秦 艷

（江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院淮安生物工程分院，江蘇 淮安 223200）

1 高職機(jī)電專業(yè)教學(xué)中存在的問題

（1）高職實(shí)訓(xùn)設(shè)備。目前，各高職院校普遍存在硬件資源不足，教育經(jīng)費(fèi)欠缺，無力購買足夠多的實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，針對(duì)這種情況，高職校機(jī)電專業(yè)可以采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)來代替實(shí)際操作，同樣可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)的效果。

（2）實(shí)訓(xùn)場所開放性不夠。高職院校要面向?qū)W生、企業(yè)、社會(huì)開展科研，培訓(xùn)等各方面的服務(wù)，由于受實(shí)訓(xùn)條件的限制，開放的時(shí)間較少，學(xué)生難以有足夠多的時(shí)間進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，這就限制了學(xué)生的動(dòng)手能力的培養(yǎng)。對(duì)于現(xiàn)在的大中專學(xué)生，電腦已經(jīng)很普及了，利用虛擬軟件，可以不進(jìn)實(shí)驗(yàn)室就可以完成實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)。

（3）維修費(fèi)用高。硬件設(shè)備易損壞，且維修費(fèi)用較高，有些設(shè)備需要較多的實(shí)訓(xùn)耗材，這也給實(shí)訓(xùn)帶來巨大的額外開支，同時(shí)也加大了實(shí)驗(yàn)室工作人員的工作量。利用虛擬仿真，可以不需要維修設(shè)備，為實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)節(jié)省大量的實(shí)驗(yàn)耗材。

2 利用虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)室

課堂教學(xué)及實(shí)驗(yàn)中存在諸多問題：1.目前的教學(xué)往往多以理論教學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也多是進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。2.學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)存在著不少問題，由于存在著場地和時(shí)間等問題，學(xué)生除了上課外，平時(shí)難得有機(jī)會(huì)實(shí)踐。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足、落后，硬件實(shí)驗(yàn)室建立成本高。虛擬仿真技術(shù)以提高學(xué)生的技能水平為核心，具有多感知性、沉浸性、交互性、構(gòu)想性等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)有益于教師的實(shí)訓(xùn)教學(xué)和學(xué)生專業(yè)技能的訓(xùn)練，為解決職業(yè)教育面臨的實(shí)訓(xùn)難、實(shí)習(xí)難和就業(yè)難等問題開辟了一條新思路?，F(xiàn)在很多課程都可以采用虛擬仿真軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，單片機(jī)設(shè)計(jì)采用的Proteus 軟件，三菱PLC 采用的是GX 與GT Designer3 和GT Simulator3 進(jìn)行模擬仿真，數(shù)字電子線路采用Multisim 進(jìn)行仿真等等。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)可大幅度節(jié)約辦學(xué)成本。大力發(fā)展虛擬仿真技術(shù)對(duì)于解決教育資源短缺、支撐人才發(fā)展等，有著非常重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

如圖1 所示，我校利用虛擬仿真構(gòu)建YL-335B 自動(dòng)化生線虛擬實(shí)驗(yàn)室，該系統(tǒng)是基于MCGS 的YL-335B 仿真實(shí)訓(xùn)，它的知識(shí)背景來自于教改課程《機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試》中的內(nèi)容，該課程也是省市機(jī)電設(shè)備安裝與調(diào)試高職組技能比賽項(xiàng)目。由于YL-335B 設(shè)備價(jià)格較高，學(xué)校配置的數(shù)量嚴(yán)重不足，不能滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求?；谶@樣的情況，我們自己研發(fā)了基于MCGS 的YL-335B 自動(dòng)化生產(chǎn)線的仿真實(shí)訓(xùn)軟件，構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)室。

