虛擬仿真在中職儀器分析實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用效果探研

張顯亮

摘 要：在中職儀器分析實訓(xùn)教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真教學(xué)模式，能夠有效提高儀器分析實訓(xùn)教學(xué)的質(zhì)量和學(xué)生的技能水平，提升教師的綜合素質(zhì)，解決實訓(xùn)項目教學(xué)中的困擾，推動教學(xué)改革的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：中職教學(xué);虛擬仿真;實訓(xùn)教學(xué);儀器分析;應(yīng)用效果

中圖分類號：G712文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2019）14-0048-01

當前，儀器分析實訓(xùn)教學(xué)存在儀器設(shè)備大型、貴重、人多機少的問題，使得學(xué)生沒有充足的實訓(xùn)學(xué)習(xí)條件進行反復(fù)練習(xí)，只能通過教師的演示操作和講解來學(xué)習(xí)，很難掌握技能操作要點。為此，教師可嘗試利用信息化教學(xué)資源，將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到日常實訓(xùn)教學(xué)中，構(gòu)建虛實結(jié)合的教學(xué)模式。根據(jù)遼寧省政府關(guān)于推進職業(yè)教育信息化建設(shè)的要求，筆者所在學(xué)校作為項目牽頭學(xué)校開展了儀器分析虛擬仿真教學(xué)。教學(xué)實踐證明，虛擬仿真教學(xué)能夠有效提高儀器分析實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量，以及學(xué)生的技能水平。現(xiàn)結(jié)合實際，對虛擬仿真技術(shù)在儀器分析實訓(xùn)教學(xué)中的作用和成效進行簡要評述。

一、提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的技能水平

虛擬仿真實訓(xùn)可以實現(xiàn)每人一臺虛擬設(shè)備，可以讓學(xué)生根據(jù)自己的能力隨時調(diào)整虛擬仿真學(xué)習(xí)的進度和內(nèi)容。這樣，不僅能營造自主學(xué)習(xí)的良好氛圍，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且能明顯提升教學(xué)質(zhì)量。與傳統(tǒng)的實物實訓(xùn)教學(xué)相比，虛擬仿真實訓(xùn)的教學(xué)課時明顯減少，并大大降低了原料消耗，節(jié)省了設(shè)備維護的人力和物力。

二、提升教師的綜合素質(zhì)

虛擬仿真實訓(xùn)與實物實訓(xùn)相結(jié)合的方法，對教師的實踐能力和信息化技術(shù)應(yīng)用能力提出了更高的要求。在這種模式下，學(xué)校需聘請計算機教師對專業(yè)教師進行培訓(xùn)，以提高專業(yè)教師的信息技術(shù)應(yīng)用能力。同時，虛擬實訓(xùn)教學(xué)方面的骨干教師，需要結(jié)合虛擬仿真教學(xué)軟件的各項教學(xué)內(nèi)容對專業(yè)教師進行定期培訓(xùn)。這樣，全體專業(yè)教師就能熟練掌握虛擬仿真實訓(xùn)項目的操作步驟和技術(shù)技能，不斷提升自身的綜合素質(zhì)。

三、解決實訓(xùn)項目教學(xué)中的困擾

（1）節(jié)約了實訓(xùn)成本。在虛擬仿真實訓(xùn)模式下，學(xué)生操作的是虛擬設(shè)備，所有實訓(xùn)項目均可在一臺電腦上完成，投資成本遠低于實物實訓(xùn)。而且在設(shè)備損耗、維護保養(yǎng)方面，虛擬實訓(xùn)的投入也比實物實訓(xùn)明顯減少。經(jīng)過虛擬仿真實訓(xùn)學(xué)習(xí)的學(xué)生，在進行實物實訓(xùn)時掌握得會更快一些，不需要像以前那樣進行多次練習(xí)，就能達到理想的實驗效果。這些，都使得實驗消耗大大減少。（2）增加了安全系數(shù)。利用電腦仿真技術(shù)進行虛擬實訓(xùn)，能避免學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)時由操作不熟練導(dǎo)致的安全問題出現(xiàn)，大大增加了實訓(xùn)的安全系數(shù)。而且，虛擬實訓(xùn)設(shè)備不會因為學(xué)習(xí)者的誤操作而損壞。（3）解決了實訓(xùn)教學(xué)中的觀察難題。通過虛擬仿真技術(shù)，學(xué)生可以清晰直觀地理解實驗原理，明確實驗事項和了解儀器構(gòu)造，尤其是了解整個實驗的動態(tài)過程和儀器內(nèi)部的精細結(jié)構(gòu)。這在實物實訓(xùn)中是很難實現(xiàn)的。可見，虛擬實訓(xùn)教學(xué)更有利于學(xué)生對某些關(guān)鍵技能點的觀察和掌握。

