虚拟仿真技术在机电类教学课中的应用

高晓岚

(天府新区信息职业学院,四川 天府 620564)

在高职机电专业教学中,经常会遇到很多教学难题,只有通过实验的方式来可以得到解决,然而很多院校的实验基地建设不够完全,基础设备不够完善。因此,可以通过现代信息技术、虚拟工艺以及虚拟实验来进行解决,不仅可以提升实验效率,也可以更为方便,节省实验成本,还可以通过虚拟仿真技术的应用提升学生的学习兴趣,使得学生的思维可以得到锻炼,独立解决问题的能力可以得到培养,并且对教学模式也是一种改革,对于教师的教学能力和教学方式也提出了更高的要求,使得课堂变得更生动,教学效果更好,促进高职院校学生机电专业技术不断提升。

(1)有效解决设备短缺问题。在高职院校中,由于机电专业教学中的知识比较抽象,在教学过程中需要借助各种实验以及设备来完成教学实践,这对于院校的硬件设施提出了更高的要求,需要投入大量的资金来建立实验基地,购买实验设备和实验材料,并且这些实验材料的损耗和损坏也是非常严重的,每年花费的维护保养的费用也会非常多,对于高职院校来说是非常大的压力。但是通过采用虚拟仿真技术,就可以省下来非常多用于建设实验基地,购买实验器材的资金,通过这项技术的引进,也可以使得学生可以更多的进行实验操作,提高学生的实践能力,改变了高职院校实验设备短缺的问题。

(2)可以节省资金。在高职院校中,建立虚拟仿真实验基地,可以实现对教学设备的重复利用,通过虚拟仿真技术可以对相同的实验内容进行反复利用,这对于高职院校来说也是非常方便的,节省了大量的实验设备和材料。通过虚拟仿真技术的利用,使得高职院校的教学成本得以降低,丰富了教学资源,促进教学水平的提升。

(3)提高学习兴趣。随着科学技术的发展,传统的教育方式正在逐渐发生变化,教育改革中需要更多科技的元素。在高职院校教学中,很多教学设备过于陈旧,不能跟上时代发展的步伐,急需要进行更新,然而更新这些实验设备以及实验材料,需要大量的资金支持,这对于高职院校来说是非常大的开支,即使花费很大的代价购买了实验设备器材,在使用过程中也会有非常大的损耗,不能做到重复利用。但是建立虚拟仿真技术实验基地就不同,可以极大地节省资金,还可以对实验设备进行重复利用,对于实验器材也不存在损耗,不需要购买实验材料,对于高职院校学生的实践有着非常大的功用,促进高职院校机电专业学生学习效率的提升。

(1)课堂理论教学。在高职院校机电课程教学过程中,采用虚拟仿真技术可以进行理论知识的教学。高职院校机电课程教学有着非常大的专业化和职业化特点,其教学的目的就是为了让学生在毕业之后可以从事机电方面的工作,针对性比较强,在实际教学中需要将理论教学与实践教学统一和融合。通过虚拟仿真技术,可以在学生在学习理论知识的过程中,可以更好地对机电专业相关的机械知识有一定的了解和掌握,提高学生的学习效率。在实际学习过程中,第一次接触知识的印象是非常重要的,可以帮助人们对于知识的记忆程度加深,在学习理论知识的过程中,对于学生后续实践有着非常重要的指导作用,只有重视学习理论知识,在实践的过程中才能作用心中有数、游刃有余,在实践过程中还可以加深对理论知识的理解。例如,在学习《汽车电工电子技术》过程中,学生需要对汽车电气、汽车程序编制等理论知识进行掌握。教师在设计教学中还需要帮助学生掌握专业的机械制图、机械工艺以及计算机设计和制造等。因此,在教学中教师应该对相应的理论知识进行梳理,按照教材编排的内容进行合理的划分,将学生按照不同的层次进行分组,引导学生在课前进行预习、查阅资料,对教材内容进行探讨,可以根据自己的理解对教材内容进行分析,对于自己有疑惑的地方进行标记,最终在课堂中解决。在实际课程进行过程中,采用虚拟仿真技术,可以对汽车电路、电源、电动机等地方进行重点讲解,通过虚拟仿真技术可以对学生不懂的地方进行更清楚的讲解和分析,使得学生对于理论知识真正理解,提高教学效果。

(2)实验教学。在高职院校机电专业教学中,学生的实践能力是非常重要的一个方面,需要加强对学生实践能力的培养。在实际教学中对于机电专业的实验教学提出了更高的要求,对于学生的实践能力的培养也提出了更高的要求。在采用虚拟仿真技术过程中,可以通过外观、构造以及三维实体仿真模型建立合理的方针模型,从而为学生提供更可靠的、生动的教学辅助。根据机电专业学生对实践的要求以及未来在工作中的能力要求,在实际仿真模型规划过程中,应该建立与实际相符合的仿真模型,促进学生更直观的进行实验和理解。机电专业学生在实际实验过程中,需要使用非常昂贵的教学设备和器材,使用的实验材料也是非常多的,并且耗费非常快,通过虚拟仿真技术的引进可以帮助高职院校节省大量的资金投入。在虚拟仿真技术应用过程中,学生更为直观地看到机械设备内部构造,并且可以通过一定的方法对其进行操作,这样也不会考虑到是否会造成机械的损坏,学生对于机械设备的了解和掌握可以更为透彻,提高了学生实践的积极性,避免了在以往实验中只能看不能摸的尴尬实践,培养了学生的实际操作能力,引发学生自主独立思考,树立学习意识。比如,《汽车机械基础》实验教学过程中,教师可以通过虚拟仿真技术为学生提供更多的仿真软件,这些软件的真实感非常强,具有真实的可操作性。学生在实验中可以通过电脑进行模拟操作,这样可以更快地掌握汽车机械的操作,掌握汽车机械的操作。在虚拟仿真技术的应用下,学生可以熟练掌握各种操作,提升了实践应用的能力。

(3)学生实习阶段。在高职院校机电教学中,针对人才未来的发展,需要在人才培养过程重视实践,与企业联合,使得学生可以在企业中进行实习,这为学生在未来职业生涯中发展有着重要的作用。然而很多机电专业毕业生在实际工作过程中,会出现理论知识不足,实践能力欠缺等问题,使得他们在实践过程中遇到的很多问题没有办法处理,无法适应自己的岗位工作,这都是高职院校在培养人才的过程中,没有重视实习阶段。应用虚拟仿真技术在实际实习过程中,教师可以在学生的学习和工作过程中,对学生遇到的种种问题进行总结,利用虚拟仿真技术将遇到的各种问题表现出来并探寻解决的方法,帮助学生丰富理论知识,查漏补缺,使得学生的专业知识可以更扎实,提升学生的专业技术水平。当前,在高职院校机电专业教学中使用仿真技术还有较高的门槛限制,因此高职院校应建立专门针对虚拟仿真及时教学的基地,并打造优秀专业的教师团队,对学生进行全方位的培养,利用各种虚拟仿真软件,为社会培养出一批专业素质高的机电技术人员。

总之,在高职机电专业教学中,采用虚拟仿真及时可以有效的提高教学效果,促进学生的学习意识的提升,使得理论教学和实践教学可以更为有效,让学生在学习中可以更为直观地看到机械内部构造,进行实践操作,提升学生的应用能力,为社会培养出专业的技术型人才,促进机电行业的长远发展。

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