【摘要】? ? 當(dāng)前社會對于機(jī)電一體化人才的需求量越來越大。在技工院校機(jī)電一體化教學(xué)落實(shí)的過程中，要更好地引領(lǐng)學(xué)生扎實(shí)掌握理論知識，積極開展操作實(shí)踐，為學(xué)生提升技能水平、未來步入社會奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用可以更好地兼顧學(xué)生個(gè)性化體驗(yàn)，拓展學(xué)生知識面，提升學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新意識。結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知需求，注重虛擬仿真技術(shù)的全面應(yīng)用，能有效助力高素質(zhì)技術(shù)型人才培養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】? ? 虛擬仿真技術(shù)? ? 機(jī)電一體化? ? 教學(xué)? ? 應(yīng)用

引言：

時(shí)代的不斷發(fā)展，對人才的綜合能力提出了更高的要求。當(dāng)前機(jī)電一體化教學(xué)落實(shí)的過程中，立足理論課程的學(xué)習(xí)，必須要進(jìn)一步為學(xué)生技能實(shí)踐拓展空間，推動學(xué)生學(xué)以致用，為學(xué)生未來融入社會奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在機(jī)電一體化教學(xué)落實(shí)的過程中，除了進(jìn)一步購置實(shí)驗(yàn)器材，開辟實(shí)驗(yàn)空間外，還要善于借助虛擬仿真技術(shù)，為學(xué)生全面參與，反復(fù)實(shí)踐提供有效助力。

一、虛擬仿真技術(shù)與機(jī)電一體化教學(xué)融合的必要性分析

受新高考改革的影響，當(dāng)前技師學(xué)校學(xué)生人數(shù)逐步增加，校內(nèi)原有的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)不能有效滿足學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的需求，同時(shí)還有一些設(shè)備需要進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，實(shí)驗(yàn)室空間也需要進(jìn)一步擴(kuò)大。在機(jī)電一體化教學(xué)落實(shí)的過程中，有很多操作需要嚴(yán)格而規(guī)范，稍有不慎就會對學(xué)生的人身安全產(chǎn)生一定的影響，如一些強(qiáng)電線路實(shí)踐，還有危險(xiǎn)設(shè)備的拆裝等。在操作的過程中，如果沒有事先的準(zhǔn)備工作，或者操作人員本身技術(shù)不夠規(guī)范，對一些細(xì)節(jié)有所忽略，極易對學(xué)生造成人身傷害，使機(jī)電設(shè)備受損。在技工院校機(jī)電一體化教學(xué)落實(shí)的過程中要著力建設(shè)高效優(yōu)質(zhì)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心，讓學(xué)生生動感知、全面體驗(yàn)，更好地掌握實(shí)驗(yàn)技術(shù)，而且便于反復(fù)操作，滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求。

虛擬仿真技術(shù)的人機(jī)交互軟件和數(shù)據(jù)庫構(gòu)建可以同時(shí)讓大量學(xué)生上機(jī)訪問，而不會造成實(shí)驗(yàn)沖突，也不涉及極端環(huán)境，訓(xùn)練更加便捷、穩(wěn)妥、可靠。極大的降低學(xué)校在實(shí)驗(yàn)方面的投入，讓學(xué)生熟練掌握多項(xiàng)操作技術(shù)。

二、虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于機(jī)電一體化教學(xué)的優(yōu)勢

（一）推動學(xué)生對理論知識加強(qiáng)理解

機(jī)電一體化教學(xué)落實(shí)的過程中，需要學(xué)生學(xué)習(xí)大量綜合性知識，并對一些專用設(shè)施、常用工具有效區(qū)分。還要對教材上出現(xiàn)的一些圖形、信息技術(shù)原理、系統(tǒng)理論等全面理解扎實(shí)掌握，很多學(xué)生學(xué)習(xí)過程吃不消。虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用可以將更多課程資源投放到數(shù)據(jù)平臺，方便學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行瀏覽。另外在虛擬操作平臺，教師還可以自行設(shè)計(jì)與開發(fā)一些仿真軟件，方便學(xué)生反復(fù)操練和實(shí)踐，推動學(xué)生對核心知識的生動化認(rèn)知。指引學(xué)生以小組為單位有效互動，交流經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)全面提升，進(jìn)一步提高學(xué)生的默契合作意識。在反復(fù)的操練中加強(qiáng)學(xué)生對理論知識的全面理解，為學(xué)生營造生動真實(shí)的操作體驗(yàn)，體現(xiàn)課程學(xué)習(xí)的交互性、直觀性、系統(tǒng)化優(yōu)勢，滿足學(xué)生多元化需求，推動因材施教有效落實(shí)。

