浅析虚拟实训室在中职电工电子实训教学中的应用

发表时间:2021/6/18   来源:《中小学教育》2021年第6期   作者:韩志斌
[导读] 我国中职教育以培养应用型、技能型人才为理念

        韩志斌
        天津市宝坻中等专业学校 301800
        摘要:我国中职教育以培养应用型、技能型人才为理念,以培养学生的技术应用能力为目标,实训教学在教学计划中占有较大比重;而实训的内容要求越来越高,实训设备的相对落后影响了实训教学的发展和学生实践能力的培养。随着虚拟实验技术的成熟,人们开始认识到虚拟实训在教育领域的应用价值。虚拟现实技术以其自身强大的教学优势和潜力,将会逐渐受到教师的重视和青睐,最终在教育、教学以及培训领域广泛应用并发挥其重要作用。
        关键字:中职教育、虚拟现实技术、重要作用
        随着信息网络时代的发展,我国中职学校实训教学模式和方法正在发生着巨大改变,虚拟实训室已经走进中职实训教学课堂,虚拟实训室是利用虚拟技术,构建各种专业虚拟实训室,而这些虚拟实训室拥有传统实训室难以比拟的优势,从而实训教学过程中提供无限的虚拟体验,我校新建电工电子虚拟实训室,教师运用虚拟课堂与传统的实训教学有着本质区别。
一、虚拟实训室技术简介
        虚拟实训室运用虚拟现实技术,将传统实训操作环节中软硬件实训环境,通过计算机制作生成多元信息融合、交互三维动态视觉、实训工具对象,实训过程是对虚拟对象的操作,实训结果可以被处理,拥有实训内容可以重复使用的特点,虚拟实训教学是教育技术创新发展一个飞跃。虚拟实训注重的是实训操作的交互性和实训结果的仿真性,使参加实训学生身临其境完成课程,达到预期实训效果,从而得到知识与技能的积累。
二、中职实训教学的缺陷
        我国中职学校在教学方面相对于普通高中而言,更倾向于对学生技能水平和专业知识的培养,这也是中职院校人才培养体系要求的一个反映。我国的人才需求分为两大方面:一方面是研究型人才,一方面是技能型人才,二者是平等、统一的。从个体角度而言,如何进行这两种截然不同的教育模式,教育工作者可根据当代学生所感兴趣的方式以及本身的潜力来选择。而现实中,无论是学生、家长,还是社会大众往往会依照中考分数的高低来划分学生,进入中职学校学习职业技能的学生,自主学习能力不强,这部分学生有以下三个共同的特点。
        第一、学习习惯差,部分中职学生上课时往往一拿起书本就想睡觉,不能自觉、专心地学习,没有良好的职业素养和学习习惯。??
        第二、对专业知识失去兴趣,因纪律差、成绩差等因素而被教师、同学边缘化,从而产生厌学情绪。
        第三、学习能力差,因为智力因素、家庭环境、性格因素等原因,这部分学生的学习能力相对较弱,考试成绩、作业成绩从侧面证明了这一点。
        ?传统的中职实训课堂,虽然多种形式的教育理念在课堂里得到运用,但还是存在教师满堂灌,学生不认真听讲现象,分析其原因存在两个问题。
        第一、教学资源老化,电工电子实训课程可以练习实践,但不同学校的教学资源差距较大,发达地区教学资源比较丰富,而经济落后地区可能无法满足学生全员实训的需求,达不到预期的实训效果。
        第二、双师型师资队伍建设欠缺,专业教师虽然每年都在进行培训和交流,但在电工电子专业领域,技能大师依旧是稀缺的,“一”位名师在一个时间段只能给一个班级上课,而中职学生学习习惯较差,很少上网寻找名师的教学视频自主学习。
三、虚拟实训室在电工电子实训教学中的优势
        通过开发电工电子虚拟实训课程来模拟真实的实训教学场景、实训教学设备和工具、实训教学过程和实训教学评价,学生在整个实训过程中时时能够和虚拟实训设备进行友好人机交互体验实训过程,实时数据传输进行实训操作,虚拟实训室与传统实训室相比有以下六个优点。


