虛擬仿真技術在職業院校飛機機電設備維修專業教學建構研究

隨著航空產業的快速發展，飛機機電設備維修專業成為職業教育中備受關注的專業之一。然而，傳統的教學模式已經無法跟上現代生產力的步伐和滿足職業教育的需求。虛擬仿真技術作為一種新型前沿技術手段運用于教學階段，為職業院校飛機機電設備維修專業的教學建構提供了新的思路和方法。本文以虛擬仿真技術在職業院校飛機機電設備維修專業教學建構為研究對象，探討了虛擬仿真技術在職業院校教育中的應用現狀、優勢及其在飛機機電設備維修專業教學中的運用。研究結果表明，虛擬仿真技術能夠有效提高學生的學習積極性和提升學習效果，促進學生的實踐能力和創新思維能力的培養。同時，本文還提出了在職業院校飛機機電設備維修專業教學中應用虛擬仿真技術的建議和對策。

由于航空維修技術的專業性和復雜性，教育培訓方面的不足也是當前的一大難點。職業教育改革方案提出了加強航空維修領域的教育培訓，采取多種形式的教育培訓手段，加強實踐教學環節，提高學生的實際操作技能和維修水平。隨著航空維修領域的技術不斷發展，職業教育改革方案也強調了技術創新的重要性，提出要引導高職院校加強科學技術研究，推動航空維修技術的創新和發展，培養具有創新意識和創新能力的航空維修人才。總的來說，職業教育改革方案中對航空維修領域的重視程度非常高，提出了一系列的政策措施和目標要求，以促進航空維修行業的發展和人才培養。

高職院校以培養高技能應用型人才為目標，必須建設和完善校內實訓基地。針對航空電子、航空機械維修、飛行器制造等專業特點，必須以培養高職學生實踐能力為出發點。這就要求除了理論教學，還必須建設完善的實訓平臺，實訓平臺的建設需要與學院的辦學特色相匹配。該平臺應有助于強化學生對特定領域或者技能的理解和掌握，以進一步體現學院的辦學特色。實訓平臺應該模擬實際工作場景，以滿足學生將所學知識應用到實際工作中，以考驗和提高其技能水平。實訓平臺應該基于行業標準和最佳實踐，方可以促進學生學習和掌握符合行業標準的技能，并使他們有能力滿足具有挑戰性的需求。

一、高職院校虛擬仿真技術運用現狀

目前國內也出現了不少從事虛擬仿真教學的公司專業服務于航空維修等產業，并與不少軍工企業和高職院校建立起了聯系和合作。相較于國外的維修虛擬仿真技術開發和應用以及推廣，虛擬仿真技術的研究在國內還處在萌芽期，還需虛擬仿真教學企業和高職院校以及航空產業維修公司的共同合作開發，才能真正落實與時俱進。目前不少高職院校和中小企業仍存在合作層次不高、教學培訓資源相對匱乏的問題，這些問題會直接影響高職院校的維修專業化發展和人才質量培養，亟待解決。

飛機機電設備維修專業是高職院校中一個非常重要的專業，虛擬仿真技術在該專業中的應用也非常廣泛。以下是虛擬仿真技術在飛機機電設備維修專業中的應用現狀：

利用虛擬仿真技術進行飛機機電設備維修訓練，如故障診斷、維修操作等。學生可以在計算機環境下進行實踐操作，提高實際操作技能和維修水平。這種訓練方法可以大大降低飛機維修過程中的錯誤率和風險，提高維修效率和質量。利用虛擬仿真技術進行實驗操作，如飛機機電設備的仿真實驗等。學生可以在計算機環境下進行仿真實驗操作，模擬真實的機械設備和電子設備，提高實驗操作技能和實驗設計能力。利用虛擬仿真技術進行設計操作，如飛機機電設備的虛擬設計。學生可以在計算機環境下進行虛擬設計操作，模擬真實的機械設備和電子設備，增強設計能力和創新意識。

總的來說，虛擬仿真技術在飛機機電設備維修專業中的應用已經非常廣泛，可以幫助學生提高實踐操作技能和維修水平，提高實驗操作技能和實驗設計能力，同時也可以增強學生的創新意識和設計能力。

二、虛擬仿真技術在理論和實訓中起到的作用

（一）激發學生積極性，提高教學質量

傳統的飛機機電設備維修課程主要以教師講授為主，并沒有對學生自主操作能力的培養，學生很難理解沒有實物的教學。虛擬仿真技術進入傳統課堂后，改變了傳統“教師臺上講、學生臺下聽”的教學模式。這一技術的開發與應用激發了學生的求知欲，激起了學生上手實操的意愿。教師邊教，學生邊學邊練，甚至可以以學生為課堂主體，讓學生操作虛擬仿真技術，在學習中掌握飛機維修技術，在學習中獲得樂趣，以小組為單位，讓掌握技術的學生分享在虛擬操作中的經驗和知識，知識的積累和掌握起到了意想不到的效果。這對學生學習專業知識和實訓技能來說是十分重要的。

（二）降低院校成本投入

高職院校建立飛機機電設備維修專業投入是巨大的，光是購買一架737系列飛機就需要上千萬元的投入。開設維修相關專業課程，還需要建設不少供學生多種實訓課程并帶有航材件的實訓室，以及購買發動機等大型航空設備用來給學生觀摩教學等，成本單位是以千萬元計算。