四、推動教學(xué)改革的發(fā)展

（1）打破了學(xué)科本位體系。虛擬實訓(xùn)教學(xué)軟件的研制開發(fā)融入了職業(yè)能力訓(xùn)練的要素，它從外部打破了以學(xué)科為本位的課程開發(fā)體系的弊端，在知識和能力的搭配上有所突破，將不同的知識、技能要求通過優(yōu)化組合形成新的結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了整個專業(yè)的虛擬實訓(xùn)平臺，更注重實際工作能力的培養(yǎng)。因此，對于學(xué)校來說，虛擬實訓(xùn)教學(xué)既便于施教，又能縮短畢業(yè)生的職業(yè)適應(yīng)期。（2）引導(dǎo)了實踐教學(xué)評價的變革。為了讓學(xué)生在虛擬實訓(xùn)軟件教學(xué)中掌握崗位所需各項實際能力，實驗教學(xué)安排應(yīng)該是開放式的。即學(xué)生可以根據(jù)本人掌握技能的具體情況，選擇實驗的時間和次數(shù)，不受實驗儀器和實驗試劑的約束。在評價實踐教學(xué)結(jié)果時，教師主要看學(xué)生是否能達到能力標準，而不是看學(xué)生是否做過實驗，做了多少次實驗。（3）促進了學(xué)分制改革的進程。因為虛擬實訓(xùn)軟件可以使學(xué)生根據(jù)自己的需要進行實驗，對于自己不熟悉的實訓(xùn)項目可以到計算機房進行反復(fù)的虛擬實訓(xùn)，再進行實驗項目的實際操作，所以實驗技能水平較高的學(xué)生可以先到實驗室進行實驗項目的考核，完成相應(yīng)的實驗學(xué)分，不受實驗儀器的限制。這適應(yīng)了學(xué)生的個體差異，使學(xué)分制改革更有實際意義。（4）加強了校企合作。筆者所在學(xué)校正進行企業(yè)化工技術(shù)人員的培訓(xùn)，在軟件使用過程中，學(xué)校將信息項目內(nèi)容應(yīng)用到企業(yè)員工培訓(xùn)中，大大提高了培訓(xùn)效果，使過去用半個月時間完成的內(nèi)容現(xiàn)在只需一周，而且員工的學(xué)習(xí)熱情非常高，培訓(xùn)人員數(shù)量是過去同時期的兩倍，而且技能水平掌握情況也好于往年，得到了企業(yè)的高度評價。

總之，虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用，已成為實訓(xùn)教學(xué)重要的組成部分和提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段。讓學(xué)生每人操作一臺虛擬實訓(xùn)設(shè)備，反復(fù)訓(xùn)練合格后再進行實物實訓(xùn)，這樣教學(xué)質(zhì)量的提升非常明顯。將虛擬仿真技術(shù)與實訓(xùn)教學(xué)相結(jié)合，極大加快了教育現(xiàn)代化的進程，提高了實訓(xùn)教學(xué)的水平和質(zhì)量，對實訓(xùn)教學(xué)本身的發(fā)展也有著非常重要的理論和現(xiàn)實意義。同時，教師應(yīng)認識到無論仿真實驗多么“真實”，都不能取代真實的實驗，一方面不能忽視實物實訓(xùn)教學(xué)，另一方面要注重以虛擬仿真技術(shù)來提高學(xué)生真實情景下的實驗技能。

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