職業(yè)院校電氣專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中虛擬實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用

李武宗

摘要：虛擬實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生營(yíng)造了個(gè)性化學(xué)習(xí)、多樣化學(xué)習(xí)以及自主學(xué)習(xí)和實(shí)用化學(xué)習(xí)的虛擬環(huán)境，使臨場(chǎng)化得以實(shí)現(xiàn)，為職業(yè)院校的實(shí)訓(xùn)教學(xué)奠定了良好的基礎(chǔ)，提供了有利條件。本文首先介紹了職業(yè)院校電氣專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中存在的問題，之后闡述了職業(yè)院校電氣專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中虛擬實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)所在。

關(guān)鍵詞：職業(yè)院校；電氣專業(yè)；實(shí)訓(xùn)教學(xué)；虛擬實(shí)驗(yàn)室；優(yōu)勢(shì)

作為社會(huì)生產(chǎn)、服務(wù)、建設(shè)等一線高技術(shù)人才培養(yǎng)為目標(biāo)的高職院校來說，對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐動(dòng)手操作能力的培養(yǎng)是其人才培養(yǎng)當(dāng)中最為重要的方面。然而，因?yàn)楦呗氃盒Ｔ谵k學(xué)的時(shí)間上較短，缺少足夠的資金來源，在實(shí)訓(xùn)設(shè)備以及實(shí)訓(xùn)基地的投入與建設(shè)上短缺的問題十分嚴(yán)重，造成了其實(shí)訓(xùn)基地以及實(shí)訓(xùn)設(shè)備的含量及數(shù)量都無法滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的要求。加之近年來，高職招生規(guī)模越來越大，兩者之間的矛盾也越發(fā)的突出。高職院校要改變這種現(xiàn)狀就必須進(jìn)行教學(xué)改革，加大對(duì)實(shí)訓(xùn)方面的投入建設(shè)，而考慮到當(dāng)前資金的不足，以及設(shè)備損耗以及高額的維修費(fèi)用等諸多方面的因素，虛擬實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用，在實(shí)訓(xùn)實(shí)踐教學(xué)中會(huì)起到巨大的輔助作用，可以促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果的提高。

一、職業(yè)院校電氣專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中存在的問題

從當(dāng)前職業(yè)院校電氣專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)來看，主要存在著一些難以調(diào)和方面的問題。

1.電氣專業(yè)相配套的實(shí)驗(yàn)環(huán)境與教學(xué)需求之間存在的矛盾較為突出。從當(dāng)前高職院校電氣專業(yè)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境來看，所擁有的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用系統(tǒng)太多，在管理上具有較大的難度，且部署上十分的復(fù)雜。不少學(xué)校缺少對(duì)各種實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用軟件所進(jìn)行的集中統(tǒng)一管理，在對(duì)其進(jìn)行部署和安裝上也十分的繁瑣。另外，還存在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)配套設(shè)備短缺的問題，造成實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課時(shí)較為緊張，和日益增大的需求之間矛盾越發(fā)的凸顯。

2.因?yàn)殡姎忸悓I(yè)其所需的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備通常都是較為高昂的價(jià)格，所以很難引進(jìn)規(guī)模較大的裝備，同時(shí)在耗材消耗上也十分的巨大，導(dǎo)致電氣專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的順利開展受到嚴(yán)重的制約。

3.傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)設(shè)備在換代升級(jí)的潛力上較為有限，無法和當(dāng)前的電氣實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革的實(shí)訓(xùn)發(fā)展需求相符。

4.因?yàn)殡姎鈱I(yè)通常都具有一定的危險(xiǎn)性，而過去的實(shí)訓(xùn)設(shè)備在安全保護(hù)功能上不夠完善，從而導(dǎo)致不論是教師，還是對(duì)于學(xué)生都無法在實(shí)訓(xùn)過程中敞開手腳進(jìn)行練習(xí)，甚至有的項(xiàng)目上僅僅是蜻蜓點(diǎn)水般由教師進(jìn)行演示，學(xué)生觀察一帶而過，使實(shí)訓(xùn)效果受到了較大的影響。

5.傳統(tǒng)電氣實(shí)訓(xùn)設(shè)備具有較大的局限性，很難進(jìn)行新實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開發(fā)，人機(jī)界面無法使學(xué)生的創(chuàng)造性和能動(dòng)性得以充分發(fā)揮。

基于以上幾個(gè)方面的問題，傳統(tǒng)的電氣實(shí)訓(xùn)教學(xué)當(dāng)中已經(jīng)無法滿足當(dāng)前實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革的需求，使得職業(yè)院校電氣專業(yè)人才培養(yǎng)的質(zhì)量受到了阻礙，基于此，必須應(yīng)用能夠使新形勢(shì)對(duì)電氣人才培養(yǎng)要求得以滿足的教學(xué)設(shè)備，同時(shí)又可以與社會(huì)科技發(fā)展水平相適應(yīng)，還不會(huì)給當(dāng)前有限的教育帶來較多資金等壓力的新式電氣實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法。

