浅谈仿真实习在技校教学中的应用

【摘 要】多少年来，传统的技校实习模式，由于消耗过大，一直是困扰学校实习教学的因素之一。随着仿真技术的日益提高和计算机在技校教学的普及，把仿真技术引入技校实习教学，不但可以进一步提高和完善实习教学，而且做为节能降耗的另一种新手段已成为可能。本文从仿真技术应用于技校实习教学的可行性、仿真实习的优点、技校实习如何引入仿真实习、引入仿真实习后的注意事项、技校仿真实习软件目前现状几方面对如何把仿真技术引入技校实习教学进行了探讨。

【关键词】节能降耗 仿真技术

中图分类号：G6 文献标识码：A 文章编号：1003-8809（2010）12-0123-01

传统的技校实习模式，要求学校提供充足的资金来保障实习工位和材料消耗，但实习消耗过大，一直是困扰学校实习教学的因素之一，为此，许多技校想出了多种办法来降低实习消耗，比如高消耗性实习课题不开或尽量少开、或者减少学生实习时间和实习工位，或者在材料的重复利用上做文章，或者尽可能把学生实习内容与某个企业生产结合在一起，这些方法都益弊相兼。近年来，随着仿真技术的日益提高和计算机在技校教学的普及，把仿真技术引入技校实习教学，不但可以进一步提高和完善实习教学，而且做为节能降耗的另一种新手段已成为可能。

一、仿真技术应用于技校实习教学的可行性

仿真，即逼真模仿研究对象。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。其实，仿真很早就应用于科研和诸多领域包括技校实习教学在内。作为技校实习教学，一些常设专业，如电工、数控、汽驾、服装、化工等，在常规实习开设的同时，完全可以逐步引入仿真实习训练。

二、仿真实习的优点

仿真技术应用于技校实习教学，至少在以下几个方面拥有明显的优点：

1、形象性：

仿真实习能创造一个与实际近乎相同的特性环境。如南京数控仿真研究所研制的三维机床仿真软件，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，学生可以从任意角度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。再如化学仿真，仿真过程对化学变化前后物质的形态、颜色、温度的改变都可以模拟得非常逼真。

2、交互性

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，虽然直观但不具备交互性。仿真实习过程中，学生与实习对象能进行交互，可以大大激发学生学习兴趣。学生参与仿真，建立起使人感到身临其境的“交互式虚拟现实世界”。

3、全面性

仿真实习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，可对过压、欠压、过载、短路、缺相、电路调节进行多因素全面仿真。

4、安全性

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。

5、全天候性

仿真实习不受天气、气候制约。无论刮风下雨都可进行，仿真实习具有全天候性。

6、节约性

技校引入仿真实习，最根本的好处是对原材料、工卡量具、仪表设备的节约。如电工机床电气模拟配盘实习，一次实习课下来，学生不但要消耗导线、镙钉、而且可能损坏接触器、继电器等，同时由于接线错误，还可能引起短路等严重事故。而仿真配盘实习其操作过程可以完全脱离导线消耗；避免设备和元件损坏，即使短路也不会造成实际电器损坏。再如数控仿真，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。

7、高效性

仿真实习可缩短材料、仪器或工卡量具的准备过程，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、技校实习如何引入仿真实习

技校引入仿真实习特别是计算机仿真应具备两个条件：一是选择合适的仿真软件，二是配备一定数量的微机。其实几乎技工学校所有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，技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、高压值班运行仿真、机床电气故障排除仿真、单片机仿真等等。

四、引入仿真实习后的注意事项

仿真实习，做为一种新的教学模式，可给实习教学带来许多变改和效益，但必须指出的是，仿真实习毕竟不是真正的实际对象的操作，本身有不可替代的局限性。必须注意，采用仿真实习后，可缩短但决不能完全抛开真实的实习过程。这表现在以下几个方面：一是无论采用物理仿真还是计算机仿真，其原理只是逼近，而不是等同于客观过程；二是由于仿真软件的在技工教学领域的发展还处于起步阶段,仿真水平还有待进一步提高。三是部分工种专业仿真难度大，仿真过程难以达到实习训练要求。所以，技校引入仿真实习，应做为节能降耗的手段，在一定工种范围内进行。无论哪个工种专业采用仿真辅助实习，都要给学生安排必须的实际操作实习，一方面让学生掌握实际操作，另一方面也是对仿真实习的检验和提高。同时，仿真实习对学生所生成的安全观念淡簿的影响，只有通过实际操作才能加以纠正。

五、技校仿真实习软件目前现状

我国计算机仿真应用开发较早，自20世纪50年代开始，首先在自动控制领域中利用模拟计算机进行数学仿真。后来逐步应用于各个领域。目前适用于技校实习教学的仿真软件还不是很多。在数控CNC仿真和电气仿真中较为集中，部分正版仿真软件价格不菲。国外职业教育实习仿真软件发展较快，但由于涉及知识产权和软件汉化等制约因素，国内引入这些仿真软件还假以时日。但可以肯定的是，技校实习仿真类软件将具有较大的应用需求和发展空间。

时代在发展，技校的实习教学不应该总停留在传统的实习模式上。抓住科技发展带来的契机,恰当引入仿真实习，利用先进的科技手段为学校节能降耗，从而降低办学成本，提高办学效率，全面增强学校在市场经济下的综合竞争力！