孟秋竹
摘要:仿真技術(shù)在中職學(xué)校廣泛應(yīng)用的快速發(fā)展,推動(dòng)了現(xiàn)代化教育的進(jìn)步,提高了中職學(xué)校實(shí)訓(xùn)教學(xué)的質(zhì)量和水平。仿真技術(shù)在中職實(shí)訓(xùn)教學(xué)中具有很重要的意義和價(jià)值。該文針對(duì)仿真技術(shù)在中職實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用,介紹并分析了仿真技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的發(fā)展和存在問題,提出了仿真技術(shù)在中職實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用策略。
關(guān)鍵詞:仿真技術(shù);中職院校;實(shí)訓(xùn)教學(xué)
中圖分類號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2014)36-8719-03
目前,隨著國(guó)家的大力提倡以及信息技術(shù)的飛速發(fā)展,中職院校開始逐漸的將仿真技術(shù)應(yīng)用到教育中,仿真技術(shù)已經(jīng)成為中職實(shí)訓(xùn)教學(xué)的重要手段和組成部分。仿真技術(shù)是指將網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及多媒體技術(shù)等各種信息技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的集成,建設(shè)一個(gè)與現(xiàn)實(shí)環(huán)境和事物類似的虛擬環(huán)境,并且通過集成的虛擬環(huán)境來(lái)間接的控制更多的實(shí)體,構(gòu)建一個(gè)虛擬仿真的教學(xué)環(huán)境和系統(tǒng)。仿真教學(xué)的核心是提高學(xué)生的專業(yè)技能,具有構(gòu)想性、交互性、沉侵性、感知性等特征。這些特征能夠幫助學(xué)生對(duì)專業(yè)技能的掌握以及教師對(duì)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)教學(xué)。當(dāng)前職業(yè)教育面臨著很多的問題,比如:就業(yè)難、實(shí)習(xí)難、實(shí)訓(xùn)難等各種類型的問題。仿真教學(xué)為這些問題的解決提供了新思路。當(dāng)前,中職學(xué)校的許多專業(yè),如:服裝設(shè)計(jì)、食品加工、機(jī)械技術(shù)、焊接技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等各個(gè)專業(yè)都已經(jīng)開始應(yīng)用仿真技術(shù)。企業(yè)廣泛的應(yīng)用仿真軟件進(jìn)行各種產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計(jì),比如在網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)上就采用了NS2、OPNET軟件、芯片設(shè)計(jì)所利用的Tanner EDA軟件等等。所以,將仿真技術(shù)應(yīng)用到中職實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生同樣也能夠?qū)⒆约旱乃鶎W(xué)應(yīng)用到工作中。
1 仿真技術(shù)應(yīng)用的意義
現(xiàn)階段,我國(guó)職業(yè)院校還處于探索和發(fā)展階段,很多地方存在不足之處,但是仿真技術(shù)與中職學(xué)校的教育理念和機(jī)理十分的相和。所以,建設(shè)仿真技術(shù)是培養(yǎng)優(yōu)秀人才的趨勢(shì),是建設(shè)現(xiàn)代化職業(yè)院校的必然要求。并且建設(shè)仿真訓(xùn)練基地能夠減少投資,節(jié)約學(xué)校的開支。所以仿真技術(shù)在中職實(shí)訓(xùn)教學(xué)中能夠促進(jìn)人才的培養(yǎng)和發(fā)展,解決各種教育資源的短缺,具有非常重要的意義和價(jià)值。
1) 有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。作為一種突出的教學(xué)工具,仿真技術(shù)在協(xié)作交流、情境創(chuàng)設(shè)等各種教學(xué)活動(dòng)中具有很重要的價(jià)值和意義。仿真技術(shù)為教學(xué)環(huán)境創(chuàng)設(shè)了很多種情景,將動(dòng)聽的音樂和優(yōu)美的色彩添加到其中,并且還應(yīng)用三維動(dòng)畫模型,大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和興趣。因?yàn)榉抡婕夹g(shù)具有反饋實(shí)時(shí)、交互性強(qiáng)、生動(dòng)形象等各種優(yōu)越的特征,能夠虛擬學(xué)生在學(xué)習(xí)當(dāng)中所提出的各種各樣的假設(shè)模型,而且通過仿真系統(tǒng)能夠直觀的看到各種假設(shè)所出現(xiàn)的結(jié)果,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高學(xué)生的創(chuàng)新性能力。所以,仿真教學(xué)能夠使得學(xué)生掌握熟練的專業(yè)技巧,激發(fā)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣,提前適應(yīng)實(shí)訓(xùn)的真實(shí)情景。
