虛擬仿真技術在機電類教學課中的應用

高曉嵐

（天府新區信息職業學院，四川 天府 620564）

在高職機電專業教學中，經常會遇到很多教學難題，只有通過實驗的方式來可以得到解決，然而很多院校的實驗基地建設不夠完全，基礎設備不夠完善。因此，可以通過現代信息技術、虛擬工藝以及虛擬實驗來進行解決，不僅可以提升實驗效率，也可以更為方便，節省實驗成本，還可以通過虛擬仿真技術的應用提升學生的學習興趣，使得學生的思維可以得到鍛煉，獨立解決問題的能力可以得到培養，并且對教學模式也是一種改革，對于教師的教學能力和教學方式也提出了更高的要求，使得課堂變得更生動，教學效果更好，促進高職院校學生機電專業技術不斷提升。

1 虛擬仿真技術在高職機電專業教學中的作用

（1）有效解決設備短缺問題。在高職院校中，由于機電專業教學中的知識比較抽象，在教學過程中需要借助各種實驗以及設備來完成教學實踐，這對于院校的硬件設施提出了更高的要求，需要投入大量的資金來建立實驗基地，購買實驗設備和實驗材料，并且這些實驗材料的損耗和損壞也是非常嚴重的，每年花費的維護保養的費用也會非常多，對于高職院校來說是非常大的壓力。但是通過采用虛擬仿真技術，就可以省下來非常多用于建設實驗基地，購買實驗器材的資金，通過這項技術的引進，也可以使得學生可以更多的進行實驗操作，提高學生的實踐能力，改變了高職院校實驗設備短缺的問題。

（2）可以節省資金。在高職院校中，建立虛擬仿真實驗基地，可以實現對教學設備的重復利用，通過虛擬仿真技術可以對相同的實驗內容進行反復利用，這對于高職院校來說也是非常方便的，節省了大量的實驗設備和材料。通過虛擬仿真技術的利用，使得高職院校的教學成本得以降低，豐富了教學資源，促進教學水平的提升。

（3）提高學習興趣。隨著科學技術的發展，傳統的教育方式正在逐漸發生變化，教育改革中需要更多科技的元素。在高職院校教學中，很多教學設備過于陳舊，不能跟上時代發展的步伐，急需要進行更新，然而更新這些實驗設備以及實驗材料，需要大量的資金支持，這對于高職院校來說是非常大的開支，即使花費很大的代價購買了實驗設備器材，在使用過程中也會有非常大的損耗，不能做到重復利用。但是建立虛擬仿真技術實驗基地就不同，可以極大地節省資金，還可以對實驗設備進行重復利用，對于實驗器材也不存在損耗，不需要購買實驗材料，對于高職院校學生的實踐有著非常大的功用，促進高職院校機電專業學生學習效率的提升。

2 虛擬仿真技術在高職機電教學中的應用實踐

（1）課堂理論教學。在高職院校機電課程教學過程中，采用虛擬仿真技術可以進行理論知識的教學。高職院校機電課程教學有著非常大的專業化和職業化特點，其教學的目的就是為了讓學生在畢業之后可以從事機電方面的工作，針對性比較強，在實際教學中需要將理論教學與實踐教學統一和融合。通過虛擬仿真技術，可以在學生在學習理論知識的過程中，可以更好地對機電專業相關的機械知識有一定的了解和掌握，提高學生的學習效率。在實際學習過程中，第一次接觸知識的印象是非常重要的，可以幫助人們對于知識的記憶程度加深，在學習理論知識的過程中，對于學生后續實踐有著非常重要的指導作用，只有重視學習理論知識，在實踐的過程中才能作用心中有數、游刃有余，在實踐過程中還可以加深對理論知識的理解。例如，在學習《汽車電工電子技術》過程中，學生需要對汽車電氣、汽車程序編制等理論知識進行掌握。教師在設計教學中還需要幫助學生掌握專業的機械制圖、機械工藝以及計算機設計和制造等。因此，在教學中教師應該對相應的理論知識進行梳理，按照教材編排的內容進行合理的劃分，將學生按照不同的層次進行分組，引導學生在課前進行預習、查閱資料，對教材內容進行探討，可以根據自己的理解對教材內容進行分析，對于自己有疑惑的地方進行標記，最終在課堂中解決。在實際課程進行過程中，采用虛擬仿真技術，可以對汽車電路、電源、電動機等地方進行重點講解，通過虛擬仿真技術可以對學生不懂的地方進行更清楚的講解和分析，使得學生對于理論知識真正理解，提高教學效果。

