薛莉莉

摘要：實(shí)踐教學(xué)在職業(yè)院校的教學(xué)中占有重要地位，本文通過論述在實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中引入仿真技術(shù)，探討創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式，介紹了仿真技術(shù)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)實(shí)踐中所取得的成果，顯示了應(yīng)用仿真技術(shù)的優(yōu)勢性和必要性。

關(guān)鍵詞：仿真技術(shù)；實(shí)踐；實(shí)訓(xùn)教學(xué)

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）001-000-01

一、引言

仿真技術(shù)又稱模擬技術(shù)，即用一個(gè)系統(tǒng)模仿另外一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)。虛擬仿真技術(shù)以構(gòu)筑整個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)一完整的虛擬環(huán)境為典型特征，并通過虛擬環(huán)境集成與控制為數(shù)眾多的實(shí)體。實(shí)體可以是模擬器，也可以是其他的虛擬仿真系統(tǒng)，更多的是計(jì)算機(jī)。實(shí)體在虛擬仿真軟件所提供構(gòu)建的環(huán)境中相互作用，以表現(xiàn)客觀世界的真實(shí)特征。仿真技術(shù)的這種集成化、虛擬化與網(wǎng)絡(luò)化的特征，可以滿足現(xiàn)代教育的發(fā)展需求。

二、仿真技術(shù)在職業(yè)教育中的優(yōu)勢

隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的飛速發(fā)展，仿真技術(shù)被引入到現(xiàn)實(shí)生活的教學(xué)中，它的應(yīng)用，使傳統(tǒng)的教育模式和教學(xué)方法產(chǎn)生了質(zhì)的變化。職業(yè)院校畢業(yè)的學(xué)生必須具有較強(qiáng)實(shí)踐操作技能和勇于改革創(chuàng)新的能力，所以實(shí)踐教學(xué)作為職業(yè)教育重要環(huán)節(jié)，在整個(gè)教學(xué)過程中占了相當(dāng)大的比例，更是職業(yè)教育的難點(diǎn)所在[1]。

目前我國職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)面臨的主要問題是學(xué)校實(shí)驗(yàn)條件的限制，實(shí)驗(yàn)設(shè)備投資較大，維護(hù)費(fèi)用高，儀器設(shè)備相對匱乏，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不完善等。為此，近幾年來仿真技術(shù)不斷被引入到實(shí)踐教學(xué)中，可以很好地對上述問題進(jìn)行解決和補(bǔ)充，體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.減少了設(shè)備的投資和維護(hù)費(fèi)用

職業(yè)院校在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中采用仿真技術(shù)，在實(shí)踐教學(xué)中先進(jìn)行仿真訓(xùn)練再進(jìn)行實(shí)際實(shí)驗(yàn)，可以完成實(shí)際無法實(shí)現(xiàn)的某些實(shí)驗(yàn)，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)手段的不足，增強(qiáng)了實(shí)訓(xùn)教學(xué)的效果，同時(shí)減少了實(shí)驗(yàn)中的消耗和設(shè)備維護(hù)。

2.簡單直觀，提高了教學(xué)效率

引入仿真技術(shù)，可以形象、生動地展示實(shí)驗(yàn)的原理、流程、儀器設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，極大地提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)課的興趣和能動性，有助于學(xué)生對抽象理論的理解，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際操作能力及綜合素質(zhì)，使實(shí)驗(yàn)效果更好。

3.模擬事故，提高學(xué)生專業(yè)應(yīng)用技能

在仿真中可以拓寬實(shí)驗(yàn)參數(shù)取值范圍，進(jìn)行破壞性實(shí)驗(yàn)，能觀察到傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中不易觀察到的現(xiàn)象，模擬實(shí)際生產(chǎn)事故，減少了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的損壞和操作事故的發(fā)生。

三、應(yīng)用仿真技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式

采用何種模式、如何科學(xué)地設(shè)置實(shí)踐教學(xué)一直以來都是職業(yè)教育研究中的重點(diǎn)問題。隨著仿真技術(shù)日趨成熟，逐漸被應(yīng)用于教育領(lǐng)域，從而形成了新的教學(xué)方法——仿真教學(xué)[2]。即通過技術(shù)手段創(chuàng)設(shè)虛擬環(huán)境或工具，模擬真實(shí)事例進(jìn)行操作、驗(yàn)證、設(shè)計(jì)、運(yùn)行等實(shí)踐的教學(xué)模式。

仿真教學(xué)中的課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)都利用計(jì)算機(jī)仿真軟件將所學(xué)理論聯(lián)系實(shí)際，并加以應(yīng)用，有助于加深學(xué)生理解貫通。教師在實(shí)踐教學(xué)中可以及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)程度講授，可從實(shí)驗(yàn)原理到操作過程進(jìn)行分步講解，使學(xué)生可以方便地按自已選擇的條件來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，得到及時(shí)的反饋。