3 在高職機(jī)電專業(yè)采用虛擬仿真技術(shù)的成效

（1）解決設(shè)備不足問題。保證實(shí)訓(xùn)科目的質(zhì)量，節(jié)約成本。為確保實(shí)踐項(xiàng)目教學(xué)的效果，傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)模式需要巨大的資金投入及購置教學(xué)所用的設(shè)備，并且在教學(xué)過程中會(huì)消耗大量的材料，容易淘汰教學(xué)儀器和設(shè)備，因此很難滿足教學(xué)所需。從教學(xué)資源全過程管理來看，虛擬仿真技術(shù)實(shí)踐減少投入包括占地、建筑投入、設(shè)備投入、材料投入、指導(dǎo)教師投入，經(jīng)過考察統(tǒng)計(jì)可以降低30%~80%。同時(shí)也降低實(shí)訓(xùn)污染（如粉塵實(shí)訓(xùn)、噪聲污染等），而學(xué)生因?yàn)榈玫蕉啻螌?shí)踐機(jī)會(huì)，效果也遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)教學(xué)。

（2）可以為高職院校節(jié)省經(jīng)費(fèi)。相對(duì)于快速發(fā)展的信息技術(shù)，學(xué)校教育中傳統(tǒng)的教學(xué)媒介通常存在滯后性。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，其傳播也需要一定的條件，比如硬件資源和師資條件的配備等。隨著技術(shù)進(jìn)步進(jìn)程的加快，作為硬件教學(xué)資源和實(shí)訓(xùn)教學(xué)媒介的儀器設(shè)備等沒用多久就可能因技術(shù)上的變革而面臨淘汰，而升級(jí)改造一般都存在困難，只能通過購買新設(shè)備的方式來進(jìn)行解決。這種狀況既造成有限教學(xué)資源的浪費(fèi)，又極易使教學(xué)過程因缺乏必要的設(shè)備而陷入停滯不前的狀態(tài)。采用虛擬仿真技術(shù)建設(shè)的實(shí)訓(xùn)室或?qū)嵱?xùn)基地則可以重復(fù)利用，其改進(jìn)和升級(jí)在很大程度上取決于軟件的改進(jìn)與升級(jí)，無需將硬件資源全部進(jìn)行替換。虛擬仿真系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是無需消耗任何材料，且可以多次重復(fù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容。虛擬仿真實(shí)訓(xùn)具有先進(jìn)性、共享性、易擴(kuò)充性和易于改進(jìn)等特點(diǎn)，減少了設(shè)備投入經(jīng)費(fèi)，使教學(xué)內(nèi)容在虛擬的環(huán)境中不斷更新，實(shí)訓(xùn)教學(xué)及時(shí)跟上技術(shù)的發(fā)展，滿足不斷變化的教學(xué)需求。

（3）有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。虛擬仿真技術(shù)作為一種優(yōu)秀的輔助教學(xué)工具，可以用于情景創(chuàng)設(shè)、協(xié)作交流等教學(xué)活動(dòng)。虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境創(chuàng)設(shè)多種情景，虛擬的教學(xué)環(huán)境更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。由于其具有形象生動(dòng)、交互性強(qiáng)、反饋實(shí)時(shí)等明顯的優(yōu)勢，能夠?qū)W(xué)生學(xué)習(xí)過程中所提出的各種假設(shè)模型進(jìn)行虛擬，同時(shí)通過虛擬系統(tǒng)可以直接觀察到假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)有利于學(xué)生提前熟悉實(shí)訓(xùn)的真實(shí)環(huán)境，熟練掌握職業(yè)技能，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4 結(jié)語

虛擬仿真技術(shù)對(duì)于解決高職教育普遍存在的實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足，型號(hào)落后，更新?lián)Q代慢的難題，將虛擬技術(shù)引入到專業(yè)的教學(xué)中，能夠提高教學(xué)的質(zhì)量，解決實(shí)際中的問題，對(duì)推進(jìn)高職機(jī)電專業(yè)教學(xué)和課程改革具有積極的作用和意義。

[1]孔勇奇.虛擬技術(shù)在PLC 教學(xué)中的應(yīng)用[J].福建電腦，2010，（1）：19

[2]周運(yùn)金.虛擬技術(shù)在高職實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用研究[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2009，（24）：66.