摘 要:伴隨著科技的發(fā)展,越來(lái)越多的教學(xué)虛擬仿真軟件被開(kāi)發(fā)。在實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中,充分、廣泛地利用各種虛擬仿真技術(shù),在節(jié)約實(shí)訓(xùn)成本的同時(shí),又保證了實(shí)訓(xùn)教學(xué)的質(zhì)量,促進(jìn)了教師的發(fā)展,保障了更多學(xué)生得到學(xué)習(xí),讓更多學(xué)生的技能水平得到提高。
關(guān)鍵詞:仿真技術(shù);教學(xué)質(zhì)量;實(shí)效性
職業(yè)教育的根本目的是為社會(huì)培養(yǎng)高素質(zhì)的技術(shù)技能型人才。在深入推進(jìn)中等職業(yè)教育改革創(chuàng)新的過(guò)程中,要正視職業(yè)教育資金有限的現(xiàn)實(shí),充分利用學(xué)?,F(xiàn)有資金與設(shè)備,大力提升實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量,把企業(yè)的崗位能力需求作為專(zhuān)業(yè)教學(xué)和實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容,提高職業(yè)教育的針對(duì)性和適應(yīng)性,為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。職業(yè)類(lèi)學(xué)??梢酝ㄟ^(guò)應(yīng)用虛擬仿真技術(shù),較好地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
一、實(shí)訓(xùn)教學(xué)使用虛擬仿真技術(shù)的必要性
要真正做到使職業(yè)學(xué)校培養(yǎng)的學(xué)生與企業(yè)需求零距離,就必須改革人才培養(yǎng)方案,教學(xué)內(nèi)容要貼近企業(yè)崗位需求,加大實(shí)訓(xùn)時(shí)間,且實(shí)訓(xùn)內(nèi)容要模擬企業(yè)工作過(guò)程。但是目前職業(yè)學(xué)校在加大實(shí)訓(xùn)時(shí)間和模擬工作過(guò)程方面存在很大的困難,原因在于:(1)近幾年職校規(guī)模不斷擴(kuò)大,特別是制造加工類(lèi)專(zhuān)業(yè)在校生比例更高,而加工制造類(lèi)專(zhuān)業(yè)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備一般價(jià)格比較昂貴,以職校的財(cái)力是無(wú)法保證購(gòu)置滿足實(shí)訓(xùn)需求的設(shè)備數(shù)量的。(2)制造類(lèi)設(shè)備一般比較龐大,所以要求的場(chǎng)地也很大,職校要建立完善的實(shí)訓(xùn)基地也存在困難。(3)加工制造類(lèi)科技發(fā)展很快,現(xiàn)使用的專(zhuān)業(yè)教材相對(duì)略顯滯后,各職業(yè)學(xué)校添置的實(shí)訓(xùn)設(shè)備也不可能經(jīng)常性地升級(jí)更換,所以從教材內(nèi)容到實(shí)訓(xùn)設(shè)備都無(wú)法一直保持和技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)。(4)目前職校的專(zhuān)業(yè)教師大多沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)企業(yè)生產(chǎn)一線的工作實(shí)踐,所以無(wú)法接觸到企業(yè)的實(shí)際工業(yè)案例,更別說(shuō)引入到學(xué)校的專(zhuān)業(yè)教學(xué)中,所以學(xué)生在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容往往是基礎(chǔ)性的或者是由設(shè)備限定的。(5)加工制造類(lèi)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備一般功率較大,校內(nèi)實(shí)訓(xùn)耗電大、材料損耗大、設(shè)備維護(hù)費(fèi)用高等,所以學(xué)校的實(shí)訓(xùn)經(jīng)費(fèi)壓力也較大。(6)有些專(zhuān)業(yè)課程技術(shù)性較強(qiáng),許多知識(shí)看不見(jiàn)、摸不著,傳統(tǒng)的教學(xué)方法以講解、做題、畫(huà)圖、演示性實(shí)驗(yàn)等為主,學(xué)生接受起來(lái)有一定的難度,學(xué)生需要通過(guò)生產(chǎn)性的實(shí)訓(xùn)來(lái)掌握技能、獲得知識(shí)。
