时间：2023-11-05 19:53:51
关键词 虚拟现实 仿真 培训系统
一、虚拟现实仿真平台概述
虚拟现实仿真系统最为重要的是保证各子系统之间能够自由地进行数据交换以实现平台协作。系统的组成包括数据库平台、仿真平台、虚拟现实平台以及虚拟现实场景维护平台。仿真平台以实际工业生产过程的工艺机理为原型，可以完成化工生产过程的仿真任务。仿真过程中从数据库平台获取基础数据并将仿真产生的动态数据写入数据库。虚拟现实平台需要从数据库平台获取生产数据以实现对生产仿真过程的呈现，同时也可以在该平台中对数据库的基础数据进行维护。场景维护平台则负责虚拟现实场景的维护工作。虚拟现实平台可以通过数据库向仿真平台生产控制指令，仿真平台则通过数据库将生产过程的状态信息反馈虚拟现实平台。
（1）虚拟现实仿真技术特点。虚拟现实仿真系统是能在虚拟场景中漫游，并能对场景中对象做交互操作。该仿真系统的构成有：1）场景的三维模拟。对实际场景和环境采用虚拟现实仿真技术。用软件绘制图形模块，再转换成编程语言支持的形式。三维图形的好处在于视觉上能带给人身临其境的感觉，不同于普通的平面图形呆板的特点，利用三维虚拟和仿真技术相结合，不仅可以对现场环境进行再现，还可以通过搭建数学模型，通过连接仿真平台和虚拟现实平台，形成一套交互式的仿真系统。2）成员仿真。应急预案演练过程中，有各种职能的“角色”参与其中。一是总指挥：判断事故状态，调度各种资源，指挥职能部门。二是现场指挥：根据现场状态，调度本部门人员和资源。例如，车间、消防队、环保监测等，指挥操作人员。三是操作员：按照职能要求和指令，进行具体操作，如现场巡视、堵漏、关阀、消防队员浇水降温、灭火等。3）内容仿真。对场景内可支配物体、活动规律等的仿真。一是工艺模型：描述工艺过程变化，参数调节对过程的影响，控制系统动作等。二是工具和资源的模型：如水枪、消防炮、设备等。三是三维互动模型：仪器、仪表、阀门、开关等。
（2）虚拟现实平台。虚拟现实平台由主体程序和三维场景两部分组成。首先三维软件对装置主体及周边环境进行模拟，然后将其装换成编程语言后导入到仿真主体程序中去，和主体程序实现交互。同时利用VB的图形化界面设计功能和数据库读写控制功能，对数据进行编辑和访问，这样，用户在使用系统时，既可以浏览装置场景又可以修改各类装置的属性并读取生产数据，也可以命令实现与仿真模型的交互。
二、仿真培训系统开发总体设计
（1）动态仿真培训系统开发综述。仿真平台开发化生产过程仿真系统重点工作包括三个部分：第一要建立系统模型，首先确定仿真范围，然后根据工艺设计数据计算各管线和设备物流数据。例如，流量、温度、压力等。然后再用这些数据辨识具体设备模型。最后搭接设备模型，即系统建模。第二要建立仿DCS系统，即完成各种组态工作以及模型与操作界面（包括仿真DCS/现场画面）的变量通讯（数据交换）组态。最后是系统调试，目的是使系统运行稳定且协调。化工装置仿真培训系统的开发包括DCS功能开发、模型开发和现场站功能开发等。1）DCS功能开发。DCS功能开发包括以下几个方面：第一是图形显示系统，包括总貌图、流程画面、组显示图、历史趋势图、报警画面、软开关图、状态显示等开发。第二是DCS功能开发，包括DCS键盘功能、DCS使用功能等。第三是报警和连锁系统开发。2）现场站功能开发。现场站功能开发有现场站图形显示系统，包括总貌图、流程画面和现场站阀，上泵，开关，搅拌器等可操作设备功能的开发。3）模型开发。模型开发采用GPRES软件平台，其建模过程是模块化的，具体来说就是：模型由参数固定的模块搭接而成。每一个模块都包含输入、输出和系数三种参数，都实现一种算法功能。算法是特定的数学模型，用来模拟相应的化工设备或单元操作。
（2）模拟范围及条件。1）资料准备。开发中涉及的资料包括：工艺原则流程图（PFD图）、工艺自控仪表流程图（P&ID图）、物料/热量平衡数据表、工艺原理说明、操作规程、事故仿真技术、评分标准、设备资料、仪表资料等。2）初始条件。仿真模拟的初始条件为：每个模型将提供两个初始条件：稳态和冷态。稳态条件是用来培训学员的正常操作或用来进行故障处理和停车训练，它代表装置平稳运行时的状态，以PFD图和物料平衡数据为基础，进行开发模拟。冷态条件也称作开车态，用来培训学员进行装置开车，代表装置停车时的状态，某些基础开车步骤如管线吹扫，仪表阀调准等假设已经完成，装置已具备投料条件。3）装置故障模拟。仿真平台可以提供的故障类型：影响范围广的全装置故障、局部关键设备故障、局部转动设备故障、变送器漂移、静止设备故障、装置特有故障。
三、虚拟现实仿真系统架构
（1）系统功能。把VR技术与仿真技术有机地结合起来，就构成了加氢裂化装置虚拟现实仿真系统。它应具备以下功能：1）虚拟现实仿真培训系统能够模拟装置现场的场景，实现各个设备的建模和虚拟场景的三维建模，并且体现出材质和变化，附加贴图，使用户能够在与现实非常相似的三维虚拟环境中自由交互、随意漫游，并且随时接收到场景反馈回来的信息，信息内容包括使用者在当前所处的场景位置和视野方向，装置的场景中实物的概况和使用者在操作过程中的注意事项、提示信息等。2）根据用户的需求，系统可以暂停或恢复正在运行的仿真过程，能根据不同用户有差异的操作秩序和参与程度给出智能评价，同时能够记录使用者的操作步骤信息和保存相关的系统数据、资料结果等。3）虚拟现实仿真培训系统会提供良好的人机互动界面，包括场景浏览模式的选择、相关浏览器信息、虚拟场景的描述及反馈信息、曲线面版，可以快捷简易地创建和修改虚拟环境，数据输入手段非常友好，可以进行优化控制参数的操作，亦可存储和公布数据结果。4）通用性、扩展性和维护性的功能强大，可以对多种编译平台、硬件的加入提供支持，可以满足不同装置的差异性需求。
（2）效果评价。虚拟现实仿真培训系统界面友好，设计简洁、有效、界面清晰、易懂，只需简单培训就能很快掌握其操作步骤和方法。培训系统功能齐全，包括冷态开停车、单项操作、事故状态、评分，实现了DCS控制系统的高级控制、连锁控制、紧急停车等功能，同时开发了具有三维真实感的现场环境，实现了3D巡检培训功能，提高了仿真培训系统的真实感。培训系统逼真度高，仿真效果与实际装置运行的现象基本吻合。动态变化趋势与实际装置运行的现象吻合，现场三维环境与生产现场几乎一致。培训系统硬件和网络结构简单，易于维护和扩充，能够扩大同时参加培训的员工人数。
（作者单位为中国石油辽阳机电仪研修中心）
参考文献
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[2] 易涛，杨义.化工安全虚拟现实仿真系统的设计与实现[J].计算机与应用化学，2006，23（1）.
