職業院校電氣專業實訓教學中虛擬實驗室的應用

李武宗

摘要：虛擬實驗室為學生營造了個性化學習、多樣化學習以及自主學習和實用化學習的虛擬環境，使臨場化得以實現，為職業院校的實訓教學奠定了良好的基礎，提供了有利條件。本文首先介紹了職業院校電氣專業實訓教學中存在的問題，之后闡述了職業院校電氣專業實訓教學中虛擬實驗室應用的優勢所在。

關鍵詞：職業院校；電氣專業；實訓教學；虛擬實驗室；優勢

作為社會生產、服務、建設等一線高技術人才培養為目標的高職院校來說，對學生進行實踐動手操作能力的培養是其人才培養當中最為重要的方面。然而，因為高職院校在辦學的時間上較短，缺少足夠的資金來源，在實訓設備以及實訓基地的投入與建設上短缺的問題十分嚴重，造成了其實訓基地以及實訓設備的含量及數量都無法滿足學生學習的要求。加之近年來，高職招生規模越來越大，兩者之間的矛盾也越發的突出。高職院校要改變這種現狀就必須進行教學改革，加大對實訓方面的投入建設，而考慮到當前資金的不足，以及設備損耗以及高額的維修費用等諸多方面的因素，虛擬實驗室的應用，在實訓實踐教學中會起到巨大的輔助作用，可以促進教學質量和學習效果的提高。

一、職業院校電氣專業實訓教學中存在的問題

從當前職業院校電氣專業實訓教學來看，主要存在著一些難以調和方面的問題。

1.電氣專業相配套的實驗環境與教學需求之間存在的矛盾較為突出。從當前高職院校電氣專業的實驗環境來看，所擁有的實驗應用系統太多，在管理上具有較大的難度，且部署上十分的復雜。不少學校缺少對各種實驗教學應用軟件所進行的集中統一管理，在對其進行部署和安裝上也十分的繁瑣。另外，還存在實驗實訓配套設備短缺的問題，造成實驗實訓課時較為緊張，和日益增大的需求之間矛盾越發的凸顯。

2.因為電氣類專業其所需的實驗實訓設備通常都是較為高昂的價格，所以很難引進規模較大的裝備，同時在耗材消耗上也十分的巨大，導致電氣專業實訓教學的順利開展受到嚴重的制約。

3.傳統實訓設備在換代升級的潛力上較為有限，無法和當前的電氣實訓教學改革的實訓發展需求相符。

4.因為電氣專業通常都具有一定的危險性，而過去的實訓設備在安全保護功能上不夠完善，從而導致不論是教師，還是對于學生都無法在實訓過程中敞開手腳進行練習，甚至有的項目上僅僅是蜻蜓點水般由教師進行演示，學生觀察一帶而過，使實訓效果受到了較大的影響。

5.傳統電氣實訓設備具有較大的局限性，很難進行新實訓項目的開發，人機界面無法使學生的創造性和能動性得以充分發揮。

基于以上幾個方面的問題，傳統的電氣實訓教學當中已經無法滿足當前實訓教學改革的需求，使得職業院校電氣專業人才培養的質量受到了阻礙，基于此，必須應用能夠使新形勢對電氣人才培養要求得以滿足的教學設備，同時又可以與社會科技發展水平相適應，還不會給當前有限的教育帶來較多資金等壓力的新式電氣實訓教學方法。

二、職業院校電氣專業實訓教學中虛擬實驗室應用的優勢所在

（一）有助于為實訓提供有利條件，奠定良好基礎

虛擬實驗室，是在計算機上通過虛擬現實技術的應用，構建虛擬的實訓環境，應用能夠進行操作的虛擬實訓儀器，可以對真實的實訓中所應用的實訓設備與器材進行模擬，構建和真實實訓相類似的虛擬實訓環境，讓學生可以再所構建的虛擬實訓環境中，通過操作虛擬實訓設備而實現與真實接近的人機交互，進而達成實訓的目標。在虛擬的實訓環境下，學生能夠全身心的沉浸其中，對實訓內容進行自主選擇，通過在其中感受各種聽覺、視覺以及力覺等逼真、自然的實時感知交互方式，讓學生有一種身臨其境的感受。進而為學生營造了個性化學習、多樣化學習以及自主學習和實用化學習的虛擬環境，使臨場化得以實現，為職業院校的實訓教學奠定了良好的基礎，提供了有利條件。

（二）有助于實訓經費以及課時費用的節省

就電氣專業的實訓設備來看，普遍都具有較為昂貴的價格，使得很多院校在采購的實訓設備上都普遍不多，而無法很好的滿足電氣專業實訓教學的需求，造成很多學生無法得到很好的練習。而通過使用虛擬實驗室，可以在很大程度上節省了傳統實訓教學的時間，提升了實訓教學的效率，在完成教學目標的同時還使得實訓經費和課時費得到了節省。

（三）有助于提高實訓教學的安全系數

在電氣專業實訓教學過程中，通過虛擬實驗室的使用，可以讓學生在虛擬的環境下進行模擬操作，從而防止在真實的操作過程中發生可能出現的危險。為了避免在實訓中受到傷害，對于一些具有較高難度系數以及可能造成傷害的實訓項目，以往的教學中教師都是通過多媒體視課件視頻來給學生進行演示，讓學生了解，盡管這種教學確實避免了傷害的出現，卻使得學生也失去了動手操作的機會，無法讓學生在實踐中得到收獲和感知。而通過虛擬實驗室進行虛擬實訓教學就可以讓學生在各種模擬的場景中進行模擬操作，不會受到電氣傷害，既可以讓老師放心，也可以讓學生可以大膽的進行各種操作和練習，即使是具有較高危險系數的高壓電氣實訓同樣可以操作，使得學生因為害怕失誤而造成不敢動手的心理障礙得以徹底消除。

結語：

從上面能夠看出，在高職院校電氣實訓教學中應用虛擬實驗室進行教學，有助于為實訓提供有利條件，奠定良好基礎；有助于實訓經費以及課時費用的節??；有助于提高實訓教學的安全系數，這極大的調動學生動手操作的積極性，提高實訓教學的效果，從而更好的完善實訓教學目標，真正的為社會培養出高技能型人才，為我國的現代化建設培養具有“匠藝”、“匠技”人才奠定良好的基礎。

參考文獻：

[1]馬衛超.虛擬實驗室在高職院校電氣實訓教學中的應用[J].通訊世界，2017，（5上）.

[2]林曉燕.虛擬實驗室管理平臺在實訓教學中的應用[J].數字通信世界，2017，（7）.

[3]孫 琍.虛擬實驗室：學生技能訓練的有效平臺[J].吉林廣播電視大學學報，2013，（12）.

[4]吳忠秀.淺談仿真實驗室在實驗實訓教學中的作用[J].科技信息，2009，（10）