（二）培養(yǎng)學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣

機(jī)電一體化教學(xué)落實(shí)的過程中，教師可以在課堂上為學(xué)生呈現(xiàn)大量理論知識，但是知識的消化和吸收還需要讓學(xué)生自主來完成，因此，學(xué)生必須要做著手做好課前的預(yù)習(xí)工作及課后鞏固復(fù)習(xí)工作。借助虛擬仿真設(shè)備，可以讓學(xué)生落實(shí)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，通過反復(fù)的操作，讓學(xué)生知識學(xué)習(xí)的同時(shí)進(jìn)一步拓寬視野，從生活應(yīng)用的角度更好地了解一些典型機(jī)加工設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制原理。養(yǎng)成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，為以后創(chuàng)新應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。虛擬仿真設(shè)備的應(yīng)用，有效地避免了實(shí)訓(xùn)操作耗時(shí)耗力、耗費(fèi)財(cái)物且不可重復(fù)的特點(diǎn)。學(xué)生可以在虛擬仿真中心高效快捷的反復(fù)操作，對于學(xué)生感興趣的一些細(xì)節(jié)知識。如自動化生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)和電氣控制原理，可以讓學(xué)生反復(fù)觀看，熟練記憶。兼顧學(xué)生自身學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。另外，在虛擬仿真中心，學(xué)生可以對輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行靈活的調(diào)整，模擬實(shí)驗(yàn)過程，輸出多種多組數(shù)據(jù)，讓學(xué)生有效的構(gòu)思和完善。以個(gè)性化學(xué)習(xí)體驗(yàn)，能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神，讓學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的求職態(tài)度，為學(xué)生后期獨(dú)立操作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（三）可以推動教師教學(xué)反思逐步提升

在技工院校機(jī)電一體化教學(xué)推進(jìn)落實(shí)的過程中，不僅學(xué)生需要不斷學(xué)習(xí)、積極進(jìn)步，同時(shí)對于教師的執(zhí)教能力也提出了更高的要求。信息化時(shí)代，各種新設(shè)備、新技術(shù)不斷出現(xiàn)。在教學(xué)落實(shí)的過程中，教師不能僅僅停留于教材呈現(xiàn)的知識引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)和體驗(yàn)，而是要能與時(shí)俱進(jìn)，不斷學(xué)習(xí)新知識、了解新技術(shù)，對于一些前沿學(xué)科理論及時(shí)學(xué)習(xí)并納入自身知識結(jié)構(gòu)之中。虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用的過程中，為了更好地服務(wù)學(xué)生的現(xiàn)代化學(xué)習(xí)需求，教師需要不斷學(xué)習(xí)和提升。例如，在虛擬仿真在線平臺建設(shè)的過程中，具有互動交流的信息發(fā)布、數(shù)據(jù)信息收集、在線作業(yè)設(shè)計(jì)及測評環(huán)節(jié)的落實(shí)都需要由教師來完成。在這個(gè)過程中，教師要能夠開發(fā)豐富的課程資源供學(xué)生學(xué)習(xí)，還要設(shè)計(jì)一些具有3D演示功能的動態(tài)課件。另外，對于一些優(yōu)秀的電子書籍、優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的教師都要及時(shí)為學(xué)生發(fā)布和添加。結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)評價(jià)，教師還要進(jìn)一步優(yōu)化和落實(shí)課程內(nèi)容呈現(xiàn)的方式，為學(xué)生帶來更加鮮活的使用體驗(yàn)，滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求。結(jié)合學(xué)生專業(yè)測評結(jié)果，教師在課堂教學(xué)過程中也可以更好地確定需要重點(diǎn)講解的項(xiàng)目，引領(lǐng)學(xué)生扎實(shí)學(xué)習(xí)不斷提升，為社會培養(yǎng)更多掌握扎實(shí)技能的優(yōu)秀學(xué)生。