【摘要】随着时代的发展，科技的进步，虚拟仿真技术在实训教学中的作用也越来越明显。虚拟仿真技术的应用可以有效地提高教学的质量和效率。本论文通过阐论虚拟仿真实训系统的虚拟仿真机器人机械臂模型用到的三维建模技术及软件（如Maya、Max等）、原理以及虚拟仿真技术的应用领域和发展趋势，从而研究它的价值和市场经济效益，并探析了虚拟仿真实训系统开发的技术在实训教学中的应用。
【关键词】虚拟仿真技术/平台；虚拟仿真训练系统；实训教学
一、虚拟仿真实训系统的三维建模技术及软件研究
虚拟仿真系统的功能主要体现在它可以让使用者借助于专用的视、听、触觉等具有感知功能的设备，进入仿真系统制造的虚拟空间，并且还能够与虚拟环境中的人和物体进行实时交互，从而感知和操作虚拟环境中的各种对象，最终达到身临其境的效果。它的组成主要是把计算机作为主要的部分，其次综合利用三维图形、多媒体、仿真等技术构建起一个逼真的虚拟系统。从它的组成部分和应用程序来看，虚拟仿真实训系统对三维图形的利用还是十分频繁的，因此我们应当对其进行重点研究。虚拟仿真实训系统在工业机器人上的应用设计主要是利用三维建模软件，通过虚拟现实标准语言建立虚拟环境中的实体模型表现出来，最后通过描述它们之间的结构关系，快速、真实地显示三维虚拟工业机器人，并为工业机器人控制系统提供一个研究观察平台。本段主要通过对虚拟仿真实训系统的三维建模技术及软件研究，来发现虚拟仿真技术的优点和研究其未来的发展方向。
Maya软件是美国Autodesk公司出品的世界顶级的三维动画软件，通过对Maya软件的运用，能够使虚拟仿真实训系统在一定程度上提高制作三维动画的效率和品质，调节出仿真的角色动画，使其得出更加真实的效果。这是因为Maya软件不仅仅包括一般三维和视觉效果制作的功能，而且还能够和世界上最先进的建模、数字化布料模拟、毛发渲染、运动匹配技术相结合，使得虚拟仿真实训系统所创造出的画面更加真实有立体感。
二、虚拟仿真技术在各领域内的作用
随着科技的发展，虚拟仿真技术在一些高科技等高端领域的地位越来越凸显出来，地位与作用也逐渐提升。尤其是在移动互联网的应用与开发、手机游戏设计及其所用到的一些主流引擎甚至高端引擎方面的价值更为突出。
Maya软件是虚拟仿真技术的一种，它应用的对象是专业的影视广告，角色动画，电影特技等。它能够在工作的过程中展现的比较灵活，易学易用，制作出动画的效率非常高，渲染出画面的真实效果比较强，它对画面中角色动作的捕捉尤为清晰，与画面角色的绑定的联系性也十分紧密，是虚拟仿真实训系统中一个比较不错的系统软件。MAX软件它最开始的应用是在电脑游戏中的动画制作，后来又进一步的开始参与影视片的特效制作，MAX软件还被广泛地应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、多媒体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等领域，也就是虚拟仿真实训系统当中。它强大的立体三维功能被新媒体、影视动画、游戏动画等领域广泛运用。
三、虚拟仿真技术为机器智能实验课带来的好处
虚拟仿真技术的应用为现代化的社会带来了许多的方便，让机器实验课、项目实训的智能科学与技术专业实验教学越来越丰富化。虚拟仿真技术的应用可以有效地提高教学的质量和效率。通过对虚拟仿真技术的应用，使得上级和下级、老师和学生的客户信息以及实训项目、实训指导、模拟操作、技能测评等等的信息存储在管理信息库中，与此同时，上级和下级或是老师和学生之间就可以通过客户机对下级或者学生之间的实训进行远程的指导与管理。
随着时代的发展，科技的进步，虚拟仿真技术在在现代职业技能教学中的作用也越来越明显。虚拟仿真技术的不断完善和发展，将为机器智能实验课等实训课程带来更多的方便和益处。由于它能够为人们提供一种高级的人机接口，具备交互性、想象性、沉浸性等特点，所以它主要的应用领域在政府、企业、学校等这些需要实训学习环境的地方。
四、虚拟仿真实训系统的应用领域和发展趋势
作为一项新兴的科学技术，虚拟仿真技术还处在一个不断探索前进与不断完善的阶段当中，其发展趋势呈一个不断上升的大幅增长的趋势。从目前来看，虽然目前政府、教育部门、学校、教师都已经认识到了虚拟仿真技术对于职业教育实践性教学环节的重要作用和发展前景，但在实际中，依然存在着许多问题亟待解决，因此虚拟仿真技术正在与教育、培训等领域不断地相适应和匹配。
其次，虽然目前政府、教育部门、学校、教师都已经认识到了虚拟仿真技术对于职业教育实践性教学环节的重要作用和发展前景，但在实际中，依然存在着许多问题亟待解决。虽然目前政府、教育部门、学校、教师都认识到了虚拟仿真技术对于职业教育实践性教学环节的重要作用和发展前景，但在实际中，依然存在着许多问题亟待解决。例如：虚拟仿真技术对计算机及相关硬件的要求比较高，但是这些方面的发展不能够满足人们对虚拟仿真技术的需要，虚拟仿真软件数据是一个庞大的数据库，三维立体仿真软件的应用对显卡和显示器等也有很高的要求，也就是说，虚拟仿真系统对硬件的要求较高。因此需要对计算机及相关硬件的发展有一个更高的要求。最后，教学类虚拟仿真软件的质量还有待提高、对虚拟仿真技术的研发标准也不统一和对虚拟仿真技术应用不够广泛等等，这些都是需要发展改善的地方，也是未来虚拟仿真技术发展的一个大的趋势。