為了能有效地解決以上問(wèn)題,學(xué)??梢栽跈C(jī)械、機(jī)電專(zhuān)業(yè)等工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)過(guò)程中,充分應(yīng)用虛擬仿真技術(shù),來(lái)提升實(shí)訓(xùn)質(zhì)量,借助各種虛擬軟件、仿真設(shè)備,將抽象的過(guò)程形象化。如,張家港某職業(yè)學(xué)校近年來(lái)添置了上海宇龍數(shù)控仿真軟件、美國(guó)PTC參數(shù)技術(shù)公司的Pro/engineer(普魯易)三維建模設(shè)計(jì)軟件、電工電子類(lèi)PCV印刷電路板設(shè)計(jì)軟件等虛擬仿真教學(xué)軟件,充分利用虛擬軟件易學(xué)易用、有強(qiáng)大的交互能力等特點(diǎn),提高教學(xué)效率。同時(shí),還與上海厚載智能科技有限公司校企共建(西馬特)數(shù)控車(chē)仿真理實(shí)一體化實(shí)訓(xùn)室;與美國(guó)參數(shù)技術(shù)(上海)軟件有限公司、南京培杉軟件科技有限公司共建數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地等,將仿真教學(xué)穿插于技能實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中,來(lái)提高學(xué)生的動(dòng)手能力,實(shí)現(xiàn)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)教學(xué)與企業(yè)崗位對(duì)接的零距離,使學(xué)生進(jìn)入崗位后能很快適應(yīng)企業(yè)生產(chǎn)需要,實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)的新突破。
二、實(shí)訓(xùn)教學(xué)使用虛擬仿真技術(shù)的實(shí)用性
在技能訓(xùn)練和教學(xué)活動(dòng)中廣泛應(yīng)用虛擬軟件和仿真實(shí)訓(xùn)設(shè)備,在一定程度上彌補(bǔ)了技能實(shí)訓(xùn)設(shè)施設(shè)備不足的欠缺。各學(xué)校都非常重視實(shí)訓(xùn)設(shè)施設(shè)備的投入,但相對(duì)于實(shí)訓(xùn)教學(xué)的需要,仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,使用虛擬仿真技術(shù)替代設(shè)施設(shè)備進(jìn)行訓(xùn)練,待練習(xí)到一定程度后再改用生產(chǎn)設(shè)備訓(xùn)練,或者生產(chǎn)設(shè)備訓(xùn)練與仿真訓(xùn)練交替進(jìn)行,可以最大限度地加大學(xué)生的實(shí)訓(xùn)時(shí)間,幫助學(xué)生在技能上熟能生巧,同時(shí)借助于仿真軟件,可以滿足教學(xué)中的個(gè)性化需求,實(shí)現(xiàn)與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的接軌。
比如,在機(jī)電專(zhuān)業(yè)教學(xué)與實(shí)訓(xùn)過(guò)程中,教師根據(jù)銀行自動(dòng)存取款機(jī)的描述及具體要求,利用單片機(jī)仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)中的相關(guān)模塊及元件,模擬一臺(tái)銀行自動(dòng)存取款機(jī)控制器;再如,根據(jù)雙色球包裝演示系統(tǒng)的背景描述及其控制裝置的具體要求,借助機(jī)電一體化組裝與調(diào)試仿真實(shí)訓(xùn)設(shè)備,搭建雙色球包裝演示系統(tǒng),并進(jìn)行模擬生產(chǎn);利用電氣安裝仿真實(shí)訓(xùn)設(shè)備,教師設(shè)計(jì)一個(gè)工作間電氣安裝工程施工單,學(xué)生在仿真設(shè)備上模擬施工,完成配電裝置和照明的安排等。再比如,在數(shù)控專(zhuān)業(yè)教學(xué)過(guò)程中,學(xué)校借助數(shù)控模擬軟件和數(shù)控仿真實(shí)訓(xùn)室,首先安排學(xué)生利用宇龍數(shù)控虛擬軟件進(jìn)行模擬操作,讓每個(gè)學(xué)生都有充足的時(shí)間來(lái)學(xué)會(huì)編程、操作方法,為下一步的實(shí)際操作也做好準(zhǔn)備。在此基礎(chǔ)上,安排學(xué)生到數(shù)控仿真實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行實(shí)訓(xùn)練習(xí),進(jìn)行理論與實(shí)踐的“學(xué)做合一”初、中級(jí)學(xué)習(xí)。