摘 要:隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,教育也在發(fā)生著深刻的變化,以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的各種知識(shí)學(xué)習(xí)逐漸成為世界教學(xué)發(fā)展的一種趨勢(shì),虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)將現(xiàn)代信息化技術(shù)的集成性和交互性融為一體,有效地解決了在空間和時(shí)間上的局限性,提供靈活多變的仿真實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景和開放式實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境,在提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量和實(shí)踐資源共享等方面發(fā)揮著重要作用,具有傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)無法比擬的優(yōu)越性。
關(guān)鍵詞:虛擬;仿真;實(shí)訓(xùn)
如何利用虛擬仿真教學(xué)資源體系服務(wù)于專業(yè)課程教學(xué)、綜合性實(shí)踐訓(xùn)練和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練形成線上線下的開改性、共享性實(shí)踐教學(xué)還不完善,需要在教學(xué)中不斷改革和實(shí)踐,推動(dòng)虛擬仿真教學(xué)在課程教學(xué)、生產(chǎn)性實(shí)踐和創(chuàng)新能力發(fā)展三個(gè)層次的教學(xué)改革和實(shí)踐。
樂山職業(yè)技術(shù)學(xué)院是最早致力于光伏新能源人才培養(yǎng)的院校,光伏十年始終相伴行業(yè)堅(jiān)持為行業(yè)培養(yǎng)技術(shù)技能型人才,在2012年就建有虛實(shí)結(jié)合的多晶硅虛擬仿真工廠,成為全國(guó)最早利用虛擬仿真技術(shù)手段建設(shè)光伏生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地的院校。在教育部三年創(chuàng)新行動(dòng)建設(shè)規(guī)劃中,學(xué)院依托在光伏新能源專業(yè)領(lǐng)域建立起的虛實(shí)結(jié)合校內(nèi)實(shí)訓(xùn)中心的基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì),于2017年1月成功獲批四川首批虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心項(xiàng)目,高質(zhì)量完成了項(xiàng)目建設(shè)任務(wù)形成了“服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈、校企共建、虛實(shí)結(jié)合”的光伏新能源虛擬模式。
1.運(yùn)用虛擬仿真中心設(shè)計(jì)光伏專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)
專業(yè)教師團(tuán)隊(duì)深入企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),收集企業(yè)職業(yè)場(chǎng)景與技術(shù)資料,完善從項(xiàng)目場(chǎng)景的搭建、素材建模、操作流程到作業(yè)指導(dǎo)、安全規(guī)范、生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù),針對(duì)不同專業(yè)課程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行了組合和配置。增開了與實(shí)際生產(chǎn)高度相符的教學(xué)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。
1.1 PREC高效晶硅太陽(yáng)電池生產(chǎn)工藝
根據(jù)電池的生產(chǎn)工藝流程來模擬光伏電池的生產(chǎn)過程,系統(tǒng)中提前預(yù)制好每個(gè)工藝流程的物料,參數(shù)設(shè)置,設(shè)備活動(dòng)視覺效果,運(yùn)行系統(tǒng)后可選擇相應(yīng)的工藝流程,每個(gè)工藝流程中3D模型的儀表可提供各種工藝條件參數(shù)的設(shè)置和輸入,實(shí)現(xiàn)各工序的工藝仿真
1.2 光伏電站生產(chǎn)運(yùn)管和發(fā)電監(jiān)控
通過OTO運(yùn)維模式,實(shí)現(xiàn)光伏電站發(fā)電系統(tǒng)線上設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、發(fā)電數(shù)據(jù)分析、故障報(bào)警分析、巡檢計(jì)劃制定、設(shè)備遠(yuǎn)程操作與調(diào)節(jié)、電站綜合效率分析評(píng)估等功能,線下故障排除、巡視檢查、電站質(zhì)量檢測(cè)等實(shí)訓(xùn)仿真項(xiàng)目;
1.3 分布式電站設(shè)計(jì)
以10kv分布式電站為設(shè)計(jì)場(chǎng)景,應(yīng)用3D技術(shù)結(jié)合拖拽式設(shè)計(jì)操作模式,結(jié)合PVsystem 設(shè)計(jì)軟件,完成分布式電站的3D設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)模型中主要包含的設(shè)備有組件、逆變器、匯流箱、箱變、開關(guān)柜、光伏專用直流線纜、交流線纜;主要完成光伏電站系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成的邏輯擺放以及線纜的選取與接線方式等功能;
1.4晶硅光伏組件檢測(cè)
光伏組件的檢測(cè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目由于檢測(cè)設(shè)備投入大、管理環(huán)境要求高且?guī)в衅茐男跃窒?,針?duì)光伏產(chǎn)品檢測(cè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目通過虛擬技術(shù)手段來滿足學(xué)生實(shí)訓(xùn)教學(xué)。運(yùn)用VR技術(shù)構(gòu)建虛擬的國(guó)家光伏檢測(cè)中心實(shí)訓(xùn)室,對(duì)接IEC61325檢測(cè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),利用3D技術(shù)制作轉(zhuǎn)換成可實(shí)時(shí)互動(dòng)體驗(yàn)的交互式仿真實(shí)訓(xùn)軟件,讓參與者與虛擬對(duì)象的實(shí)時(shí)互動(dòng)成為可能,可完成組件檢測(cè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目18個(gè),從而實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者隨時(shí)隨地的操作實(shí)訓(xùn)內(nèi)容,提高實(shí)訓(xùn)效率。
