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1、题 目：实训教学实现强内涵、提质量的 新途径虚拟现实仿真实训作者：程 远 鸿（单位：四川省江安县职业技术学校 ）电子邮箱：实训教学实现强内涵、提质量的新途径 虚拟现实仿真实训 程远鸿【摘 要】:我市职高扩大招生，学生数量上去了，但多数学校实训师资差、实训装备滞后，实训质量提不高，从而学生动手能力得不到有效提高。实训教学是中职生教学中的重中之重，但现在却无法跟上。有没有能解决实训问题从而提高质量的方案？通过我校近三年的实践，为解决个问题，探索了一条具有自己特色的实训教学模式。【关键词】：虚拟现实仿真实训 优势 效果 改进 发展背景：我市通过三年职教攻坚，学生数量上去了，但多数学校实训师资差、实训
2、装备滞后，实训质量提不高，从而学生动手能力得不到有效提高。实训教学是中职生教学中的重中之重，但现在却无法跟上。有没有能解决实训问题从而提高质量的方案？ 而近年来，随着经济建设的需求，技能型人才，高技能型人才的培养受到普遍重视。技能型人才的培养离不开实操实训。然而，由于我市大多数职校实训师资、装备与条件难以满足需求，严重影响对技能人才的培养。但计算机虚拟现实技术、网络技术、人工智能技术等的发展，虚拟仿真实训成为实训环节中不可缺少的重要环节，但对于我市而言，没有大面积的使用，从而也缺少这种实训的经验，使得这种技术不能得到教师和学生的认同，所以还处于初始状态，对此我校在种情况下进行了几年的探索（仿真
3、实训包括存软件的仿真与有实物介入的仿真）。仿真实训有以下优点：1、解决实操实训危险性太大的问题例如：化工流程、运载工具的驾驶、高压线路维修、仿真实训特别是有实物介入的仿真实训，避免了危险性，与考核结合，确保操作准确无误。2、解决实操实训费用太高的问题（对我市职校来说是最大优势）(1)实训设施设备投入太大，现阶段无法满足需要；例如：变电所、数控机床 。(2)采取现场实训十分困难甚至不可能实现；例如：植物培养、病虫害，SMT生产车间，多层PCB生产车间。(3)实训材料费用昂贵，消耗太大；例如：车刀，焊条，材料实验。一天每人2-3kg棒材，100人300kg，学费支持不了实训费用3、解决实操实训难点
4、问题。这些难点是常规实操实训难以再现的；例如：事故的再现与模拟处理，故障的再现与模拟处理非常必要，但依靠实操实训实现困难很大。尤其是带有破坏性的，对国家财产与人身生命安全造成危害的恶性事故，不可能也不允许去再现。而利用计算机仿真实训是很好的手段。4、解决环境污染问题。有的实操实训存在较大的污染，对学生身体健康危害较大，可通过减少实训时间以减少污染的危害，而实操前的仿真实训可解决导训问题，有效减少被污染时间。例如：焊接，50个学生在实训车间同时作电弧焊，造成雾霭，伸手不见五指，引风机不足使用，因为它已经偏离了实际生产环境，若在空旷场地，学生难以组织。5、解决缩短实操实训时间问题。由于以下原因，相
5、当一批学校希望或不得不缩短实训时间；(1)实训资源与指导教师短缺，不能一对一地指导。(2)实训消耗较大，材料经费紧张。(3)污染性大6、解决个性化导训的问题，有效的实现实训教学目标，更好的实现过程导向教学。现实实训因不能师生1：1配置，从而不能实现个性化指导，对学生个性化学习是极大地削弱。采用计算机仿真个性化地导训，把存在的难点提前逐一攻破。为什么强调计算机的交互性与智能性，就是要达到这个目的。7、解决与实操实训的互补问题仿真实训与实操实训可实现优势互补。例如：(1)要求被操作的对象随机出错(机床车刀打了，电路被短路了)，这些现象在实操实训中是不能随时发生或不应该发生的，但是学生应该了解与掌握