五、虚拟仿真实训系统的价值和市场经济效益
虚拟仿真实训系统作为一个高端的科技系统，对政府、企业、学校等的发展，起到了至关重要的作用，并为其创造了更大的价值。同时虚拟仿真技术的不断发展，也在打开了市场，扩大了市场份额的同时为市场创造了更多的经济利益。
在市场经济为主导的今天，虚拟仿真实训系统也为市场经济的发展做了一定的贡献，为市场经济的发展添砖加瓦，在自己发展得同时也促进了市场经济的发展。因此，我们应当不断地发展虚拟仿真实训系统，使其深入到更多的地方，让更多的地方和人们体会到虚拟仿真实训系统为人们带来的价值。
总结
虚拟仿真实训系统的日渐完善，使得人们的生活也不断的丰富活跃起来，政府、企业、学校等地方对其的应用，也促进了虚拟仿真实训系统的发展。本论文通过阐论虚拟仿真实训系统的虚拟仿真机器人机械臂模型用到的三维建模技术及软件（如Maya、Max等）、原理以及虚拟仿真技术的应用领域和发展趋势的研究，探讨了虚拟仿真实训系统的价值和市场经济价值，同时也为虚拟仿真实训系统的发展奠定了理论基础。
参考文献：
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[2]叶建海 张营营 《虚拟仿真技术在实训中的应用》 《黄河水利职业技术学院学报》 2011年04期
关键词：虚拟仿真技术；实践教学；学习场景；教学训练
一、概述
虚拟仿真技术是对虚拟现实技术和系统仿真技术的合称。虚拟现实技术是先进的人――计算机接口技术，其实质是利用计算机产生一个三维的、基于感知信息的临场环境。人可以参与和控制环境，同时环境能够对人的控制行为做出动态的交互反应。系统仿真技术是随着计算机技术的发展而形成的新兴学科，它是通过建立真实系统的数学模型，利用计算机来达成对系统的分析、研究、设计等目的。目前，虚拟仿真技术在军事、教育、医学、工业设计等多个领域都得到了应用。在教育教学领域，虚拟仿真技术能够进行教学活动或实验操作的模拟，具有经济性好、安全性高以及可重复等多种优势，已经开始替代某些费时、费力、费钱的真实试验和教学演示，对传统的教学活动产生了强烈冲击，引发了教学领域产生一系列深刻的变化。
虚拟现实仿真技术在高职实践教学中应用研究的意义：利用虚拟仿真技术可以构建一个虚拟的实训场地和教学场景，在没有实际设备的情况下可以有效提高教学效果。并且可以减少高职院校因设备不足的高额开支。通过仿真技术可以进一步整合教学资源，提高实训设备的利用率，提高学生知识和技能。在教学中对仿真技术感兴趣的学生可以做再次开发，这样能更好的提高实践教学效果和学生的实践应用能力。
二、虚拟现实仿真技术在高职实践教学中的研究内容
传统设计是设计者根据产品用户的需要，将所设计产品的结构通过图纸表现出来，经过计算或者经验认证后，再投入生产试制中进一步检验其结构设计的正确性与合理性。而虚拟现实仿真技术在实践教学应用研究中主要体现在以下几个方面：
1. 利用虚拟现实仿真技术开展三维模块实践教学的应用研究
Solidworks作为一款三维设计软件，功能强大，组件繁多。Solidworks有功能强大、易学易用和技术创新三大特点，这使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD解决方案。对于熟悉微软的Windows系统的用户，基本上就可以用SolidWorks 来搞设计了。SolidWorks独有的拖拽功能使用户在比较短的时间内完成大型装配设计。SolidWorks资源管理器是同Windows资源管理器一样的CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。使用SolidWorks ，学生能在比较短的时间内完成更多的工作，能够更快地将高质量的设计应用到虚拟设备中。
在强大的设计功能和易学易用的操作（包括Windows风格的拖/放、点/击、剪切/粘贴）协同下，使用SolidWorks ，整个产品设计是可百分之百可编辑的，零件设计、装配设计和工程图之间的是全相关的。
（1）全动感用户界面：
①只有SolidWorks 才提供了一整套完整的动态界面和鼠标拖动控制。“全动感的”的用户界面减少设计步骤，减少了多余的对话框，从而避免了界面的零乱。
②崭新的属性管理员用来高效地管理整个设计过程和步骤。属性管理员包含所有的设计数据和参数，而且操作方便、界面直观。
③用SolidWorks资源管理器可以方便地管理CAD文件。SolidWorks资源管理器是唯一一个同Windows资源器类似的CAD文件管理器。
④特征模版为标准件和标准特征，提供了良好的环境。用户可以直接从特征模版上调用标准的零件和特征，并与同事共享。
