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摘 要: 随着科学技术的飞速发展,计算机仿真技术在各行各业中的应用越来越广泛。同样,计算机仿真技术在职业教育中也越来越得到人们的认可与重视,这是因为计算机仿真技术软件越来越完善、越来越成熟,应用计算机仿真技术可以起到事半功倍的效果,可以节约大量的人力、物力和财力,把人们从繁杂的工作中解脱出来。而且计算机仿真技术在教学过程中直观、高效、乐于为人们所接受,因此大力推广和应用计算机仿真技术已非常重要。
关键词: 职业教育 计算机仿真 应用
传统的职业教育教学,大都采用课堂讲授然后在实训场所进行实习实验的方法。尽管现在我国已进行了大刀阔斧的职业教育改革工作,尽量实行或者实现理实一体化教学,即边理论学习边实习实验。但由于这样那样的原因,要使这二者有机地结合起来非常困难,当然势必会出现理论和实际脱节的问题。尤其对于那些资金不足地实验条件有限的学校,特别是一些中等职业学校和技校,相当数量的实验和实习只能在黑板上或书本上进行,缺少教学应有的环节,导致学生在学习过程中完全受到教师和教材的束缚,缺少创新和学以致用的能力,直接影响教学的效果。
为了改变这种状况,人们一直在追寻应用仿真技术尽量避免和减少理、实脱节的问题。早些时候的仿真通常都是物理仿真,随着科学技术的发展,现在的仿真技术已分为了两大类:物理仿真和计算机仿真。物理仿真的优点是直接、形象、易懂,但模型受限,易损坏难以重复使用。而计算机仿真则是将研究对象进行描述,建立虚拟模型,在计算机的运行中即可实现。优点是:不怕破坏,易修复修改,可以反复使用。实践证明,职业学校的一些常设专业,比如电工、电子、机械、数控、模具、汽车、服装、化工等均可引入仿真教学,计算机仿真教学即可应用于理论教学,也适用于实习实验教学。最大的好处是能够实现节能降耗,在一定程度上可缓解教育资金的不足,节约大量的教育经费。
计算机仿真教学与物理仿真教学和真实的实习实验教学相比,具有一系列的优点。
一、直观、形象
仿真教学能够提供一个近乎实际的平台环境,一些高校、科研单位研制的三维仿真软件,能够模拟和实际完全吻合的虚拟情景。例如,利用仿真软件我们可以模拟一个个电子单元电路、直至一个完整的电路。而且能够清楚地显现这个电路工作时的各种电学状态,甚至教师在授课时无法展示的波形图。并能保存仿真中的各种技术数据,为电路的测量、记录提供了非常方便有效、快捷的理论数据。另外仿真还能提供电路中各种元器件的模型参数,既能满足同学们的感官要求,又能满足在教学中的实际效果。在数控加工教学中,通过软件,同学们可从任意的角度去观察数控机床的加工过程,加工的毛坯变为成品的过程历历在目。再如化学仿真,仿真过程能够对物质化学变化前后的形态、颜色、温度等都可模拟得非常逼真。
二、节约、安全
应用仿真教学,无论是在理论课堂还是实习实验场所,我们不必要准备大量的物质材料,不必具备很大的空间场所,仅此便可节约大量人力、物力和财力。例如,电气课程,我们可以节约大量的模拟板、面包板及各种电器、电子元器件。数控加工可以不必设置场地、机床、可不必投放加工材料,化学实验无需真材实料、无需瓶瓶罐罐,等等。由于这些教学情况均是在虚拟状态下进行的,因此对于电气、电子电路的数据测量,我们可以借助于虚拟的仪器、仪表进行操作。在安装、调试、测量电路过程中,由于人与设备、电路非实际接触,从而可以避免学生触电。即便电路出现短路、漏电等故障,也不会毁坏设备与器件,安全系数大大提高。再说数控加工,机床和加工工件、材料、刀具在数控加工的过程中,投资是巨大的,一台机床动辄几十万,甚至上百万。虚拟毛坯代替实际材料,虚拟冷却液替代实际冷却液,极大地降低实习实验消耗。且刀具不会因为进给量过大而损坏。在化学仿真中,酸、碱、盐都是虚拟物品,没有消耗更没有污染。
三、高效、全面
仿真教学可缩短实验、实习材料、仪器仪表、工卡量具的准备过程学习或实习完毕后,也节省了回收时间。在仿真教学过程中,教师、学生可以轻松对实行过程初始化,对未能完成的实验实习进行状态的存贮,对在实验、加工、实验过程中出现的错误及时地修正,对已经完成的实验实习进行调入回顾,极大地提高了实验实行的效率。
仿真教学软件可充分考虑实际环境中的各种因素,避免由于特定条件而导致的操作结果的单一取向。如电气仿真,可对失压、欠压、过压、过载、短路、断路、漏电、电路调节等诸多因素进行全面的仿真,可人为模拟各种状态下的故意破坏而不损坏设备、电路。总之,仿真教学几乎可以构建我们所要的一切。
综上所述,计算机仿真教学,尤其是在职业教育教学中能够起到前所未有作用与功效,既能节约大量教育资金,能够收到在传统课堂上达不到的教学效果,特别是由于它的安全性、无破坏性,可以反复修改或格式化,从而会激发同学们更高的学习、探索、创新的意识,会使得课堂气氛更加活跃,互动性更强,真正使同学们由被动学习转而变为主动学习,从而将我国的职业教育提升到一个崭新的阶段。
参考资料:
[1]王琦产.学研项目结晶—DSC教学仿真软件.现代教育,2010,(12).