此外，仿真技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上使教師和學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)候拜托實(shí)驗(yàn)設(shè)備、場地的制約，可以充分調(diào)動課堂中學(xué)習(xí)的氣氛，同時(shí)也方便了教師與學(xué)生之間的課堂互動。因此，構(gòu)建仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境，將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、驗(yàn)證公式、原理定理在模擬平臺中實(shí)現(xiàn)，既能提高教學(xué)效果，也能達(dá)到技能訓(xùn)練的目的。

四、仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)的應(yīng)用

1.《電工電子技術(shù)》的仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)

（1）仿真技術(shù)的引用

電工電子技術(shù)是面向職業(yè)院校專業(yè)學(xué)生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門不可或缺的先修課程，課程綜合性強(qiáng)，理論豐富，同時(shí)理論與實(shí)踐并重。在電工電子技術(shù)理論課堂教學(xué)中，無論是元器件的功能講解，還是儀器儀表的使用，都需要大量的實(shí)驗(yàn)來同步模擬和驗(yàn)證。但對于大多數(shù)職業(yè)院校而言，都存在實(shí)驗(yàn)設(shè)備的不足、學(xué)生難理解和動手少的普遍問題。而仿真技術(shù)引入職業(yè)院校的實(shí)訓(xùn)課堂恰恰解決了這一難題。

仿真軟件可以做到預(yù)先對電路進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)和分析，設(shè)計(jì)通過后再結(jié)合硬件進(jìn)行真實(shí)電路的搭接，這樣不僅節(jié)省了大量硬件耗材，也克服了實(shí)驗(yàn)箱、實(shí)驗(yàn)臺在教學(xué)中固定硬件資源導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容僵化的局限性[3]。

（2）構(gòu)建維修電工虛擬實(shí)訓(xùn)平臺

我院從實(shí)際出發(fā)，根據(jù)電工電子課程的特點(diǎn)利用仿真技術(shù)輔助教學(xué)軟件構(gòu)建了維修電工虛擬實(shí)訓(xùn)室。通過維修電工仿真軟件將模擬技術(shù)引入實(shí)訓(xùn)教學(xué)，圍繞技能點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，安排了目的、電路、原理、布局、連線、仿真、排故等多種訓(xùn)練模塊，仿真軟件與硬件相結(jié)合，認(rèn)識與實(shí)踐相結(jié)合，改變了以往單一的授課形式，使學(xué)生易于掌握全新的實(shí)驗(yàn)分析方法。

2.建筑施工工藝虛擬仿真教學(xué)

它以仿真方式演繹施工工藝，以三維體驗(yàn)操作的方式達(dá)到身臨其境的現(xiàn)場教學(xué)效果，讓學(xué)生從整體到局部的體驗(yàn)工程施工工藝，達(dá)到熟識各類工藝技巧、理解工藝原理的效果。系統(tǒng)從整體施工教學(xué)內(nèi)容架構(gòu)到每一技術(shù)操作步驟，都以規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的流程性為依據(jù)，既能滿足學(xué)生對工程全局的掌握，又能實(shí)現(xiàn)教師對重點(diǎn)環(huán)節(jié)的強(qiáng)化教學(xué)。

3.教學(xué)評價(jià)

近幾年對仿真實(shí)踐教學(xué)的嘗試與探索，收到了很好的教學(xué)效果。主要表現(xiàn)為：學(xué)生可以更直觀和形象地了解設(shè)備的使用、測量方法，也能模擬故障現(xiàn)象，使學(xué)生學(xué)會分析問題解決問題的能力，而且可以自行設(shè)計(jì)進(jìn)行虛擬調(diào)試，豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，極大地激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生動手動腦設(shè)計(jì)電路的能力，鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高了課堂的教學(xué)效果。

五、結(jié)束語

仿真教學(xué)的實(shí)踐證明，利用仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)了將各種控制設(shè)備搬入到了理論課堂，用計(jì)算機(jī)全真模擬被控對象，能直觀地看到實(shí)際控制效果，不但可以克服實(shí)物被控對象的缺點(diǎn)，而且可以用有限的設(shè)備、低廉的成本豐富教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，再將仿真技術(shù)與實(shí)際操作相結(jié)合，達(dá)到全方位教學(xué)的目的。因此，仿真教學(xué)既有助于學(xué)生對抽象理論的理解，更有助于學(xué)生應(yīng)用技能的培養(yǎng)；仿真技術(shù)的應(yīng)用既節(jié)約了教學(xué)經(jīng)費(fèi)，又很好地解決了教學(xué)過程中所遇到的困難，提高了實(shí)驗(yàn)效率和教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]李興偉，邱曉剛.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)基礎(chǔ)[M].長沙：國防科技大學(xué)出版社，2006.

[2]刑敏，黃嵐.計(jì)算機(jī)模擬仿真教學(xué)的研究與實(shí)踐[J].現(xiàn)代教育科學(xué)，2007（1）.

[3]胡曉華，何建新.高職《電工與電子技術(shù)》課程實(shí)踐教學(xué)改革的探索[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)（自科版），2006，3（2）：601-602.