⑤SolidWorks 提供的AutoCAD模拟器，使得AutoCAD用户可以保持原有的作图习惯，顺利地从二维设计转向三维实体设计。
（2）装配设计：
①在SolidWorks 中，当生成新零件时，你可以直接参考其他零件并保持这种参考关系。在装配的环境里，可以方便地设计和修改零部件。对于超过一万个零部件的大型装配体，SolidWorks 的性能得到极大的提高。
②SolidWorks 可以动态地查看装配体的所有运动，并且可以对运动的零部件进行动态的干涉检查和间隙检测。
③用智能零件技术自动完成重复设计。智能零件技术是一种崭新的技术，用来完成诸如将一个标准的螺栓装入螺孔中，而同时按照正确的顺序完成垫片和螺母的装配。
④镜像部件是SolidWorks技术的巨大突破。镜像部件能产生基于已有零部件（包括具有派生关系或与其他零件具有关联关系的零件）的新的零部件。
2. 利用虚拟现实仿真技术开展三维动画交互实践教学的应用研究
虚拟现实系统的目的是为了开发虚拟现实应用，所以任何一个完整的细腻显示系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台，一般包括两个部分，一是硬件开发平台，即高性能的图像生成及处理系统，通常为高性能的图形计算机或者虚拟现实工作站；另一部分为软件开发平台，即面向应用对象的虚拟显示应用软件开发平台。VRP（Virtual Reality Platform，简称VR-Platform或VRP）即虚拟现实平台，VRP是一款由中视典数字科技有限公司独立开发的具有完全自主知识产权的直接面向三维美工的一款虚拟现实软件。VRP可广泛的应用于城市规划、室内设计、工业仿真、古迹复原、桥梁道路设计、房地产销售、旅游教学、水利电力、地质灾害等众多领域，为其提供切实可行的解决方案。
三、虚拟现实仿真技术在实践教学中拟解决的关键问题
1. 虚拟现实仿真技术在高职实践教学中的应用与研究，有效地避免了高校实验实训设备不足的影响因素。学生通过虚拟实验项目的学习与训练，减少其真机操作时出现许多失误问题。
2. 虚拟现实仿真技术在高职实践教学中的应用与研究，教师利用虚拟现实仿真技术教学时，与实训室技师经常切磋技艺、探讨操作问题，提高了教师的实践教学水平。
3. 虚拟现实仿真技术在高职实践教学中的应用与研究，改变了学生被动学习的方式，提高了学生学习兴趣、综合实践能力和高职实践课堂教学效果。
四、结束语
随着科学技术的不断进步，虚拟现实仿真技术也进入了一个充满活力和具有广阔市场前景的高新技术领域，它的出现也渐渐取代了传统模式中许多教学的新方法与新手段。目前，利用我院现有和二次开发虚拟现实仿真实训软件系统，进一步完善学院虚拟仿真实训室的硬件和软件设施，构建虚拟实训室崭新的教学与学习场景，实施机电产品虚拟仿真设计、制造、装配等模块实践教学的应用与研究。对提高我院课堂教学改革实践效果，具有深远的意义。
参考文献
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[2] 王岚等. 虚拟实现EON Studio应用教程[M]. 天津：南开大学出版社，2007
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Abstract: As a new technology for education and training, the internet-based interactive virtual reality technology compresses the scenes and image of objects through a series of the latest means, and transfers them to the network in the limited bandwidth, and builds a realistic 3D substation training scenes. Substation virtual training system has good prospects, and it can effectively save training costs, reduced risk of training, and will transmit the information to the broadest population with fastest speed, so it is bound to bring huge economic benefits to enterprises and society. Therefore the research on the substation training system based on virtual reality simulation is of great value.