[2]朱力恒.电子技术仿真软件在教学中的应用.资质文摘,2009,(23).
关键词: 职业教育 计算机仿真 应用
传统的职业教育教学,大都采用课堂讲授然后在实训场所进行实习实验的方法。尽管现在我国已进行了大刀阔斧的职业教育改革工作,尽量实行或者实现理实一体化教学,即边理论学习边实习实验。但由于这样那样的原因,要使这二者有机地结合起来非常困难,当然势必会出现理论和实际脱节的问题。尤其对于那些资金不足地实验条件有限的学校,特别是一些中等职业学校和技校,相当数量的实验和实习只能在黑板上或书本上进行,缺少教学应有的环节,导致学生在学习过程中完全受到教师和教材的束缚,缺少创新和学以致用的能力,直接影响教学的效果。
为了改变这种状况,人们一直在追寻应用仿真技术尽量避免和减少理、实脱节的问题。早些时候的仿真通常都是物理仿真,随着科学技术的发展,现在的仿真技术已分为了两大类:物理仿真和计算机仿真。物理仿真的优点是直接、形象、易懂,但模型受限,易损坏难以重复使用。而计算机仿真则是将研究对象进行描述,建立虚拟模型,在计算机的运行中即可实现。优点是:不怕破坏,易修复修改,可以反复使用。实践证明,职业学校的一些常设专业,比如电工、电子、机械、数控、模具、汽车、服装、化工等均可引入仿真教学,计算机仿真教学即可应用于理论教学,也适用于实习实验教学。最大的好处是能够实现节能降耗,在一定程度上可缓解教育资金的不足,节约大量的教育经费。
计算机仿真教学与物理仿真教学和真实的实习实验教学相比,具有一系列的优点。
一、直观、形象
仿真教学能够提供一个近乎实际的平台环境,一些高校、科研单位研制的三维仿真软件,能够模拟和实际完全吻合的虚拟情景。例如,利用仿真软件我们可以模拟一个个电子单元电路、直至一个完整的电路。而且能够清楚地显现这个电路工作时的各种电学状态,甚至教师在授课时无法展示的波形图。并能保存仿真中的各种技术数据,为电路的测量、记录提供了非常方便有效、快捷的理论数据。另外仿真还能提供电路中各种元器件的模型参数,既能满足同学们的感官要求,又能满足在教学中的实际效果。在数控加工教学中,通过软件,同学们可从任意的角度去观察数控机床的加工过程,加工的毛坯变为成品的过程历历在目。再如化学仿真,仿真过程能够对物质化学变化前后的形态、颜色、温度等都可模拟得非常逼真。
二、节约、安全
应用仿真教学,无论是在理论课堂还是实习实验场所,我们不必要准备大量的物质材料,不必具备很大的空间场所,仅此便可节约大量人力、物力和财力。例如,电气课程,我们可以节约大量的模拟板、面包板及各种电器、电子元器件。数控加工可以不必设置场地、机床、可不必投放加工材料,化学实验无需真材实料、无需瓶瓶罐罐,等等。由于这些教学情况均是在虚拟状态下进行的,因此对于电气、电子电路的数据测量,我们可以借助于虚拟的仪器、仪表进行操作。在安装、调试、测量电路过程中,由于人与设备、电路非实际接触,从而可以避免学生触电。即便电路出现短路、漏电等故障,也不会毁坏设备与器件,安全系数大大提高。再说数控加工,机床和加工工件、材料、刀具在数控加工的过程中,投资是巨大的,一台机床动辄几十万,甚至上百万。虚拟毛坯代替实际材料,虚拟冷却液替代实际冷却液,极大地降低实习实验消耗。且刀具不会因为进给量过大而损坏。在化学仿真中,酸、碱、盐都是虚拟物品,没有消耗更没有污染。
三、高效、全面
仿真教学可缩短实验、实习材料、仪器仪表、工卡量具的准备过程学习或实习完毕后,也节省了回收时间。在仿真教学过程中,教师、学生可以轻松对实行过程初始化,对未能完成的实验实习进行状态的存贮,对在实验、加工、实验过程中出现的错误及时地修正,对已经完成的实验实习进行调入回顾,极大地提高了实验实行的效率。
仿真教学软件可充分考虑实际环境中的各种因素,避免由于特定条件而导致的操作结果的单一取向。如电气仿真,可对失压、欠压、过压、过载、短路、断路、漏电、电路调节等诸多因素进行全面的仿真,可人为模拟各种状态下的故意破坏而不损坏设备、电路。总之,仿真教学几乎可以构建我们所要的一切。
综上所述,计算机仿真教学,尤其是在职业教育教学中能够起到前所未有作用与功效,既能节约大量教育资金,能够收到在传统课堂上达不到的教学效果,特别是由于它的安全性、无破坏性,可以反复修改或格式化,从而会激发同学们更高的学习、探索、创新的意识,会使得课堂气氛更加活跃,互动性更强,真正使同学们由被动学习转而变为主动学习,从而将我国的职业教育提升到一个崭新的阶段。
参考资料:
[1]王琦产.学研项目结晶—DSC教学仿真软件.现代教育,2010,(12).
[2]朱力恒.电子技术仿真软件在教学中的应用.资质文摘,2009,(23).