2) 仿真教學(xué)能夠降低學(xué)校的教學(xué)成本。與飛速發(fā)展的科學(xué)信息技術(shù)相比較,傳統(tǒng)的教學(xué)方法具有一定的落后性??萍硷w速發(fā)展,日新月異,知識(shí)要想利用科技進(jìn)行快速的傳播,必須具備一定的條件才行,像師資條件的配備與硬件資源等。由于技術(shù)的更新速度非??欤瑢?shí)訓(xùn)教學(xué)媒介與硬件教學(xué)資源的相關(guān)設(shè)備和儀器,沒過一段時(shí)間就有可能被時(shí)代淘汰,但是要想進(jìn)行升級(jí)改造一般都存在很大的困難,所以要想解決只能購(gòu)買新的設(shè)備。這種方式不僅很容易造成在教學(xué)過程中因?yàn)樵O(shè)備的缺乏而出現(xiàn)停滯不前的狀態(tài),而且還會(huì)導(dǎo)致一些教學(xué)資源的浪費(fèi)。應(yīng)用仿真技術(shù)進(jìn)行建設(shè)的實(shí)訓(xùn)基地和實(shí)訓(xùn)室能夠進(jìn)行重復(fù)使用,仿真技術(shù)的升級(jí)與改進(jìn)主要是依靠軟件的升級(jí)與改進(jìn)來(lái)進(jìn)行的,不用全部替換硬件資源。仿真技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是不用消耗任何的材料,并且還能夠?qū)⒔虒W(xué)內(nèi)容進(jìn)行重復(fù)實(shí)訓(xùn)。仿真實(shí)訓(xùn)具有易于改進(jìn)和擴(kuò)充、共享性、先進(jìn)性等優(yōu)點(diǎn),大大減少了對(duì)設(shè)備的經(jīng)費(fèi)投入,并且還能更新教學(xué)內(nèi)容,及時(shí)跟得上科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,滿足教學(xué)的各種需求。
3) 仿真技術(shù)具有廣泛的適應(yīng)性。教師和學(xué)生普遍反映適應(yīng)性差是傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式的主要問題之一,仔細(xì)追究其原因,發(fā)現(xiàn)主要集中在硬件設(shè)備上面。仿真技術(shù)具有普遍的適用性,是一種廣泛使用的教學(xué)方法和手段,不受專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域、學(xué)科類別、課程等各個(gè)領(lǐng)域的限制。將仿真技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)中學(xué)生們不用出門就能夠做各種類型的訓(xùn)練,得到和真實(shí)訓(xùn)練一樣的體驗(yàn),豐富學(xué)生的感性認(rèn)知,加深對(duì)訓(xùn)練內(nèi)容的理解。
仿真技術(shù)還具有很強(qiáng)的兼容性,適用于教學(xué)的全過程。從教學(xué)設(shè)計(jì)到對(duì)學(xué)生的測(cè)評(píng)考核,都能夠運(yùn)用仿真技術(shù)。多數(shù)通用型軟件具備實(shí)訓(xùn)教學(xué)的仿真功能,一個(gè)軟件能夠支持許多個(gè)項(xiàng)目的仿真教學(xué),并且一個(gè)項(xiàng)目也能夠通過多個(gè)軟件來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn),只要是能夠通過實(shí)物來(lái)進(jìn)行教學(xué)的內(nèi)容,都可以運(yùn)用仿真技術(shù)將其實(shí)現(xiàn)。像:電子專業(yè)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),都可以利用通用型Protel和Multisim軟件的仿真功能來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。所以,仿真技術(shù)在實(shí)訓(xùn)技術(shù)的教學(xué)實(shí)施和開發(fā)的過程中可以作為主要的教學(xué)方法和手段之一,為了提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)的綜合水平和效果,還需要結(jié)合其他的教學(xué)方式和手段。
4) 仿真技術(shù)能夠解決傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中的各種難題。仿真技術(shù)不僅能夠解決實(shí)訓(xùn)費(fèi)用過高的問題,還能夠解決環(huán)境污染、小概率事件的再出現(xiàn)、危險(xiǎn)性大等各種實(shí)際操作中可能會(huì)出現(xiàn)的各種類型的問題。在操作實(shí)訓(xùn)過程中,常常會(huì)帶有危險(xiǎn)性的環(huán)節(jié),出現(xiàn)危險(xiǎn)性大的問題,而利用仿真技術(shù)能夠讓學(xué)生們?cè)趯?shí)訓(xùn)之前提前掌握其流程,盡量減少危險(xiǎn)性事故的發(fā)生,使得學(xué)生們能夠大膽放心、盡情地、認(rèn)真地做好每一個(gè)項(xiàng)目。仿真教學(xué)不僅能夠得到真實(shí)、直觀的效果還能夠縮短教師的教學(xué)時(shí)間,針對(duì)不能進(jìn)行直觀展示的原理和結(jié)構(gòu)以及不能夠進(jìn)行重新組合的精密設(shè)備進(jìn)行直觀的三維展示。