关键词： 虚拟现实；变电站；仿真培训；系统建模
Key words: virtual reality；substation；simulation training；system modeling
中图分类号：TM7文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）18-0054-02
1研究背景
由于在变电站运行人员的岗位培训中既不能在运行着的系统或设备上进行实际操作实验，也不允许人为地设置事故让学员观察处理，这就使得学员难以在变电站的正常操作及事故处理中得到充分锻炼。因此，建立一个与实际变电站运行状况相似的仿真培训系统是十分必要的。
2基于VR技术变电站仿真培训系统结构
变电站仿真培训系统的结构如图1所示，它主要包括以下几个模块；①相对于用户而言，虚拟变电站是可见的，用户能够直接在当中进行不同操作的模拟；②电力系统仿真可以对某些情况，例如变电站的常规运行等进行仿真，同时持续地输出电流和电压信号。在仿真模型的建立过程中，我们注意到变电站操作机构、继电保护、一次设备、交直流系统、综合自动化系统以及自动装置的详细模型；③“电力系统仿真”模块输出的信号被信号处理进行处理之后把其送进“输入判断”模块；④输入判断按照处理后的信号判断这时虚拟设备的情况产生变化与否，同时把此变化及时地反映到虚拟变电站；⑤输出判断第一要对拟变电站的网络拓扑结构产生变化与否进行判断，然后按照产生的变化对“电力系统仿真”模块的计算条件进行改变；⑥用户交互用户通过此模块同虚拟变电站交互，同时对变电站的操作进行模拟。
3虚拟系统设计
系统建模。VR建模应使虚拟设备及其运用过程更加逼真，故要考虑三个方面：①几何建模。也就是虚拟设备应体现出真实设备表面的几何特征，在具体建模的过程中，通常依据早已明确的“物体-部件-面-点”的接点结构，同时对每个节点进行建模，最后完成所有系统的建模。在变电站的背景模型上，例如树木、墙面等能够使用纹理贴图，基于对虚拟世界真实感的保留，还可以大大地降低节点数目。②物理建模。也就是应建立有关的数学模型同时在几何模型中按照物理模型明确对象硬顶要具有的特别属性。③行为模型。也就是虚拟设备应可以真正地体现出实际设备的行为以及运转，同时同特定的客观规律相一致。其实现方式通常是采用外部传感器以及外部接口相连接。
4虚拟变电站与仿真培训系统结合方法
变电站仿真培训系统要按照变电站运行者平时的工作进行设计，模拟仿真变电站的运行工况，旨在培训更逼真。以网络为基础的三维造型语言中的主流是VRML，能够给予动画和三维以及交互作用，然而其在具有精确计算并要求复杂的领域在描述能力和计算能力方面就显得相对很弱。所以，为达到后台仿真和模拟目的，应使用相对强的数据处理能力的语言。该部分已建立变电站仿真培训系统，并模拟和仿真变电站系统。通过VRML达到虚拟变电站的建模与接口的定义。采用Javascript_以及Java语言编写脚本来拓展VRML的功能，同时为完成更多的交互以及高级应用，应采用同仿真培训系统的连接方式。图2为虚拟变电站与仿真培训系统结构的总体框架，VRML讲叙你变电站中节点的状态输入Java程序，控制仿真培训系统的运行；控制变量控制仿真培训系统并模拟系统的运行状态，再将仿真数据输出到Java程序中，控制虚拟变电站其它节点状态的变化。
5虚拟变电站仿真与培训系统实现
虚拟变电站与变电站仿真培训系统的通信。①Java与变电站仿真培训系统的数据交换。例如操作箱中手动开关调和。首先经过设置初始条件，编写仿真程序：function rank=jxdfbcontrolping（DL），当中DL为虚拟操作箱中开关跳合状态；rank是一个矩阵。仿真程序对线路的常规运行状况进行模拟，同时获取功率、三相电流以及电压等值；其次把仿真程序代码转成cpp文件，添到已建立的VC工程ixdfbcontrolpingvc中，从而达到调用仿真程序的目的，然后定义一个公共的Java类jxdfbh，在此类里声明本地方法greet，达到调用名称为jxdfhbcontrolpingvc.dll的文件的目的。对jxdfbh.Java进行编译同时生成jxdfbh.h文件，同样添到已建立的VC工程ixdfbcontrolpingvc中，最后在jxdfbcontrolpingvc.dll文件调用的语句就能够达到Java对仿真程序调用的目的。②虚拟变电站对仿真程序的调用。将由Java的执行代码编译生成的pingcontrol.class文件内容嵌在描述虚拟变电站对仿真程序的调用。
6虚拟仿真系统的实现
虚拟变电站通过MATLAB虚拟现实工具箱中的VR Sink与VR Source子模块实现与“电力系统仿”模块的交互，其中VR Sink子模块负责将信号从“电力系统仿真”模块输出到虚拟变电站，VR Source子模块负责将信号从虚拟变电站输出到“电力系统仿真”模块。以虚拟控制屏为例，其仿真系统的结构如图3所示。其中的“电力系统仿真”模块含有“电源”、“断路器”及“分布参数线路”等子模块，且后者采用了分布参数稳态模型。
7结论
本文建立的虚拟变电站仿真培训系统十分直观形象，培训人员可直接动手操作而不会有危险。通过虚拟变电站与变电站仿真培训系统间的通信可实现用户与虚拟变电站的交互，很好的满足虚拟变电站实时仿真、实时动作的要求。该系统以普通PC机和Windows操作系统作为平台，故经济高效、容易掌握。实验证明，利用虚拟现实技术可以更有效的建立变电站仿真培训系统。变电站仿真系统是采用先进的建模工具、网络技术，全方位仿真变电站的各项功能，为上岗培训和岗位再培训提供了先进的科学手段。通过实验分析得出：本文建立的变电站仿真培训系统的仿真变电站结构可任意配置，可满足完全对实际变电站有针对性的培训要求；仿真过程更真实，本系统仿真过程中产生的信号与实际运行情况基本相同。学员在培训过程中观察到的故障现象及故障信息与现场实际完全一致，具有很强的实用性。