三、虛擬仿真技術(shù)在技工院校機(jī)電教學(xué)中應(yīng)用的積極對策

（一）生動呈現(xiàn)為理論教學(xué)有效助力

虛擬仿真技術(shù)在機(jī)電一體化教學(xué)中的應(yīng)用可以與課堂教學(xué)有機(jī)結(jié)合，在教師為學(xué)生呈現(xiàn)理論知識的同時(shí)，可以借助虛擬仿真平臺的演示功能，更好地為學(xué)生展示一些精細(xì)的機(jī)床結(jié)構(gòu)程序編制，并以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)讓學(xué)生更好地對機(jī)械制造加工工藝有效了解。在教學(xué)落實(shí)的過程中，依托虛擬仿真技術(shù)，教師可以更好地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。教師可以讓學(xué)生先預(yù)習(xí)課本知識，接著提出一定的思考題目，讓學(xué)生提煉課理論重點(diǎn)知識，培養(yǎng)學(xué)生良好的自主學(xué)習(xí)意識。在學(xué)生對課本理論有效解讀的基礎(chǔ)之上，融合于虛擬仿真平臺，讓學(xué)生更好地加深對理論知識的理解。如教師可以在前面有效演示工件定位、裝夾刀具選擇、程序編制等的有效方法，接著讓學(xué)生邊看邊學(xué)，對理論知識加深理解。

這種直接的演示方法可以更好地加深學(xué)生的直觀記憶，而且有了教師的引領(lǐng)之后，學(xué)生對于虛擬仿真的操作會躍躍欲試，這樣就起到了很好的導(dǎo)向作用，讓學(xué)生更好地實(shí)際理論掌握工藝操作的有效方式。在教師講解告一段落之后，可以讓學(xué)生到虛擬仿真平臺嘗試操作，從一些簡單的單步操作入手，讓學(xué)生對課堂所學(xué)知識及時(shí)鞏固，為下一步實(shí)驗(yàn)教學(xué)落實(shí)奠定良好基礎(chǔ)。

（二）互動融合分享虛擬仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效應(yīng)用

技工院校機(jī)電一體化教學(xué)落實(shí)的過程中，實(shí)驗(yàn)是推動學(xué)生能力提升的重要一步。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)落實(shí)的過程中，需要學(xué)生具備良好的規(guī)范操作意識，對于每一步都要保證學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)、原理等，提前落實(shí)好解讀工作，而對于實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)步驟，則需要學(xué)生在胸在心中有效規(guī)劃。尤其是對于一些危險(xiǎn)性操作，需要學(xué)生準(zhǔn)確記憶每一個(gè)動作模式，達(dá)到規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)，風(fēng)險(xiǎn)有效規(guī)避的操作目標(biāo)。為了更好地推動學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理扎實(shí)掌握，對于實(shí)驗(yàn)過程熟練靈活，教師可以先讓學(xué)生在虛擬仿真平臺構(gòu)建出合理的模型，規(guī)劃出實(shí)驗(yàn)落實(shí)的具體路徑，在虛擬仿真平臺的熟練操作，為學(xué)生邁入機(jī)電實(shí)驗(yàn)室做好堅(jiān)持準(zhǔn)備，這樣可以很好的避免實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部昂貴儀器設(shè)備的損耗，而且能夠最大限度保證學(xué)生的安全。

