虚拟实训室在高职电机和拖动课程教学中的应用探究,本文是关于课程教学学术论文怎么写与高职电机和拖动课程教学和虚拟实训室类本科论文范文.
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【摘 要】 在理实一体化教学模式下,对传统电机与拖动实训进行分析,根据时展需要,结合信息化手段,提出虚拟实训室的建设思路及实施成效,建立虚实结合的实训模式,解决教学过程与工作过程对接等问题.
【关键词】 虚拟实训室 理实一体化 电机与拖动
引言
在科教兴国战略和人才强国战略的前提下,高职教育越来越注重理实一体的课程体系建设.在理实一体化模式下,实训室的建设与改造成为高职课程改革的重要环节.对于电力系统专业群[1] 来说,电机与拖动课程是专业基础课中的重点课程,占有极其重要的位置,电拖实训室也是教学科研和研发的重要基地.
传统电机与拖动实训受实验设备限制,一般完成的是简单的参数测试等基本的实训,跟工程实际结合的综合性实训内容较少导致学生理论知识运用能力、解决问题能力及创新能力等方面的培养都受到限制,导致实训效果较差.如何在充分利用现有实训设备的基础上提高实训效果,就成为需要解决的重大问题.本文提出在现有实训设备的基础上开发系统性综合性的仿真实训,弥补现有实训设备的不足,进行技术升级.
一、传统电机与拖动实训现状分析
目前,传统电机拖动实训教学要求是培养学生仔细认真、严肃端正的实训操作能力.实训简单单一,又多为在教师指导下的验证性实训,是以教师先讲,学生后做,学生完成接线,教师检查合格后方可通电验证,之后学生进行实训数据记录计算、实训完成后撰写实训报告的模式.学生基本不需要思考,仅仅进行操作训练就可以达到要求.
电拖实训的开展还受实训室人员缺乏、实训设备老化与建设资金投入不足这些问题的制约.经调研分析,有以下的原因：第一是经费,场地等等的限制,实验配套不齐全、实验设备台套数少、综合型、设计型、创新型实验比例等问题,不能充分满足教学的要求,离培养高级技术型人才还有一定差距；第二是现场生产安全的限制,传统的实验实训,要求学生们必须按照严格实验步骤、实训规定来做,否则就有可能损坏实验器材,甚至可能会有人身危害；第三是技术更新换代的限制,学校设备水平远落后于工业企业水平,达不到模拟工业环境效果,更无法和前沿技术接轨；第四是实训效果不佳,学生们缺乏兴趣,实训课老师与专业课教师的实训能力参差不齐.这些问题,特别是硬件设施与师资力量的严重不足,导致众多实训无法高质量地完成.
二、虚拟电拖实训室的优势
2.1 软硬件结合,改善实训条件
职业教育的发展,离不开实训基地的助力.对于职业学校来说,校内实训基地是极其重要的,甚至是不可或缺的.实训室建设的原则是尽量满足实用性、仿真性、真实性、生产性、辐射性等等的条件,但不论建设初期建设的如何,经过一段时间的使用,众多实训室与企业的实际情况总是存在着距离.如果要进行实训室硬件设施设备的改造,程序立项、批准、验收是需要周期的,还可能伴随着经费不足等问题.采用虚拟实训室,减少实训平台建设费用,用软件进行仿真,可以较快的创设并调整虚拟环境,通过精心挑选实训内容,增加实用、全仿真性、学生感兴趣的实训,解决教学过程与工作过程对接的问题,达到强化学生的实践能力、职业能力、职业素养的目的.
2.2 仿真实训易与生产实际接轨,更新方便
在电机拖动实训以及综合创新技能培养中,有一些是实验设施不全或难以完成的教学内容,如电机绕组绝缘损坏等,有一些实训存在实验周期长、成本高、过程复杂、危险性大、环境要求苛刻等问题[2],如电机三相短路实训等,模拟电机故障发生等.等通过软件仿真实训教学,学生在校期间即能通过软件模拟得到与生产现场十分接近的实践锻炼,掌握复杂工业系统操控技术,实践操作达到实际生产操作规范和技术标准要求,保证了人才培养与社会需求的紧密接.最重要的,是在虚拟环境下进行的实训,无人身安全和设备安全问题产生、不受设备水平限制,可以多次进行实训,进行开发性实训.
2.3 软件实时更新,紧跟技术前沿
采用虚拟仿真软件,可以实时跟进学科前沿发展技术,适应性好,能紧跟现代电气技术的飞速发展.操作简单,可以重复使用,随意修改,可以查询中间环节的任意参数,结果可以用图形或曲线显示,利于学生探究、总结规律,加深他们对设备工作过程的认识理解,学生可以在相关软件平台上自主设计实训[3],有利于激发学生们的创造性思维,提高学生的专业技能、综合素质和就业竞争力.
2.4 实训效果提升相对容易
虚拟实训室可以使得理论教师与实训教师在实训教学、开发新的实训项目、组建新实训室、指导学生实训方面,更容易实现.在实训分析、实训记录、实训成绩给定、教学资料积累方面,虚拟实训室也能发挥出更积极的作用.在一些校企合作项目中,实训教师与企业教师没有时间对每位学生都一对一指导,可以通过信息技术,将生产流程虚拟化,让学生进行多次虚拟操作,当操作不正确时,软件会进行提示纠错,直至正确操作,当虚拟实训完成后,再进行实际操作, 减少实训耗材的消耗,缩短实训实践,提高实训效率.
三、建设思路与实施效果
3.1 建设思路
依托现有实训室硬件设施设备,有限的资金限制下,整合传统电拖实训室及多媒体教室资源,进一步完善学科设计和相关项目的研发,将信息化手段应用在电机拖动实训中,进行软件开发及应用,按照行业规范和行业标准实施实训,运用虚拟的信息化资源,再现生产流程、操作步骤及故障检修过程,结合真实的实训设备,实现专业教学过程与岗位工作过程在信息化环境下的完全对接,搭建理实一体化课堂.
3.2 实施效果
用虚拟软件创建真实工作场景,特别是将事故的发生、发展的过程进行立体呈现,使学生容易理解和掌握.
通过虚拟实验中的正确指导,运用虚拟的实验素材进行不断的探索创新,尽可能的避免危险实验可能会带来的伤害,可以有效提高学生分析和解决问题的能力采用,按照“虚拟仿真―实操―再虚拟仿真”的步骤进行教学,在虚拟仿真中理解掌握试验原理及方法后,再进入真实的试验环境.当试验中出现异常或结果和数据出现问题时能通过仿真进行分析和判断,找到解决问题的方法,培养学生的动手实践能力与探索创新能力,从而使学生提高动手能力和知识综合应用能力.通过与前沿科技结合,虚拟实训室不仅可以通过虚拟仪器网络通信等模块实现网络化[4],并能用课程教育平台,借助虚拟考场,虚拟教师等新兴教育形式,根据学生不同的学习能力和基础,开展分层教学,因材施教.
四、结语
我们按照建设思路进行实训室的建设与改造,通过合理应用虚拟技术,将虚拟与现实结合,进行实训项目的开发,推进专业建设、团队建设、学生实验实训等多方面的发展.与之前只采用传统实训方式相比,教育的内容、手段和方法发生了根本性的变革,教师教学水平得到提升,学生综合素质大幅度提高,取得了良好的教学效应.
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