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关键词：中职 畜禽解剖 虚拟仿真 实训教学资源
虚拟仿真教学资源在高等职业院校，特别是一些工科类专业课程的建设中应用比较广泛，对提高实训水平起到了关键的作用，但在中职，特别是农业类专业中应用相对较少，在一定程度上影响了专业现代化建设的步伐。为此，开发和应用虚拟仿真实训教学资源，也应作为中职农业类专业建设中一项不可缺少的项目予以重视。本文以畜禽解剖生理课程为例，结合笔者所在学校现代农业实训基地建设的实践，从虚拟仿真实训教学资源建设的背景分析入手，阐述农业类专业虚拟仿真实训资源开发的内容及其应用。
一、资源建设的背景
1.虚拟仿真实训资源开发是信息技术在专业教学应用的需要
教育的本质是通过有价值的知识信息传递为学生的身心发展和社会进步服务。从学科知识信息传递的角度来思考，信息技术具有效率高和效能高的特点，已成为衡量教育现代化水平的重要指标。在职业教育专业建设中，信息技术应用的重点之一就是开发数字化学习资源，而虚拟仿真实训教学资源的开发则是数字化教学资源应用的形象而具体的体现。
2.虚拟仿真实训资源开发是职业教育实训基地建设现代化的需要
实训基地建设是职业学校专业建设的重要基础，应能满足教学、实训、科研等多方面的需要。一是适合教师教学。在中等职业学校，由于受资金、场所等条件的限制，不可能将大型的流水线和重型设备搬进实训室，就需要将这些操作对象和设备经过模块化、模拟化、仿真化处理，使之既具备实物的一切特征，又能放在一定的空间里作为训练工具，从而有助于教学应用。二是适合学生学习。实训基地建设必须根据学生实际，制订详细的操作流程、注意事项，即便于学生使用与掌握，又能使学生感受到课堂上无法感受到的职业氛围，达到教师授课生动形象、学生操作方便的目的。三是适合经济发展。中职培养目标必须与区域行业经济发展趋势相适应，培养的学生不仅能直接从事生产一线操作，还能成为引领行业技术革新的技术技能型人才。
3.虚拟仿真实训资源开发是实现职业教育资源共享的需要
优质教学资源共享是职业教育健康持续发展的有效途径。一是满足专业建设需要。职业教育资源的开发，要求能满足校内教学中理论验证及单项技术运用能力的培养、提高动手能力和综合技术的应用能力等多方面的需要。二是满足公共服务需要。资源开发需有利于面向区域企业及兄弟学校开放，实现校企合作、校校合作的资源共享，充分发挥资源建设的社会效益和经济效益。三是满足学校发展需要。专业资源建设的规划、建设必须服从学校整体规划的需要，不仅要为其他专业的规划、建设提供示范，还要提供必要的支持和服务，带动学校专业建设水平的整体提升，从而更好地发挥基地的投资效益。
二、资源开发建设的内容
1.资源开发的技术基础
中职畜禽解剖生理课程是养殖及牧医类专业的主要专业基础课程，其虚拟仿真实训资源开发依据的技术基础为三维动画，即在计算机中建立一个虚拟的三维世界，按照要表现对象的形态结构和大小建立一个模型及场景，并根据要求设定形态结构的运动轨迹、过程和其他动画参数，最后按要求为表现对象赋上特定背景，都完成后让计算机自动运算，生成特定的画面。
2.虚拟仿真实训平台搭建
将三维动画技术应用于课程资源的建设并实现共享，还需要建立一个技术平台――虚拟仿真实训平台，用来解决资源的建设、整合、开放与共享问题，提供可持续发展的虚拟实验教学环境。虚拟仿真实训平台方案设计是从虚拟仿真实验应用、教学资源、课程管理、教学管理四个维度切入，从而解决实训应用的统一管理，达到教学资源最大化。
3.动物虚拟仿真解剖软件
动物3D虚拟解剖软件主要是依据动物解剖学的教学要求，采用三维立体仿真技术，根据采集到的特定动物真实影像的解剖位置及比例参数，对犬、鸡等特定动物进行3D真实还原。软件设计主要是基于系统解剖学的教学理念，对特定动物各个系统的解剖结构进行逐层讲解与展示，从而充分展示各个解剖结构特点和内在联系。
动物3D虚拟解剖软件共有三个模块：结构认知、随堂练习、随堂测试。结构认知模块可对动物各个器官进行360°全方位展示，可从各个角度对特定器官进行缩放、旋转观察及拆分操作，对动物多个系统整体结构有立体的认识。同时，还可对单个器官结构进行放大观察，使学生能够观察到微观复杂的解剖结构，如具体的神经、血管、淋巴等。重要的解剖结构还会有文本注释，帮助学生加深对知识点的学习及理解。随堂练习和随堂测试模块，可检测学生使用解剖软件后的学习效果，可有效反馈教学效果，提高教师教学的针对性。
三、资源的应用实践
1.有利于提高课堂教学效率
以3D为基础的动物解剖虚拟仿真教学资源的开发，以其生动、形象的形式展示动物主要器官系统的解剖结构、内部形态，改变以往仅靠有限的实物展示、挂图或文字描述等途径，通过动画演示并配以图解的方式激发学生学习兴趣，以更直观有效的方式加深对器官结构的认知，且这种实训过程不受时间、空间的限制，更有利于教学计划的实施。比如在动物循环系统的教学中，以前一般先是用静态实物或挂图展示心脏及血管模型，再通过文字反复描述循环系统的组成、血液循环的过程，内容抽象，教学一般需要4课时，现在通过3D解剖软件演示教学，学生只需2课时就可轻松掌握。
2.有利于开展个性化教学
现代教学提倡一对一的教学，其教学模式是灵活的、多样的，要根据每位学生的学习情况针对性地进行辅导，也就是所谓的“因材施教”。这就需要创设适合教师指导、学生自主学习的环境。虚拟仿真教学实训软件设置了适合学生自主学习的菜单功能，学生可根据自己的学习进度、知识掌握的程度，随时打开学习链接，针对自己的实际需要有选择性地反复开展学习，同时，还可通过配套的测试内容反复练习，直至将知识点完全掌握为止。比如学习泌尿生殖系统的解剖结构，教师只要做一次讲解和点评，学生就可根据自己的了解程度，通过3D演示资源有所侧重地去自主学习，掌握相应器官的结构特点，让学生感觉有趣而不枯燥。