（2）實驗教學。在高職院校機電專業教學中，學生的實踐能力是非常重要的一個方面，需要加強對學生實踐能力的培養。在實際教學中對于機電專業的實驗教學提出了更高的要求，對于學生的實踐能力的培養也提出了更高的要求。在采用虛擬仿真技術過程中，可以通過外觀、構造以及三維實體仿真模型建立合理的方針模型，從而為學生提供更可靠的、生動的教學輔助。根據機電專業學生對實踐的要求以及未來在工作中的能力要求，在實際仿真模型規劃過程中，應該建立與實際相符合的仿真模型，促進學生更直觀的進行實驗和理解。機電專業學生在實際實驗過程中，需要使用非常昂貴的教學設備和器材，使用的實驗材料也是非常多的，并且耗費非常快，通過虛擬仿真技術的引進可以幫助高職院校節省大量的資金投入。在虛擬仿真技術應用過程中，學生更為直觀地看到機械設備內部構造，并且可以通過一定的方法對其進行操作，這樣也不會考慮到是否會造成機械的損壞，學生對于機械設備的了解和掌握可以更為透徹，提高了學生實踐的積極性，避免了在以往實驗中只能看不能摸的尷尬實踐，培養了學生的實際操作能力，引發學生自主獨立思考，樹立學習意識。比如，《汽車機械基礎》實驗教學過程中，教師可以通過虛擬仿真技術為學生提供更多的仿真軟件，這些軟件的真實感非常強，具有真實的可操作性。學生在實驗中可以通過電腦進行模擬操作，這樣可以更快地掌握汽車機械的操作，掌握汽車機械的操作。在虛擬仿真技術的應用下，學生可以熟練掌握各種操作，提升了實踐應用的能力。

（3）學生實習階段。在高職院校機電教學中，針對人才未來的發展，需要在人才培養過程重視實踐，與企業聯合，使得學生可以在企業中進行實習，這為學生在未來職業生涯中發展有著重要的作用。然而很多機電專業畢業生在實際工作過程中，會出現理論知識不足，實踐能力欠缺等問題，使得他們在實踐過程中遇到的很多問題沒有辦法處理，無法適應自己的崗位工作，這都是高職院校在培養人才的過程中，沒有重視實習階段。應用虛擬仿真技術在實際實習過程中，教師可以在學生的學習和工作過程中，對學生遇到的種種問題進行總結，利用虛擬仿真技術將遇到的各種問題表現出來并探尋解決的方法，幫助學生豐富理論知識，查漏補缺，使得學生的專業知識可以更扎實，提升學生的專業技術水平。當前，在高職院校機電專業教學中使用仿真技術還有較高的門檻限制，因此高職院校應建立專門針對虛擬仿真及時教學的基地，并打造優秀專業的教師團隊，對學生進行全方位的培養，利用各種虛擬仿真軟件，為社會培養出一批專業素質高的機電技術人員。

3 結 語

總之，在高職機電專業教學中，采用虛擬仿真及時可以有效的提高教學效果，促進學生的學習意識的提升，使得理論教學和實踐教學可以更為有效，讓學生在學習中可以更為直觀地看到機械內部構造，進行實踐操作，提升學生的應用能力，為社會培養出專業的技術型人才，促進機電行業的長遠發展。