6、，应用仿真实训可实现。(2)实训者要求随时来处理的(例如检查到电子元器件出故障，需要及时更换，而备件又没有需要到校外去购买)，可利用计算机备件素材库马上实现。(3)要求对被考评者随机进行评价的8、解决顺序性、程序性、规范性、智能型、个性化导训的问题9、解决实训内容的开放性问题所谓开放性，就是允许学生出错，即不按章办事。你不是不按章办事吗？后果就摆在你的面前，这样的训练对学生准确的把握技能要点是非常有效的。若通过实操实训身历其境的教训来实现，代价惨重。10、解决以上目的的综合性问题仿真实训的作用：(1)实现实操实训前的预习作用。(2)实现实操实训中的个性化导训作用。(3)实现实操实训后的个性化、
7、智能化考试考核作用。(4)实现与实操实训的互补作用。而以上问题是我市实训教学中的难点，这都为我们的实训教学指出了新的教学思路，但得不到学校和老师的认同，最根本的一点是我们的实训教师还没有清楚认实到他的作用以及有效合理的使用此软件。2006年10月，劳动和社会保障部颁布了职业技能实训和鉴定设备通用技术规范（LD/T81.12006），将“计算机辅助实训软件与实训硬件设备相结合”明确列为设备的基本原则之一，还专门设立了“设备的计算机辅助实训软件的要求”一章。总之虚拟现实仿真实训，对我市中职校更是不可多得的辅助手段，是我们飞跃发展的桥梁。故我校在国家教育技术协会仿真专业委员会的帮助下，建立仿真实训基
8、础，探索一条具有自己特色的教学方法、手段，形成自己的教学模式：以虚拟现实仿真实训带动学校的教学改革我们探索过程如下：1、引进维修电工、电工技能、电子技能、电视机原理及维修、收音机原理及维修等仿真实训软件，投入仿真实训经费二三十万元，不断完善仿真实训硬件建设。我校原只有一间仿真实训室，通过08年的仿真实训教学，学校领导看到学生学习的进步，充分体会到仿真实训的优势和作用，在学校资金困难的情况下，学校大力建设仿真实训室，由原来的一间扩大到了四间，另配一间电子电工综合展示系统，一间仿真实训示范基地办公室。正准备在服装、酒店管理专业、计算机专业引入仿真实训软件。2、利用仿真实训软件大力加强师资队伍建设。
9、由于我校是由高完中转制而来，专业教师大多是刚从大专院校毕业的学生，另一部份是学校原高中教师转岗培训而来，无论是哪一种，他们的动手能力都不是很强，而我们中职重点在培训学生技能。我们则利用维修电工、电工技能、电子技能、电视机原理及维修、收音机原理及维修等仿真实训软件很快的提高了这些老师技能。有了仿真实训软件后，它提供的实训项目是生产一线的实物模型，在电脑上操作熟练后在脑子里形成实训操作的流程，这样就能把理论和实践有机的结合起来，而且还可以培养良好的行为习惯（万用表的使用）。如电机控制实训：此实训难点是控制电路的接线，软件提供的接线是实物模型，电脑就好像一位师傅在带弟子，只要在电脑上接好了，在实物上
10、也是一样的，这样很容易就突破难点了。但是，它绝对不能代实操，有很多实际问题是在软件操作上不能体现的，如工艺问题、导线成形的力度、各种元器件接触不良所出的故障等等，这都要在实操中才能体现。有了这样的软件，减轻了学校在师培上的经费和有效调节人力资源，2008年电子专业已经有六位老师考取了中级以上职业资格证书，使我校教师向双师型发展大大缩短了时间。3、利用仿真实训软件构建出“仿真实践”实训教学模式。这样，我校绕过了传统的实训教学模式。4、仿真实训为我校实训教学改革起到了引领作用。我校是高完中刚改制不久的职校，对于职校的实训教学改革正无从着手时，引入了仿真实训教学。在仿真实训软件中，有些关于项目教学内