仿真技術(shù)對(duì)于縮短實(shí)操時(shí)間、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的開放性、工作職場(chǎng)的展示、標(biāo)準(zhǔn)化的展示、智能化的考核、個(gè)性化導(dǎo)訓(xùn)等各種問題都具有很大的幫助。仿真技術(shù)以真實(shí)數(shù)據(jù)為主要基礎(chǔ)建立虛擬環(huán)境,具有嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),遵循項(xiàng)目設(shè)備的各種要求和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),建設(shè)一個(gè)惟妙惟肖的三維情景,真實(shí)再現(xiàn)各種設(shè)備,能夠使學(xué)生們?cè)诟鞣N虛擬的情境中與相應(yīng)的機(jī)器進(jìn)行更好的交流,減少實(shí)踐知識(shí)和理論知識(shí)掌握不夠造成的安全問題和設(shè)備損壞,從而在整體上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。endprint
2 仿真技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
仿真技術(shù)起源于外國(guó),在外國(guó)非常具有普遍性,并且也擁有較高的發(fā)展水平。我國(guó)中職院校也在大力的將仿真技術(shù)應(yīng)用在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,并取得了很大的進(jìn)步。很多中職院校都已經(jīng)建設(shè)了相應(yīng)的仿真訓(xùn)練室。我國(guó)還將很多社會(huì)資源投入到仿真訓(xùn)練軟件的開發(fā)中,一些企業(yè)也開始專門從事仿真技術(shù)的研究和開發(fā)。但是國(guó)內(nèi)在仿真技術(shù)的實(shí)訓(xùn)應(yīng)用中還存在很多的不足之處,是很多中職院校在教學(xué)過程中的薄弱環(huán)節(jié)。國(guó)內(nèi)開始不斷的出現(xiàn)仿真技術(shù)軟件開發(fā)和研究的公司,并且已經(jīng)開發(fā)出一些仿真技術(shù)應(yīng)用的教學(xué)平臺(tái)。比如像:中視典數(shù)字公司開發(fā)出的仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái),專門為游戲的設(shè)計(jì)提供了實(shí)訓(xùn)體系,迪客公司為電子商務(wù)、市場(chǎng)營(yíng)銷、物流等各個(gè)專業(yè)提供了仿真實(shí)訓(xùn)軟件。一些中職學(xué)校已經(jīng)開始應(yīng)用仿真軟件公司所設(shè)計(jì)的各種產(chǎn)品,為仿真技術(shù)在中職實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用增添了新的活力。
一些商業(yè)化公司對(duì)仿真技術(shù)軟件系統(tǒng)開發(fā)的參與,大大提高了仿真教學(xué)軟件開發(fā)的力量,促進(jìn)了仿真技術(shù)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中應(yīng)用的發(fā)展。因?yàn)橹新殞W(xué)校使用的教學(xué)設(shè)備和儀器各不相同,要想開發(fā)出的仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件能夠適用所有的中職學(xué)校是不切合實(shí)際的,所以各個(gè)學(xué)校和老師們應(yīng)該依據(jù)自己學(xué)生的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品的開發(fā)研究或購(gòu)買適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品。
要想達(dá)到實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果的水平,仿真系統(tǒng)一定要以本校的實(shí)際條件為主要基礎(chǔ),要堅(jiān)持一切從本校的實(shí)際情況出發(fā),仿真技術(shù)要和學(xué)校的操作方法、實(shí)訓(xùn)步驟、實(shí)訓(xùn)設(shè)備相一致。如:東北大學(xué)為經(jīng)濟(jì)管理專業(yè)的學(xué)生構(gòu)建了管理決策實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)軟件,該平臺(tái)的構(gòu)建能夠讓學(xué)生將自己所學(xué)的理論知識(shí)更好的與實(shí)踐相結(jié)合,提高學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),增強(qiáng)把握機(jī)會(huì)的能力,更好的了解企業(yè)生產(chǎn)與市場(chǎng)銷售之間的關(guān)系,掌握各種費(fèi)用之間的形成原因以及各種戰(zhàn)略的實(shí)施對(duì)公司經(jīng)營(yíng)的影響。