2.通過虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)構(gòu)建科學(xué)的教學(xué)考核、評(píng)價(jià)體系
利用虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)教學(xué)模式和考核模式,構(gòu)建了由教學(xué)考核、過程性考核、理論考核及綜合實(shí)踐考核等組成的較科學(xué)完善的考核評(píng)價(jià)體系,教師可根據(jù)各專業(yè)課程的內(nèi)容和特點(diǎn),選擇不同的考核方式,充分突出了職業(yè)教育“學(xué)做一體”、“學(xué)訓(xùn)結(jié)合”的教學(xué)理念。
2.1教學(xué)考核由過程性學(xué)習(xí)(10%)、理論考核(40%)和綜合實(shí)踐考核(40%)三部分組成。
2.2 過程性考核由出勤(10%)、學(xué)習(xí)態(tài)度(20%)、課前素材資源的學(xué)習(xí)(30%)、課后仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的練習(xí)(40%)組成。
2.3 理論考核由過程性考核(20%)和終結(jié)性考核(80%)組成。所有仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)設(shè)置有考核模式,考試模式有理論自測(cè)題目,可由系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)評(píng)分,形成過程性考核。終結(jié)性考核指期末的理論考試成績(jī)。
2.4 綜合實(shí)踐考核由過程性考核(50%)和終結(jié)性考核(50%)組成。所有仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)考試模式中每個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目都有自動(dòng)考核評(píng)分功能,可由系統(tǒng)根據(jù)操作步驟和實(shí)訓(xùn)結(jié)果自動(dòng)評(píng)分,形成過程性考核成績(jī)。終結(jié)性考核指期末的綜合項(xiàng)目實(shí)操考試成績(jī)。
3.光伏專業(yè)虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)成效
虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)將設(shè)備結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝原理、生產(chǎn)流程“顆?;?,以虛擬動(dòng)畫、AR的形式展現(xiàn),學(xué)生可通過信息化平臺(tái)掃二維碼學(xué)習(xí),培養(yǎng)了學(xué)生的課程學(xué)習(xí)能力。
虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)對(duì)接了真實(shí)生產(chǎn)過程,將職業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新能力、質(zhì)量至上的工匠精神融合在仿真實(shí)踐中,設(shè)計(jì)了“設(shè)備認(rèn)知、工藝認(rèn)知、工量器具選用、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)操作、實(shí)訓(xùn)成果評(píng)價(jià)”的“五步法”實(shí)踐能力訓(xùn)練法,可完成企業(yè)參觀、正常生產(chǎn)作業(yè)操作、工藝控制、故障消除、應(yīng)急事故處理、質(zhì)量檢測(cè)等實(shí)踐技能訓(xùn)練。培養(yǎng)了學(xué)生的崗位綜合實(shí)踐能力。
光伏新能源開放式的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)課堂實(shí)現(xiàn)了實(shí)訓(xùn)教學(xué)能時(shí)時(shí)學(xué)、處處學(xué),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,大大增加了實(shí)訓(xùn)開課率。
4.結(jié)語
[1]虛擬仿真技術(shù)在高職實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用是必然的發(fā)展方向,而且其所占比重越來越大,同時(shí)發(fā)揮著越來越重要的作用。[2]虛擬仿真系統(tǒng)其設(shè)計(jì)、開發(fā)與應(yīng)用都應(yīng)該以學(xué)生為本,為學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)服務(wù),虛擬仿真教學(xué)的設(shè)計(jì)實(shí)施者,應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,不斷更新知識(shí)體系,一切教學(xué)都應(yīng)以提高學(xué)習(xí)效果為出發(fā)點(diǎn)和歸宿點(diǎn),使學(xué)生花最少的時(shí)間和精力獲得最好的學(xué)習(xí)效果。
參考文獻(xiàn):
[1] 余建軍. 虛擬仿真技術(shù)在高職實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新, 2017, 000(035):86-87.
[2] 楊中興. 虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J]. 遼寧高職學(xué)報(bào), 2018, v.20;No.179(02):45-48.
作者簡(jiǎn)介:
楊莉頻,女,四川省樂山市人,講師,大學(xué)本科,研究方向:計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)
(樂山職業(yè)技術(shù)學(xué)院 ?614000)