11、容，这为我们实现理实一体化教学的改革指明了道路，我们有了现成的模版，再根据老师外出培训所学到的知识，结合我校的校情学生的学情，开发出了适合我校的项目教学内容，从而提高了实训课堂效益，也彰显了我校教学改革的特色。5、仿真实训降低了我校投入成本。从事中职教育，设备投入和耗材量大，损坏率高，采用仿真技术后降低了设备投入。有时可以充许学生进行破坏性试验，自选考试方式等问题，培养学生自主学习和动手的能力。通过三年的仿真教学，学生学习兴趣有较大的提高，技能显著增强，耗材的消耗明显减少，设备的损坏显著下降。每届宜宾市的技能比赛中，成绩排在宜宾市同类学校中的前列，能与国重相比。这在很大成度上都得益于仿真实训教
12、学。虽然有了一定成绩和经验，但有待完善、提高和发展，为此，提出仿真实训软件的发展建议：1、增加生活中最常用的实训项目。由于现中职的学生多数是初中升高中落榜的，文化基础本来就薄弱，有点边缘化，不良的行为习惯也多，学生学习积极性不高，他们只对自己感性趣的东西才有学习的愿望。我们原来的电子电工实训软件中多数是验证性实训项目或常规性的实训，针对现实生活中的项目少了些，而这些项目对原来中专或高职高专生来说是很好的内容，但对现阶段的中职生来说吸引力还不够。如果采用现实生活中的项目，如智能性的开关、机床控制电路的维修（同时含原理和线路连接）、现代室内电气装修项目、小区电力配电等。这些既是生活中最常用的又是学
13、生最想学和最想干的，如果他们能完成这些内容，在大小城市都能找到一份较好的工作。（当然这要根据学生的专业方向来确定所学内容。）在做这些实训中遇到所须要的知识，再补充这方面的内容，这样完全符合国家教育部的指导思想。例：智能型的开关。当学生完成电子线路的基础内容后，设计一个具有智能型的人体感应开关：只有光线暗且只有人经过的时候才能开灯的智能开关。这个开关只需要有点三极管知识、数字电路基础知识、少数集成电路知识、传感器知识就能完成。这种开关的用途是很广的，要是学生自己能安装出来，回家改造自己家里的开关，这对学生的吸引力是不可言喻的，而且对建立学生的自信心是极好的项目。要是能把这个项目设计出来，学生能先
14、通过仿真来实训来完成，这就更能突出体现仿真软件的作用。2、对项目要有拓展，能多渠道来完成此项目。软件能多实现自能化，更加贴近真实的实训情景。如放大电路实训中，可以测量里面所有电阻的值，能检测所用三极管，并判断其极性，可以随意测量电路中的各点的电压或电流，还可以改变偏置电阻，分别实现三极管的三种状态，从而使学生对三极管的放大电路有充分的认识，并能调节其参数，具有电路设计的思想。电拖实训中，往往接到一个点的连线有几中接法，应把这几种都能表现出来，充分体现其智能型，还有就是其接错了出故障应能形象的再现现实现象，以提醒学生在实际接线中应注意的安全问题。3、根据不同层次的学校，开发出不同需求的仿真软件。IT企业可分类开发：对中职教育，以基础性、实用性为主，以培养技能为前提，以适应工厂一线工作为基础。对高职高专应开发以研究性、设计性、开发性为主的软件。以上是我校对虚拟现实仿在教学中的探索过程，有可喜之处，但也有待改进之处，但我们相信随着现代信息技术的发展，教育技术已进入新的时代，动漫技术、仿真模拟、虚拟现实已经凸显在教学、实践中的明显优势，逐渐成为教育技术新的热点。这类技术的推广与应用，既技术含量高，又教学效益高，是教育技术发展的新层次与新阶段，为教育技术的发展提供了新的模式。