隨著仿真技術(shù)的發(fā)展,各個(gè)中職院校也開始認(rèn)識(shí)到仿真技術(shù)對(duì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的推動(dòng)作用。所以越來(lái)越注重仿真實(shí)訓(xùn)技術(shù)的應(yīng)用和開發(fā)。雖然當(dāng)前仿真實(shí)訓(xùn)技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)取得了一些成就但是與國(guó)外相比較仍然處于初始階段,還有很對(duì)地方有待于完善。比如:仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)的建設(shè)與發(fā)展和經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展不貼近,在開發(fā)仿真技術(shù)教學(xué)過程中沒有完善的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)和開發(fā)規(guī)范,一些中職院校對(duì)仿真技術(shù)的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用不充分,對(duì)人才隊(duì)伍的建設(shè)缺乏全面的投入。
3 仿真技術(shù)在中職實(shí)訓(xùn)教學(xué)中應(yīng)用的研究方法
隨著仿真實(shí)訓(xùn)技術(shù)的發(fā)展,仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)的內(nèi)容、手段、設(shè)備也將不斷的發(fā)生新的變化,傳統(tǒng)的校外、校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地模式也將會(huì)向著校外、校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地和仿真實(shí)訓(xùn)相互結(jié)合的模式發(fā)展。怎樣建立有效的仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)理論系統(tǒng),掌握內(nèi)部發(fā)展規(guī)律,建立統(tǒng)一的制度和規(guī)范,進(jìn)而提高仿真技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,建設(shè)仿真實(shí)訓(xùn)基地、教學(xué)車間、教學(xué)工廠,是一個(gè)漫長(zhǎng)而又艱巨的任務(wù)。仿真實(shí)訓(xùn)是一個(gè)系統(tǒng)化的工程,需要進(jìn)行全方面的考慮,下面從仿真技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、標(biāo)準(zhǔn)化等各種特征著手,探討仿真技術(shù)在中職實(shí)訓(xùn)教學(xué)中應(yīng)用的研究方法。
1) 仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)要緊密結(jié)合經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)前,許多中職院校都在使用外國(guó)開發(fā)的仿真實(shí)訓(xùn)軟件,但是這些軟件不能夠完全的適合我國(guó)目前教育的發(fā)展,并且價(jià)格很高。所以,建設(shè)仿真實(shí)訓(xùn)服務(wù)平臺(tái),研究開發(fā)適合我國(guó)中職院校發(fā)展的實(shí)訓(xùn)軟件,是當(dāng)前仿真實(shí)訓(xùn)技術(shù)面臨的最重要的問題之一。開發(fā)仿真實(shí)訓(xùn)軟件,要緊密聯(lián)系專業(yè)的發(fā)展和建設(shè),更好注重與新興技術(shù)、重大產(chǎn)業(yè)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)的結(jié)合。要跟得上科技的發(fā)展速度,全力開發(fā)出技術(shù)先進(jìn)、覆蓋面積廣泛的仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件。并且,要以中職院校仿真實(shí)訓(xùn)基地群為依托,對(duì)區(qū)域技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供支持,實(shí)現(xiàn)區(qū)域的輻射化。