通過引入虛擬仿真技術在飛機機電設備維修專業理論和實訓教學中的有效應用，在一定程度上可以代替航材件的使用，在實際教學中減少實物件的損耗。通過虛擬實驗室技術，可以讓學生在計算機上進行實驗操作，避免了實驗器材的限制和可能帶來的危險，同時可以進行多人操作，提高學生的實踐能力。并且可以通過軟件升級，達到豐富理論教學和實訓科目與航企維修與時俱進。在進行多種機型教學中的優勢明顯，在現有虛擬仿真技術中可以添加多種機型的選擇，節約了高職院校的成本投入。在目前高職院校的教學資源有限的大環境下，可以在現有的教學建構中融入虛擬仿真技術，充分發揮和利用虛擬仿真技術優勢在飛機機電設備維修技術專業理論和實訓教學方面的新的探索方式，有效降低高職院校在成本上的投入。

（三）緊跟航企最新維修技術，教學與實踐相結合

近年來，航空業一直在穩步發展，維修技術也在不斷地探索前進，許多知名飛機制造商如波音、空客已在研究如何利用虛擬仿真技術來培訓優質的維修人員，使用這一技術來培養新的工程師。另外，中國民用航空總局嚴格要求細分維修人員等級，要求每一等級的人員都需要在一段時間內完成特定的維修項目才能晉級。隨著飛機可靠性越來越高，一線工作中需要完成的維修項目還因飛機狀態、工作時長、人員情況等諸多不確定因素使得維修人員得不到項目實踐的滿足，維修人員接觸到這些維修項目的機會也越來越少，完成難度很大。比如客艙火警、發動機喘振等很多機務人員一生中都未曾見過，并且在實踐中有些危險故障是無法復現的，機務人員只能憑理論和現象來判別，缺乏對故障現象的全方位了解，不利于維修人員的成長。而且由于當前訓練設備有限，維修人員實踐機會很少，往往只能通過書本和CBT"進行記憶，很難形成有效的技能遷移。而虛擬仿真技術的特性恰恰是維修人員可以在虛擬的環境中通過反復地練習最終完成技能遷移。所以職業院校的現代化建設需要緊跟國際國內最新的技術發展，在教學實踐中跟上前沿步伐，讓學生在未來的工作中贏在起跑線。

三、虛擬仿真技術在學校科研中起到的作用

虛擬仿真技術將服務滿足以下科研教學建構：進行校企合作的課程開發，精品課程在線開放課程，實訓室兼顧實驗研究功能能夠幫助教師或科研人員進行科學研究，課堂教學改革，企業崗位培訓資源包開發，教師教學創新團隊建設，技能大師工作室，本科試驗教學、滿足未來學校專業升級本科試驗教學需求，學生探索創新、能幫助學生進行科研創新、新技術、新發明探索等。

虛擬仿真技術將有效地促進學校教學質量的提高，既能夠促進不同層次人才培養發展需求，滿足“基礎技能”層通識類課程教學需求、又能夠滿足“專業技能”層核心課程教學與實訓，還能夠滿足“綜合技能”層開展職業技能鑒定評估，還能夠滿足“科研創新”層本科專業教學試驗等。

四、職業院校飛機機電設備維修專業教學中應用虛擬仿真技術的建議和對策

職業院校建設虛擬仿真實驗室，可以為學生提供實際操作的場景和環境，提高學生的實際操作能力。建設虛擬仿真實驗室需要考慮硬件設備的配置、軟件的選用、場景的設計等問題，同時需要保證實驗室的安全和穩定；開發適合飛機機電設備維修專業教學的虛擬仿真軟件，提供可靠的模擬實驗環境和操作場景。開發虛擬仿真軟件需要考慮軟件的功能、操作界面的設計、實驗場景的設置等問題，同時需要保證軟件的易用性和穩定性；需要加強教師的虛擬仿真技術培訓，提高教師的虛擬仿真技術水平，同時提供技術支持和維護保障。教師的虛擬仿真技術水平決定了虛擬仿真技術在教學中的應用效果，因此需要加強教師的培養和支持；將實際操作與虛擬仿真技術相結合，將實際操作與虛擬仿真技術相互補充，提高學生的實際操作能力。教學內容的設置需要充分考慮學生的實際操作能力和實際工作需求，同時需要結合虛擬仿真技術的特點和優勢；應該注重學生實踐能力的培養，提高學生的實際操作技能。虛擬仿真技術可以作為一種輔助手段，幫助學生更好地掌握實際操作技能。

五、結語

虛擬仿真技術訓練對職業院校現代化建設來說是與時俱進的，是創新教學方法的一種信息化、現代化的發展模式，是實現和解決開辟職業院校新的教學方法、探索新的維修方法以及緊跟國際國內最新維修技術發展趨勢的必然發展方向。在職業院校的教學活動中融入虛擬仿真技術，既可以有效激發學生的求知欲，節省一定的教學成本，還可以緊跟維修技術科技前沿。在科研中還能開辟校企合作開發資源升級包，科研人員進行科學研究，課堂教學改革，學生探索創新等。因此，在高職院校中開發和應用虛擬仿真技術是現代化職業教學的發展趨勢，學校進而還可以依據虛擬仿真技術在教學上的開發構建搭建起航企、高校之間產學研的深入開發合作。

（作者單位：浙江交通職業技術學院）