二、職業(yè)院校電氣專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中虛擬實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)所在

（一）有助于為實(shí)訓(xùn)提供有利條件，奠定良好基礎(chǔ)

虛擬實(shí)驗(yàn)室，是在計(jì)算機(jī)上通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建虛擬的實(shí)訓(xùn)環(huán)境，應(yīng)用能夠進(jìn)行操作的虛擬實(shí)訓(xùn)儀器，可以對(duì)真實(shí)的實(shí)訓(xùn)中所應(yīng)用的實(shí)訓(xùn)設(shè)備與器材進(jìn)行模擬，構(gòu)建和真實(shí)實(shí)訓(xùn)相類似的虛擬實(shí)訓(xùn)環(huán)境，讓學(xué)生可以再所構(gòu)建的虛擬實(shí)訓(xùn)環(huán)境中，通過操作虛擬實(shí)訓(xùn)設(shè)備而實(shí)現(xiàn)與真實(shí)接近的人機(jī)交互，進(jìn)而達(dá)成實(shí)訓(xùn)的目標(biāo)。在虛擬的實(shí)訓(xùn)環(huán)境下，學(xué)生能夠全身心的沉浸其中，對(duì)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行自主選擇，通過在其中感受各種聽覺、視覺以及力覺等逼真、自然的實(shí)時(shí)感知交互方式，讓學(xué)生有一種身臨其境的感受。進(jìn)而為學(xué)生營(yíng)造了個(gè)性化學(xué)習(xí)、多樣化學(xué)習(xí)以及自主學(xué)習(xí)和實(shí)用化學(xué)習(xí)的虛擬環(huán)境，使臨場(chǎng)化得以實(shí)現(xiàn)，為職業(yè)院校的實(shí)訓(xùn)教學(xué)奠定了良好的基礎(chǔ)，提供了有利條件。

（二）有助于實(shí)訓(xùn)經(jīng)費(fèi)以及課時(shí)費(fèi)用的節(jié)省

就電氣專業(yè)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備來看，普遍都具有較為昂貴的價(jià)格，使得很多院校在采購(gòu)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備上都普遍不多，而無法很好的滿足電氣專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的需求，造成很多學(xué)生無法得到很好的練習(xí)。而通過使用虛擬實(shí)驗(yàn)室，可以在很大程度上節(jié)省了傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的時(shí)間，提升了實(shí)訓(xùn)教學(xué)的效率，在完成教學(xué)目標(biāo)的同時(shí)還使得實(shí)訓(xùn)經(jīng)費(fèi)和課時(shí)費(fèi)得到了節(jié)省。

（三）有助于提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)的安全系數(shù)

在電氣專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中，通過虛擬實(shí)驗(yàn)室的使用，可以讓學(xué)生在虛擬的環(huán)境下進(jìn)行模擬操作，從而防止在真實(shí)的操作過程中發(fā)生可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)。為了避免在實(shí)訓(xùn)中受到傷害，對(duì)于一些具有較高難度系數(shù)以及可能造成傷害的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，以往的教學(xué)中教師都是通過多媒體視課件視頻來給學(xué)生進(jìn)行演示，讓學(xué)生了解，盡管這種教學(xué)確實(shí)避免了傷害的出現(xiàn)，卻使得學(xué)生也失去了動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，無法讓學(xué)生在實(shí)踐中得到收獲和感知。而通過虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行虛擬實(shí)訓(xùn)教學(xué)就可以讓學(xué)生在各種模擬的場(chǎng)景中進(jìn)行模擬操作，不會(huì)受到電氣傷害，既可以讓老師放心，也可以讓學(xué)生可以大膽的進(jìn)行各種操作和練習(xí)，即使是具有較高危險(xiǎn)系數(shù)的高壓電氣實(shí)訓(xùn)同樣可以操作，使得學(xué)生因?yàn)楹ε率д`而造成不敢動(dòng)手的心理障礙得以徹底消除。

結(jié)語：

從上面能夠看出，在高職院校電氣實(shí)訓(xùn)教學(xué)中應(yīng)用虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行教學(xué)，有助于為實(shí)訓(xùn)提供有利條件，奠定良好基礎(chǔ)；有助于實(shí)訓(xùn)經(jīng)費(fèi)以及課時(shí)費(fèi)用的節(jié)省；有助于提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)的安全系數(shù)，這極大的調(diào)動(dòng)學(xué)生動(dòng)手操作的積極性，提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)的效果，從而更好的完善實(shí)訓(xùn)教學(xué)目標(biāo)，真正的為社會(huì)培養(yǎng)出高技能型人才，為我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)具有“匠藝”、“匠技”人才奠定良好的基礎(chǔ)。

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