2) 將仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。隨著仿真實(shí)訓(xùn)技術(shù)的發(fā)展,中職院校也開始開發(fā)各種仿真實(shí)訓(xùn)軟件。到目前為止仍然沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)保證仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)的質(zhì)量,所以仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)項(xiàng)目要向著標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。學(xué)生在使用的過程中逐漸步入流程化,要盡量規(guī)范代碼的編寫與軟件的設(shè)計(jì),充分考慮軟件編寫的安全性和擴(kuò)展性。仿真實(shí)訓(xùn)技術(shù)應(yīng)該緊密結(jié)合多媒體技術(shù),把握仿真實(shí)訓(xùn)技術(shù)的特征,選擇有效的教學(xué)工具,提高仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)在中職實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的教學(xué)質(zhì)量。
堅(jiān)持虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)理念。仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)對(duì)提高學(xué)生的理解能力和動(dòng)手能力具有很大的幫助。但是仿真實(shí)訓(xùn)只是對(duì)真實(shí)教學(xué)情境進(jìn)行一定的模仿,缺乏實(shí)物感,與真實(shí)的訓(xùn)練不一樣,所以在將仿真技術(shù)應(yīng)用到中職實(shí)訓(xùn)教學(xué)中時(shí)要充分的認(rèn)識(shí)到實(shí)操實(shí)訓(xùn)跟仿真實(shí)訓(xùn)的特點(diǎn),互補(bǔ)兩者之間的優(yōu)勢(shì),但是不能進(jìn)行相互的取代。比如在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)的教學(xué)過程中,用用到的一些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備像:交換機(jī)、路由器等型號(hào)和種類都特別的多。利用虛擬仿真技術(shù),雖然學(xué)生們也能夠使用這些設(shè)備,但是實(shí)物跟仿真設(shè)備具有一定的區(qū)別,在真實(shí)的實(shí)操實(shí)訓(xùn)中很可能會(huì)導(dǎo)致沒有辦法下手。所以,應(yīng)該將實(shí)物實(shí)訓(xùn)與仿真技術(shù)緊密的結(jié)合起來(lái),取長(zhǎng)補(bǔ)短。在仿真技術(shù)的基礎(chǔ)上,有計(jì)劃有目標(biāo)的安排一些實(shí)訓(xùn)內(nèi)容,這樣才能讓學(xué)生親身體會(huì)到實(shí)訓(xùn)設(shè)備,從而加深學(xué)生對(duì)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的印象,提高實(shí)訓(xùn)的質(zhì)量和效果。在安排內(nèi)容時(shí),讓學(xué)生們先進(jìn)行虛擬的實(shí)訓(xùn),待學(xué)生完全掌握流程和內(nèi)容之后,再開始進(jìn)行實(shí)物的訓(xùn)練,這樣才能保證學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和老師的教學(xué)質(zhì)量。
3) 建立健全仿真實(shí)訓(xùn)基地。仿真實(shí)訓(xùn)軟件能夠?qū)⒎抡鎸?shí)訓(xùn)操作和實(shí)訓(xùn)環(huán)境進(jìn)行相互的統(tǒng)一,仿真實(shí)訓(xùn)的基地可以包括:實(shí)訓(xùn)工廠、實(shí)訓(xùn)車間、實(shí)訓(xùn)工地等。仿真實(shí)訓(xùn)基地大部分都是以仿真技術(shù)為主要基礎(chǔ),各種設(shè)備都是通過模擬形成的,具有較強(qiáng)的擴(kuò)展能力,學(xué)??梢愿鶕?jù)實(shí)際需求進(jìn)行二次開發(fā),不斷更新教學(xué)內(nèi)容,使得教學(xué)與技術(shù)的發(fā)展同步。在建設(shè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地時(shí),可以充分的將實(shí)訓(xùn)基地建立成半實(shí)物形實(shí)訓(xùn)基地,集中實(shí)物實(shí)訓(xùn)與仿真實(shí)訓(xùn)的各種優(yōu)點(diǎn),為仿真技術(shù)的應(yīng)用找出一個(gè)新的亮點(diǎn)。
4 結(jié)束語(yǔ)
作為一種重要的教學(xué)手段,仿真技術(shù)是優(yōu)化資源配置,實(shí)現(xiàn)教學(xué)共享的重要方式之一。仿真技術(shù)的應(yīng)用能夠優(yōu)化教學(xué)效果,豐富教師的教學(xué)形式,降低教學(xué)成本,為社會(huì)培養(yǎng)優(yōu)秀的技術(shù)人才。所以,仿真技術(shù)在中職實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用具有很大的價(jià)值,中職學(xué)校應(yīng)該全方面的進(jìn)行研究和探索。
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