3.有利于降低教学成本
实训教学作为职业教育区别于普通教育的教学手段，其教学成本占据了教育成本的大部分。虚拟仿真实训资源的开发应用则成为解决这一问题的重要手段。以畜禽解剖生理课程为例，由于该课程涉及的实训对象为畜禽，如果每搞一次实训就解剖一个或多个畜禽，反复实训就需要解剖更多的畜禽，其教学成本是相当高的。一次性投资开发应用仿真实训资源，师生不仅可随时实训、随时测试、反复实训，而且不需要增加新的成本，显著提高了教育教学的效益。
总之，中职畜禽解剖虚拟仿真实训资源的开发与应用，有效地将信息技术应用于专业教学及实践中，有机融合了理论与实践，充分体现了“做中学、学中做”的现代职业教育理念。一方面，有利于学生理解基础知识、掌握基本技能，大大提高了学习兴趣；另一方面，极大地提高了教学的效率，有效地降低了教学成本，这应该成为职业教育实训教学的发展方向。
关键词：仿真型实训室；建设思路；践
中图分类号：TP391
文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2017）10-0136-02
近年来，国家对职业教育越来越重视，在政策、资金等方面给予大力了倾斜，职业教育渐渐进入良性发展轨道。随着经济转型升级，社会对高素质技能型人才需求日趋迫切，“以就业为导向，培养高素质的技能型人才”的职业教育理念深入人心。受企业欢迎的技能型人才，需要具备扎实的基本技能、熟悉企业生产、业务流程、加工工艺。培养环节需要学校、企业的全方位合作。由于发展不均，各地职业院校之间发展良莠不齐，部分院校的实训条件远不能满足培养高素质技能人才的要求。如何利用有限的教学经费改善实训环境，建设符合专业建设要求的实训室解决学生实习问题，值得探索实践。
1.建设仿真型实训室的意义
1.1虚拟仿真实训室的发展
虚拟仿真是一种利用计算机系统和软件模拟现实的技术，具有视觉、听觉、触觉等多种感知，人们通过计算机及辅助设备实现与虚拟仿真系统的交互，达到与真实环境操作相同效果，利用虚拟仿真技术构建实训室，已日益成熟并深受欢迎。
随着计算机技术、3D技术的发展，虚拟仿真效果越来越真实，用户体验越来越好。仿真情景真实、安全、可视化，并具备资源丰富、无耗材无污染、情景互动等特点，虚拟仿真系统在军事、工业控制、航空等方面已大量用来进行模拟教学和培训，帮助学生熟悉真实设备的操作方法和流程，帮助学生获得感性知识和积累实际操作经验。体验上，虚拟实训设备与真实设备功能一样，操作方法相同。近年来，越来越多的大中小学校建设了虚拟仿真实训室，并收到了良好的教学效果。
1.2高职院校实践教学改革与人才培养模式创新的需要
建设仿真型实训室是高职院校实践教学改革与人才培养模式创新的需要，各地高职院校经历了10多年的高速发展，进入了比拼内涵的阶段，各院校都在注重提升自身的人才培养质量，大力改革人才培养模式，使自己学校培养的学生更能符合社会需求，更好的服务地方经济发展。越来越多的学校在人才培养模式构建过程中遵循市场导向，重视培养学生创新创业的能力。在实训室建设过程中，建设一定数量的虚拟仿真实训室，可以改善实训条件，对改变教学形式、提高教学效果，有一定促进作用。
1.3优化校内实训条件
建设专业实训室是发展职业教育的基本条件，类似于大型发电、化工等专业的实训室对于学校来说，没有能力也没有必要建设，要完成这一类型的实训，在虚拟仿真实训室中完成是最好的选择。建设一定数量的虚拟仿真实训室，可以优化校内实训条件。
虚拟仿真平台基于专业理论和实训要求开发，所以针对性强，除仿真环境，还可以加入图文、声像等教学材料。在仿真环境下进行模拟训练，让学生有置身真实场景的感觉，同时完成理论学习、实训、考核等环节，对培养学生真实工作能力，帮助其快速适应工作岗位，增强学习效果，减少真实场地实训带来的安全风险。
仿真实训室可以针对生产环境、生产工艺、工作流程、工作岗位进行仿真，让学生通过仿真实训完成一系列认知和实践训练，达到实训目的。
1.4便于管理和使用
虚拟仿真实训室相对真实的生产环境，具有安全、便于管理、几乎无运营成本等优点，便于教学的组织和实施。
使用虚拟仿真软件教学将不受时间地点限制，学生可以随时进行训练和学习，实现理论、实践等环节的学习，不存在安全风险和材料消耗，对教师和学生都很方便。仿真实训室可以最大幅度的调度实验资源，方便教师和学生使用。在实训平台使用过程中，学生可以以多个角色进行模拟和反复练习，解决真实生产过程中多种岗位面临的问题。虚拟仿真教学平台一般还具备教学管理、师生互动等功能，在使用过程中对学生的操作进行监控，获取出勤、操作结果等状态数据，可以对学生的实训效果进行评价和统计，方便教师对教学过程的监控。虚拟仿真平台同时完成与其他教学平台的对接，真正实现人才培养、教学、实训管理的全面管理升级。
2.建设仿真型实训室的思路
2.1选择建设适合仿真实训室的学科
虚拟仿真实训室是各学科与信息技术深度融合的产物，适合于能源、高端设备、国防、应急等诸多领域，借助虚拟现实技术，可以方便实现如产品制造虚拟设计、生产、展示等全生命周期流程。虚拟仿真实训室可以完成某些不可能完成的实训，如危险性高、成本大的生产实习。
2.2确定仿真实训室的类型，选择合适的仿真平台
