虛擬仿真技術在電氣工程類專業中的應用

周麗榮

（吉林化工學院，吉林吉林，132022）

虛擬仿真技術在電氣工程類專業中的應用

周麗榮

（吉林化工學院，吉林吉林，132022）

電氣工程類專業是我國高等教育體系中一個至關重要的組成部分，具有設備種類多、規模龐大、接線復雜、電流大、電壓高等諸多特點。虛擬仿真技術可以給學生的學習提供一個安全健康的環境，還能優化電氣工程教學效果。

虛擬仿真技術；電氣工程類專業；應用

0 引言

在電氣工程類專業中運用虛擬仿真技術，不僅可以讓學生全面詳細了解電力工程的運行以及相關的專業知識，同時還能保證師生的安全[1]。筆者結合自身的工作經驗，就虛擬仿真技術在電氣工程類專業中的應用談一談自己的看法。

1 虛擬仿真技術在電氣工程類專業中應用的重要意義

1.1 實現資源的有效共享

虛擬仿真技術是一項基于互聯網基礎上的信息技術，在電氣工程類專業教學中運用虛擬仿真技術，可以為學生在任何地點和任何時間進行實驗提供相應的條件。與此同時，在電氣工程類專業教學中運用虛擬仿真技術，還可以開放優秀的實驗教學資源，給社區、企業以及兄弟院校等提供教學服務，從而實現資源的有效共享。

1.2 實現不可逆以及不可及過程

電氣工程類專業的實驗教學面臨著強電的威脅，很多實驗必須要在極端或者高危的環境下才能完成，操作過程也是不可及或者不可逆的，對學生相關技能的訓練需要高消耗和高成本，不僅危險而且能夠被學生掌握和吸收的知識和技能少之又少。但是如果在電氣類專業教學中運用虛擬仿真技術，就可以有效改觀這一局面，虛擬仿真技術可以為電氣工程類專業教學提供經濟、安全、可靠的實驗手段，既能消除強電威脅，又能促進學生把握和吸收相關專業知識。譬如，在高電壓虛擬仿真實驗當中，學生可以近距離觀察高壓放電的情景，還可以反復觀看[2]。

1.3 教學環節更加靈活

在電氣工程類專業教學中運用虛擬仿真技術，學生可以按照自己的學習能力和學習需求靈活選擇實驗內容。同時，學生還可以隨著學習進度的變化回顧以前的學習內容，或者跨越教學層次進行提升。在這種虛擬化的教學情境之中，學生真正掌握了學習的自主權，不僅得到更多創新實踐和接觸專業實驗的機會，學習興趣和學習積極性也得到有效的提升。教學環節更具有靈活性，學生可以充分展現自己的才華。

2 虛擬仿真技術在電氣工程類專業中應用策略

2.1 轉變傳統教學思想，建立科學的教學目標

電氣工程類專業教師還要在此基礎上建立科學的教學目標，科學合理的教學目標能夠讓教學取得事半功倍的效果[3]。由于學生在興趣愛好、學習進度以及專業方向上等各個方面存在一定的差異，所以在學習過程中就需要不同的學習和實驗平臺，同時，這些平臺之間必須要有較強的聯系。尤其當教學資源出現學科交叉的時候，老師要按照系統構建、綜合設計、理論應用三個層次構建虛擬實驗教學平臺，將虛擬仿真技術的優勢充分發揮出來。例如，電氣工程類專業老師可以從基礎課程實驗、綜合實驗和生產練習這三個方面制定實驗教學綜合培養計劃。基礎課程實驗主要包括專業的課程實驗和工程設計基礎訓練；綜合實驗主要包括課程設計和工程設計綜合訓練；生產實習主要有畢業設計和創新設計訓練。

2.2 構建互通互融教學理念，完善課程教學體系

在電氣工程類專業中運用虛擬仿真技術，可以給老師的教學以及學生的學習提供安全的環境和可靠的保障。其課程教學體系可以細分為專業基礎課程實驗、工程設計基礎以及專業課程實驗。其中，專業基礎課程實驗還可以細分為專業基礎實驗和專業綜合實驗，專業課程實驗可以細分為綜合實驗和課程設計。老師需要根據教學目的和教學要求設計教學平臺的教學資源，在資源當中有效貫穿課程內容。同時，要以培養學生應用能力為目標建立教學層次，利用橫向連接的方式將不同平臺的教學資源有效結合起來。在注重因材施教、專業培養的同時要保證教學平臺之間互通互融，同時還要保證教學層次之間呈現出一個相互補充的狀態。在當前的教育形勢下，電氣工程類專業的老師要敢于打破學科專業的界限，建立一體化的教學理念，在此基礎上實現資源的有效共享和創新型人才的培養。

2.3 以教學環節為導向，創建合理的實驗教學平臺

第一，創新與實踐訓練平臺。針對電氣工程類專業的教學特色，利用虛擬仿真技術結合“新型傳感器”、“工業自動化”、“機器人”、“航空航天”、“智能電網”等專業領域的先進技術建立虛擬化的仿真系統，從而加強學生對有關學科先進成果以及專業知識的理解。

第二，專業綜合實驗教學平臺。該實驗平臺主要包括工程設計綜合訓練、綜合實驗、課程設計等集中的教學環節。利用虛擬仿真技術構建專業綜合實驗教學平臺，一切的不可能都會變成可能。虛擬仿真技術可以給學生創建一個近似真實的虛擬環境，從而實現對學生實踐技能的訓練，也能有效實現生產現場和實驗室的無縫對接。

第三，基礎實驗教學平臺。創建該平臺主要是為了進行基礎知識教學，通過仿真技術對一些技術原理以及基礎科學進行驗證，讓學生能夠全面掌握基礎知識和相關技能。除此之外，虛擬仿真技術能夠打破時間和空間的限制，學生可以隨時隨地開展實驗，從而培養學生解決問題的能力和獨立思考的能力。

3 結論

在電氣工程類專業中應用虛擬仿真技術，可以實現資源的有效共享，讓教學環節變得更加靈活，同時還能讓一些不可能的實驗轉化為可能實現的實驗。電氣工程類專業教師要重視虛擬仿真技術，首先要轉變傳統教學思想，建立科學的教學目標，其次要構建互通互融教學理念，完善課程教學體系，最后要以教學環節為導向，創建合理的實驗教學平臺，將虛擬仿真技術的價值和功能最大限度發揮出來。

[1]黃文力,苗滿香.電氣工程及其自動化專業課程體系的改革[J].鄭州航空工業管理學院學報(社會科學版).2011(04)：32-33.

[2]程思寧,耿強,姜文波,占永寧.虛擬仿真技術在電類實驗教學中的應用與實踐[J].實驗技術與管理.2013(07)：54-55.

The Application of Virtual Simulation Technology in Electrical Engineering

Zhou Lirong
（Jilin Institute of Chemical Technology，Jilin Jilin,132022）

Electrical engineering in higher education system in our country is a vital part of teaching,have huge variety, scale, complex wiring equipment, large current and high voltage characteristics. Virtual simulation technology could provide students with a safe and healthy environment, and also can optimize the effect of electrical engineering teaching

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