學生學習興趣和職業(yè)需求，開設了具有實用性的電工實訓項目，促進學生產(chǎn)學融合，實現(xiàn)教育與產(chǎn)業(yè)的深度結(jié)合。

5.2?未來研究方向展望

研究中，雖然取得了一定的成果，但是，仍有許多未來的研究方向等待我們探索和發(fā)展。

首先，我們應該進一步完善電工實訓基地的設施和設備，滿足智能仿真技術的需求。目前，有些學校的電工實訓基地仍然存在一些傳統(tǒng)設備和設施老化的問題，導致難以應用智能仿真技術。我們需要通過設施改造和設備更新來提升電工實訓基地的整體技術水平。

其次，我們應該進一步探索智能仿真技術在電工實訓中的應用方法和效果。目前雖然已經(jīng)有了一些成功案例，但是智能仿真技術本身也在不斷發(fā)展變化，需要不斷嘗試新的應用方法和探索新的效果，并通過實驗來驗證這些方法的有效性。

最后，我們還可以借助現(xiàn)代化的技術手段，如虛擬現(xiàn)實技術、3D數(shù)字化技術等，更加逼真地還原實際的電工工作場景，并且通過這些技術手段來讓學生更好地體驗實際工作，提高實踐能力。

綜上所述，未來的研究方向是多元化的，既包括硬件設施和設備的改進，更需要在應用方法與效果的探討、新技術手段的整合與拓展等方面作出新的嘗試。希望通過這些努力，進一步提升電工實訓的實用性和現(xiàn)代化水平，適應新時代電工專業(yè)的發(fā)展需求。

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