仿真技术在中职机械类课程教学中的应用
（陕西省彬县职业教育中心 张静）
【摘 要】中职机械类课程大多是实践性很强的课程，而在传统的机械课程教学中，由于受时空的限制，不可能全部去演示或实操大量的机械实物。随着信息科技的快速发展，仿真技术以其形象逼真、实效性高和经济实惠等特点在中职学校教学中也得到了广泛的运用。本文主要阐述了仿真技术在中职机械类课程教学中的应用。
【关键词】 仿真技术 中职 机械课程 教学应用
仿真技术是虚拟系统对真实系统的模仿，是用计算机科学技术模拟出被仿真系统的模型，并对模型进行动态实验的一门综合性技术。仿真教学，即利用计算机创设相应的虚拟环境或工具，并模拟真实事件进行操作、验证、设计或运行等实践性活动的教学方式。仿真教学能在很大程度上弥补客观条件的不足，为学生提供近似真实的训练环境，提高学生职业技能。
一、仿真技术在机械课程教学中的应用现状
仿真技术进入职业教育领域并应用于教学才不足十年，笔者通过调查发现，中职学校应用仿真技术开展课堂教学现状并不乐观，存在以下几个方面的问题：
1. 由于多数教师计算机信息技术水平所限，仿真技术应用于中职课堂教学处于探索、普及阶段。
2. 目前只有为数较少的课程才开始使用仿真技术进行教学，多数课程因缺乏仿真资源，老师又缺乏自行开发的技术而不能开展仿真教学。
3. 为数较少的实施仿真教学的课程，其教学效果相当不错，学生综合素质较高。
二、仿真教学在机械类课程教学中的意义
仿真技术可将学习对象、学习资源、学习情境和学习工具进行有机结合，将一些看得见表面但看不到内部、看得见静态物体却看不到动态原理的学习对象，通过计算机技术进行真实模拟，使学习者能够看清其结构、原理，为学习者创设良好的现实情境，增强感性、直观的学习意境，有效促进学习者的体验学习，从而大幅度提高学习效果。
由于中职机械类课程大多具有很强的实践性，且仿真教学具有形象逼真、实效性高和经济实惠等特点，
综上仿真技术在中职教学中的应用现状，我们认为在中职机械类课程中努力开展仿真教学将大有可为，而且也是未来职业教育的重要趋势之一。
三、仿真技术在中职机械类课程教学中的应用
1.二维仿真教学
机械类专业课一般比较枯燥，部分学生基础比较差，学习能力低，对于结构性、原理性知识学习起来一般比较困难，教学效果比较差。教师在课堂教学中如果多采用二维动画仿真演示，便会把抽象的知识形象化、简单化、直观化。例如：在容积式液压泵工作原理学习中，学生难以通过理论想像出泵通过密封容积的增大或减小而吸油和排油，但我们通过一个简单的二维动画的仿真演示，学生便会非常直观的看清楚容积式泵的结构组成，还能很清楚地看清密封容积是如何变化的、泵是如何吸油排油的，会轻而易举地搞清楚泵的结构和工作原理。
机械类课程中有很多零件、结构，都可以运用flash软件开发出二维仿真动画，如各类传动机构、各种零部件、紧固件等等。
2、三维仿真教学
机械类课程通常既需要向学生演示大量的实物运动、加工等过程，又常常需要展示其部件之间的连接关系、装配结构、检修步骤等等，但很多结构和步骤用二维仿真是难以实现的，这就需要通过开发三维仿真资源来实现。比如， 《机械制图》课程中，除了强调学生的识图绘图能力之外，还要培养学生的空间想象能力，我们便可通过三维仿真来构造空间模型，并展现于课堂之上，化抽象为具体。学生可从内部、外部以及各角度观察立体模型，再与平面绘图相结合，以增强学生对知识和技能的理解与掌握。再如，轴系零件的装配，可以通过三维仿真，让学生在仿真环境中进行装配，不但可以加深知识的理解，更重要的是能增强学生的动手操作能力。又如，在 《数控机床》课程中，很多学校办学规模有限，缺少相应的实习基地，且实际操作具有一定风险。采用仿真技术进行设计加工的模拟，既可以避免真实教学给人带来的危险，又可以减少相应投资的成本，同时可以系统、完整地为学生呈现出整个工艺过程，极大地帮助学生的理解和记忆。
3、全景仿真教学
VR虚拟仿真技术近年来引入教育领域，不但教学效果显著，而且在教学效率、技术先进性、资源利用、经济投入、节能环保等方面，都顺应了国家关于职业教育的发展方向及职业教学理念，符合国家“节能减排”号召。
在VR虚拟现实技术支持下，虚拟培训设施与真正的培训设施功能相同，操作方法也一样，学员通过虚拟培训设施训练技能，和在现实培训基地里同样方便。拟教育培训环境有可能给任何受训者在任何地点任何时间里广泛地提供各种培训的场所。受训者可通过使用专门设备，用人类的自然技能实现对虚拟环境（无论它模拟的是真实环境还是想象环境）的物体或事件进行操作，就像在现实环境里一样。
在中职机械类课程中，好些实训性教学内容可以通过VR技术进行仿真教学，比如，我们可以开发VR加工车间、汽车VR维修车间等等，这些VR仿真环境，可以让学生不用进入企业就能亲身体会车间实况，不但能让学生尝到知识与技能，同时也可以让学生掌握企业生产规范流程，感受企业文化。
VR仿真技术不仅仅可以解决实训费用过高的问题，还能够降低环境污染、意外问题的发生。在传统的操作系统中，经常会有危险的环节，而仿真技术可以提前让学生掌握其流程，减小危险事故的发生，可以使学生放心大胆地去完成每一个试验。
四、结束语
随着科学技术的发展，仿真技术在我们生活中广泛使用，在中职电子教学技术中也具有重要的意义。它使理论教学概念变得生动化、形象化，不仅创新了电子技术教学的模式，而且还提高了学生的电子技术综合能力，使学生对专业理论知识更加深入的掌握。学生通过实践，形成了一定的创新意识和思维想法，为未来的工作和发展奠定了基础。
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