因?yàn)橐恍?shù)控系列小型機(jī)床的操作方法、編程原理與普通型數(shù)控機(jī)床原理和方法一樣,學(xué)生通過(guò)對(duì)小型數(shù)控機(jī)床的學(xué)習(xí)與操作,能很快掌握數(shù)控操作要領(lǐng),從而大大提高了學(xué)生的操作水平。同時(shí),在數(shù)控仿真實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行實(shí)訓(xùn)的材料可以是鋁棒、塑料件,這大大節(jié)約了實(shí)訓(xùn)的成本,但取得的效果卻和學(xué)生在生產(chǎn)大機(jī)床上用鋼件實(shí)訓(xùn)的效果是一樣的。經(jīng)過(guò)在數(shù)控仿真實(shí)訓(xùn)室實(shí)習(xí)以后,學(xué)生的技能操作水平達(dá)到中級(jí)水準(zhǔn),然后,再組織學(xué)生進(jìn)入校內(nèi)實(shí)訓(xùn)車(chē)間進(jìn)行生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn),進(jìn)一步提高操作技能,達(dá)到高級(jí)工及以上的技能操作水平。
三、實(shí)訓(xùn)教學(xué)使用虛擬仿真技術(shù)的實(shí)效性
1.借助虛擬軟件和仿真設(shè)備,學(xué)校減少了資金的投入,充分利用了有限資源,提高了實(shí)訓(xùn)的實(shí)效。以往,學(xué)校機(jī)械專(zhuān)業(yè)學(xué)生人數(shù)比較多,雖然學(xué)校的數(shù)控設(shè)備也很多,但要使實(shí)踐性教學(xué)的課時(shí)比例達(dá)到50%還是有一定的難度。通過(guò)虛擬技術(shù)和仿真設(shè)備的運(yùn)用,保證了學(xué)生有50%以上實(shí)踐性教學(xué)課時(shí)的學(xué)習(xí)時(shí)間。虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用,也可以加快學(xué)校教學(xué)改革的步伐,便于學(xué)校形成“做學(xué)教合一”實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革新模式:學(xué)生的實(shí)訓(xùn)過(guò)程通過(guò)任務(wù)的布置(學(xué))—學(xué)生的操作(做)—教師的講解(教)—學(xué)生的檢驗(yàn)修改應(yīng)用—師生總結(jié)等環(huán)節(jié)實(shí)施,學(xué)生在學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)又可以進(jìn)行技能操作訓(xùn)練,有效地避免了理論學(xué)習(xí)內(nèi)容與實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容兩張皮的現(xiàn)象。
2.虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)中的運(yùn)用,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高了學(xué)生的技能水平。學(xué)生真正學(xué)到技能,畢業(yè)生成為企業(yè)的搶手貨,受到用人單位的歡迎。
3.虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)中的運(yùn)用,促進(jìn)了教師隊(duì)伍的快速成長(zhǎng)。比如,通過(guò)與企業(yè)合作開(kāi)發(fā)虛擬仿真軟件,可以提升教師的專(zhuān)業(yè)水平和實(shí)踐水平。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,有著沉浸性、交互性和構(gòu)想性的虛擬仿真技術(shù)帶來(lái)了教學(xué)改革發(fā)展的新革命,讓我們?cè)趯?shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容的變革,教學(xué)方式的創(chuàng)新,教學(xué)質(zhì)量的提升。我們相信,虛擬仿真技術(shù)會(huì)讓我們獲得更多發(fā)展,獲得更大的超越!讓我們充分享受這一革命帶來(lái)的變化吧!
作者簡(jiǎn)介:朱勁松,高級(jí)講師,江蘇省張家港職業(yè)教育中心校 副校長(zhǎng),江蘇省首批領(lǐng)軍人才,研究專(zhuān)長(zhǎng):職業(yè)教育實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理研究,校企合作機(jī)制研究。
(作者單位 江蘇省張家港職業(yè)教育中心校)
編輯 董慧慧