(1)改革电工电子课程实训教学模式
        把虚拟现实技术应用在电工电子虚拟实训课程教学,打破了传统实训课程因时间和空间的制约,将真实的实训室搬到了虚拟课堂使实训教学不再只是枯燥的知识讲解,PPT,微课等常用教学手段不再局限于图片和视频展示,学生可以亲身直接参与去感受虚拟实训课堂的乐趣,“自主实训”的虚拟环境,由以往的“以教促学”的实训模式变为学生与虚拟课堂的交互式学习体验,进而得到所应掌握新知识的实训模式。
(2)用虚拟现实技术提高学生学习兴趣
        电工电子虚拟实训室模拟真实的实训任务场景和多层次课程能力目标。在实训过程中,学生可以参与虚拟实训室提供电子专业知识的游戏教学模式,在虚拟实训过程中激发学生的自主学习欲望,提高学生对电工电子专业知识的理解,且每个学生都可以在有限的空间参与到无限虚拟实训的课堂,弥补了以往部分学生参与实训教学的漏洞,进而提高实训学生的学习兴趣和学习积极性。
(3)提高实训学生的学习效率
        电工电子虚拟实训室能够提供相对完善的虚拟实训素材,就电子装配实训课程为例,实训学生在现实拆装复杂的模拟电路和数字电路前,可在虚拟电路拆装软件中进行拆装基础学习和电路焊接训练,不仅降低了现实实训中拆装实训电路过程中产生错误而且有效地提高实训学习的效率和效果。
(4)降低实训教学成本
        学生在虚拟实训过程中可以先在虚拟电工电子实训仿真软件练习,再进行真实焊接组装,这样不仅可以避免错误操作,而且减小了对电路其他模块的损坏,同时也降低了电工电子实训设备维修的成本。电工电子实训虚拟仿真软件具有扩展性好和价格低的特点,而且还可以重复使用。
(5)增加实训内容的广度和深度
        实训指导教师在面对一些危险系数高和特别抽象难以开展的实训教学时,常规的实训器材和实训设备不能很好达到预期的实训效果,可以采用虚拟现实技术进行虚拟实训,这可以提高实训教学的广度。
        虚拟实训室随实训内容的增加只需要对虚拟仿真软件内容进行更新和扩展,针对专业课程实训内容,学生通过虚拟现实技术的使用,一些实训现象可以在迅速展现在学生面前从而增加了虚拟实训教学的深度。
(6)优化传统电工电子实训教学评价考核
        教学系统的整体教学模型为,教、学、做、测、评:教是老师的教学活动,通过引导式教学帮助学生实训学习;学是指穿插在工作任务中的知识点,学生通过完成任务学习专业理论知识;做是指实训工作任务,学生通过完成工作任务进行实训练习;测是实训预期效果考核测试;评是软件系统对学生的测评分析和实训指导教师对学生实训考核的实训效果评价。电工电子虚拟实训室可提供拟考场,参与实训学生可以在虚拟实训室中抽取试题并解答、时时记录在学生实训考核过程中,使教学评价多元化。
四、虚拟实训室在电工电子实训教学中的应用
学生在电工电子虚拟实训室实训方式是通过Internet方式访问虚拟实训室相关课程内容,通过VR镜头呈现出三维立体实训画面,身临其境的体验实训过程。
        虚拟实训室软件不仅可以记录学生实训的整个过程,还可以当学生实训完毕后系统迅速将每一步的操作都会做合理的评价,从而提升了学生整体操作能力,同时也增强了学生实训信心。
        电工电子虚拟实训室已是中职院校实训教学不可缺少的一部分,虽不能完全代替传统实训教学,但虚拟技术的应用正在改变传统实训教学的模式,在今后的电工电子模拟实训室创建过程中可以引入目前我国工业生产比较稀缺人才相关实训课程。
五、结束语  ?
目前中职学校在实训教学过程开展得并是太不理想,实训操作过程相关记录并不完善,虚拟实训室利用虚拟现实技术在有限的空间里构建无限的实训室,随着科技进步与时俱进更新虚拟设备。使实训内容及时走在科技最前沿。同时学生能够在虚拟的实训环境中与虚拟设备友好地人机交互,通过反复练习不仅有利于学生在技能水平提高,而且能够在安全的环境中达到实训目的。?
参考文献?
[1]韩强.虚拟实验室在高校实践教学中的应用与研究[J].吉林工程技术师范学院学报,2007(6)?
[2]刘俊.基于Web的网络虚拟实验室的构建[J].喀什师范学院学报,2008(5)?


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