在虛擬仿真技術(shù)幫助之下，讓學(xué)生以小組合作的方式事先對接真實(shí)的操作面板，有效掌握操作方法。例如，學(xué)校內(nèi)部的大部分儀器都是以西門子品牌為中心的操作系統(tǒng)，教師就可以在虛擬仿真平臺內(nèi)部調(diào)出西門子平臺軟件的操作面板，讓學(xué)生嘗試數(shù)控加工的操作方法，同時(shí)在操作面板上讓學(xué)生手動編程，模擬整個(gè)工件加工工序，掌握車床刀架設(shè)計(jì)整個(gè)流程。對于同一個(gè)工件，可以讓學(xué)生分組分批次反復(fù)操作，從學(xué)習(xí)到熟練到精通，循序提升學(xué)生實(shí)踐操作技能。另外，對于學(xué)校內(nèi)部沒有的一些操作系統(tǒng)，如法拉克、三菱、海德漢、南京新華等常見操作系統(tǒng)教師也要讓學(xué)生分步，分批次操作和演練，這可以為學(xué)生以后步入工作崗位奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。而且在不同的系統(tǒng)中讓學(xué)生演練操作，可以鍛煉學(xué)生靈活應(yīng)變能力，在工作崗位上遇到不同工件，面對不同任務(wù)時(shí)，幫助學(xué)生快速熟練操作面板，有效解決具體問題。在虛擬仿真技術(shù)的幫助之下，學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情會大大提升，同時(shí)對于外部環(huán)境的適應(yīng)能力也能逐步增強(qiáng)。

（三）融合于實(shí)訓(xùn)過程，助力學(xué)生學(xué)習(xí)提升

在技工院校起點(diǎn)一體化教學(xué)落實(shí)的過程中，除了讓學(xué)生學(xué)習(xí)理論、開展實(shí)驗(yàn)之外，實(shí)訓(xùn)是推動學(xué)生技能掌握實(shí)踐運(yùn)用的核心一環(huán)，在實(shí)訓(xùn)教學(xué)落實(shí)的過程中，學(xué)生需要親自下到工廠基層參與生產(chǎn)線作業(yè)，與其他工人有效合作。在這個(gè)過程中，如果學(xué)生對理論知識掌握不夠熟練靈活，應(yīng)變能力不足，尤其是對一些新技術(shù)不能有效掌握，就會陷入被動。而且在工廠實(shí)踐的過程中，教師的講解不像校內(nèi)授課那樣具體，需要學(xué)生快速掌握之后在工作中更好地鞏固和理解。為了提高學(xué)生的適應(yīng)能力，教師要引領(lǐng)學(xué)生更好地接觸虛擬仿真技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對實(shí)踐課程的生動理解。例如，教師可以結(jié)合學(xué)生下到實(shí)景工廠需要運(yùn)用的系統(tǒng)、即將完成的項(xiàng)目為學(xué)生在實(shí)驗(yàn)仿真平臺上添加新的操作模塊。借助虛擬仿真軟件，讓學(xué)生工作之前反出操練，加強(qiáng)學(xué)習(xí)，以更好地提升學(xué)生對實(shí)踐工位的適應(yīng)能力。另外，教師可以借助虛擬仿真平臺，讓學(xué)生對其他同學(xué)實(shí)踐的工序有效熟悉，這樣就避免了學(xué)生單一實(shí)踐工位造成的經(jīng)驗(yàn)不足問題，可以更好地推動學(xué)生學(xué)習(xí)創(chuàng)新，綜合提升。

四、結(jié)束語

總之，在技工院校機(jī)電一體化教學(xué)落實(shí)的過程中，虛擬仿真技術(shù)為教師教學(xué)落實(shí)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了有效助力。課程學(xué)習(xí)的過程中，結(jié)合于理論知識、實(shí)驗(yàn)課堂以及校外實(shí)訓(xùn)等多個(gè)環(huán)節(jié)，教師都可以讓學(xué)生借助虛擬仿真平臺提前學(xué)習(xí)，反復(fù)鞏固，培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范操作意識，讓學(xué)生熟練整個(gè)工序和流程，提升學(xué)生良好的學(xué)習(xí)適應(yīng)意識，為機(jī)電行業(yè)輸送更多掌握扎實(shí)操作技術(shù)的優(yōu)秀人才，也可以推動學(xué)校教學(xué)再上新臺階。

作者單位：楊宇平? ? 江蘇省鎮(zhèn)江技師學(xué)院

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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