谈仿真技术在中职学校教学中的应用

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1、谈仿真技术在中职学校教学中的应用　　作者简介：黄常练（1965-），男，河源理工学校总务科科长，本科，机械讲师。主要研究方向：机械自动化。　　陈润文（1974-），男，河源理工学校教师，本科，机械讲师。主要研究方向：机械自动化。　　摘要：随着计算机在中职学校教学的普及和仿真技术的日益提高，把仿真技术引入到实习教学中，特别是机电、数控专业的实习，成为了很多学校采用的一种手段。本文就围绕如何在中职学校教学中运用仿真技术进行一番探索。　　关键词：中职；学校教学；仿真技术　　中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1005-142

2、2（2014）03-0117-02　　近年来，社会对技能型人才的要求越来越高，中职学校学生的实习教学也日益重要，中职的实习教学，开始由传统的实习内容向新技术新工艺实习内容的转变，对职业教育也提出了新要求。由于机床等设备的购置、使用、维护费用动辄几万到十几万，对资金来源缺乏充足保障的中职学校来说，要想按照传统的实习模式，为每个学生提供一个实习工位和充足的材料消耗显然是不现实的。而气动仿真软件的开发和多媒体技术在教学中的应用，能很好地解决这个问题。　　一、仿真实习的可行性6　　仿真可以分为物理仿真和计算机仿真两大类。物理仿真的优点

3、是直接、形象、易信，但模型受限、易破坏、难以重用。而计算机仿真是将研究对象进行数学描述，建模编程，且在计算机中运行实现。它不怕破坏、易修改、可重用。实践证明，作为职校实习教学，一些常设专业，如电工、数控、汽车驾驶、服装等，在常规实习开设的同时，完全可以逐步引入仿真实习训练。虽然仿真技术初衷是用于科学研究，通过仿真进行科学预测和检验，但职校实习引入仿真，最明显的好处是节能降耗，在一定程度上可缓解实习工位和实习材料的不足。例如，我校两台CNC加工中心设备承担200多名学生的数控实习任务，很大程度上依赖于数控仿真实习。一些职校的汽驾

4、专业利用仿真器进行模拟驾驶训练，也可获得良好的教学效果。　　二、仿真实习的优点　　仿真技术应用于中职学校的实习教学，至少在以下几个方面拥有明显的优点：　　1.仿真实习能创造一个与实际近乎相同的特性环境。如西门子数控机床仿真软件，仿真操作面板与机床实际操作面板可以完全吻合，仿真操作与实际机床操作在面板控制部分近乎完全一致，通过软件，学生可以观察数控机床加工过程，加工的毛坯变为成品的过程历历在目，仿真过程形象生动。　　2.仿真实习不同于电化教学，因为电化教学学生是被动式、单向式地习得知识，虽然直观但不具备互动性。仿真实习过程中，学

5、生与实习对象能进行互动，可以大大激发学生的学习兴趣。学生参与仿真，建立起使人感到身临其境的“互动式虚拟现实世界”。仿真过程具有“沉浸――6互动――构想”三个基本特征，以虚拟现实技术创造虚拟环境，特别强调学生参与其中的身临其境的沉浸感，同时学生与虚拟环境之间可以有多维信息互动作用，学生从定性和定量综合集成的虚拟环境中，可以获得对实习对象的感性和理性的认识。　　3.仿真实习不会对操作对象如仪表、元件、工件、刀具等造成实质性损害，更不会因操作失误对学生造成人身危害。如数控机床仿真，不会因为学生操作失误，造成设备本身损坏，如撞刀、毛坏

6、报废等；而且，仿真中的声、光、文字警报，完全可以对学生操作错误进行提醒和纠正。　　4.职校引入仿真实习，最大的好处是对原材料、量具、仪表设备的节约。如数控仿真，虚拟毛坏替代实际材料，虚拟冷却液替代实际冷却液，极大降低实习消耗，且刀具不会因为进给量过大而损坏。　　5.仿真实习可缩短材料、仪器或量具的准备过程，实习完成后，也节省了回收时间。在仿真实习过程中，学生可以轻松对实习过程初始化，对未能完成的实习进行状态存贮，对已完成的实习进行调入回顾，极大提高了实习效率。　　三、如何引入仿真实习　　职校引入仿真实习特别是计算机仿真应具备两

7、个条件：（1）选择合适的仿真软件；（2）配备一定数量的计算机。其实，职校的大部分工种专业都可以引入仿真实习。但各工种适用仿真实习的程度目前还有所不同，这主要制约于各工种的技能特点和仿真软件的发展状况。比如，职校电工专业可以引入电工基础实验仿真、电气元件性能仿真、电子线路测量仿真、PLC控制仿真等。目前，电力系统的仿真6软件发展较为迅速，例如，大型电力系统仿真软件具有以下功能：能模拟千余个节点的大型电力系统的稳态运行，包括断路器与隔离开关的倒闸操作；发电机及负荷的有功、无功和电压的调节；变压器的分接头的调节，电力系统调频、调压等

8、运行状态，并能在瞬间反映在屏幕上。可以瞬间调出整个电力系统及各个发电厂或变电所的实时运行的主接线图，图上的数据是一致的。能模拟大型电力系统的故障运行，可以人为地制造包括各输电线路、发电机及变压器的各种故障，可以在屏幕上观察系统在故障下运行情况。另外，数控仿真、汽驾仿真已通过实