按用途分，仿真实训室可分为科研型、教学科研综合、教学型三类。按功能分，大致可分为桌面虚拟仿真、沉浸式虚拟仿真、分布式虚拟仿真、增强型虚拟仿真等几类。其中桌面虚拟仿真是一种较为简单的非沉浸式虚拟仿真形式。沉浸式虚拟仿真也称为虚拟现实，用户有置身其中之感，还可以在虚拟环境中与周围对象交互。分布式虚拟仿真通过分布式计算将分散异构的虚拟仿真系统耦合成一个整体。增强型虚拟仿真（Augmented Reality）简称AR，增强虚拟技术在展示真实世界的同时，叠加显示虚拟信息。
建设仿真实训室时，根据所要完成的实训特征，确定仿真实训室的类型，根据类型选择合适仿真软件平台。
2.3仿真型实训室的建设模式
1）建设标准的仿真实训室
模式已经成熟的标准仿真实训室的建设，一般可以采用固有的成熟方案，这类仿真实训室主要完成验证型实验，对经典理论、现象等进行模拟，要求不高，建设成本较低。
2）结合专业特点定制
根据专业建设、科研等需要建设个性化的虚拟仿真实训室，占目前建设仿真实训室建设的比重较大，这类实训室一般对软件、硬件都有一定要求，结合每个学校教学管理、专业状况进行差异化设计，具备专业实训教学、社会培训等功能，定制的虚拟仿真实训室能更好地满足学校的专业教学，更好体现学校的教学理念，但一般成本较大，而且开发周期相对较长。
3）校企共建仿真型实训室
校企共建是未来仿真实训室建设的主要方向，是校企合作的重要组成部分，校企共建仿真实训室是节约实训成本、减少消耗、融合企业岗位元素最合适的选择。
3.虚拟旅游仿真教学平台建设实践
很多高职院校开设有旅游管理、导游等专业，这些专业的学生需要安排大量的时间到景区实习，给学校管理造成不便，实习成本高而且效果并不一定好。将景区虚拟进实训室，将景区介绍、模拟导游、考试考核纳入实训平台，学生通过平台进行学习和训练，在逼真的景区环境中锻炼导游的岗位技能，结合短期的实地导游训练，可以取得明显的学习效果。
4.结束语
关键词：虚拟现实仿真技术 虚拟实训室 实践教学 应用研究
1 概述
1.1 虚拟现实仿真技术在高职实践教学中的研究现状
虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式，与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比，虚拟现实在技术、思想上有了质的飞跃[1]。
虚拟现实仿真技术目前在国内外发展较快，广泛应用于高校实践教学、企业生产加工、医学研究、军事等领域，美国的虚拟现实仿真技术代表着行业领先水平[2]。
我国许多高校和研究机构也已经利用虚拟现实仿真技术，开展教学和实验实训方面研究与开发，广泛应用于高校的实践教学，将会对其教学模式改革起到极大推动作用[3]。国内的一些高职院校，将仿真技术软件广泛应用于三维造型设计、数控模拟加工等实践教学环节，收到了较好的教学效果。
1.2 虚拟现实仿真技术在高职实践教学中应用研究的意义
利用虚拟现实仿真技术构建一个虚拟的实训场所和学习场景，可减少高职院校因实训设备不足而产生的影响因素。通过进一步整合教学资源，提高实训设备的利用率，提高学生学知识、练技能的浓厚兴趣，提高实践教学效果和学生的实践应用能力，具有深远的意义。
2 虚拟现实仿真技术在高职实践教学中的研究内容
2.1 虚拟现实仿真技术进行虚拟设计实践教学的应用研究
传统设计是设计者根据产品用户的需要，将所设计产品的结构通过图纸表现出来，经过计算或者经验认证后，再投入生产试制中进一步检验其结构设计的正确性与合理性。而虚拟现实仿真技术在实践教学应用研究中主要体现在以下几个方面：
2.1.1 利用虚拟现实仿真技术开展UGCAD模块实践教学的应用研究
对于工业用户，EON Professional带有高端的CAD和3D数据格式转换模块，它通过优化，快捷地把各种CAD和3D数据转换成EON格式。其基本模块支持30多种格式，如AutoCAD，CADKEY，KGES，Maya，3ds max，LightWave，SOFTIMAGE 3D和SolidWorks等。此外，它还支持关键帧（key-frame）、自动常规校正、顶点缝合、几何/平面削减、保持UV贴图和纹理的情况下任意调节的组合贴图。
我院机械类专业实施实体建模、特征建模和自由形状建模三个模块的实践教学，使学生能够方便地建立二维和三维线框模型、扫描和旋转实体、进行布尔运算及建立表达式。掌握圆柱、圆锥、球、圆台、凸垫及孔、键槽、腔体、倒圆角、倒角等命令的操作。能采用逆向工程，通过曲线/点网格定义曲面，通过点拟合建立模型。还可以通过修改曲线参数，引入数学方程控制、编辑模型。
2.1.2 利用虚拟现实仿真技术开展MoldWizard模块实践教学的应用研究
实施MoldWizard注塑模具设计模块的实践教学研究，要求学生能进行中等复杂程度的注塑模具和冷冲模设计。掌握UG MoldWizard（注塑模具设计向导）的操作界面，熟练掌握数字化装配，中等复杂产品的分模、添加模架、镶块、滑块、电极、浇注系统、冷却系统以及选用各种标准件等有关内容。
2.1.3 利用虚拟现实仿真技术开展产品分析模块实践教学的应用研究
以UG软件为平台，开展UG产品分析模块的实践教学研究，分析与探索产品模型受力、受热后的变形。以模具企业设计岗位的岗位知识、能力、情感要求为课程目标，以模具产品为项目载体，以Moldflow模流分析软件为工具，按工作过程来设计教学活动、组织教学。使学生掌握基本CAE分析方法的基本过程，为将来工作中实际应用提供必要的理论基础。
通过模拟塑料的成型过程，可以找出产生这些缺陷的原因，再采取相应的措施来避免。塑料在模具中的成型性能也因模具的浇注系统的设计、塑料的性能、成型的压力和温度不同而不同。通过使用CAE软件分析，有助于让学生懂得如何优化其模具设计，使生产出来的塑件避免出现各种质量缺陷，优化产品设计及选取合适的注塑工艺等。
通过模流分析软件的模拟，可以很容易看到是否出现困气问题，然后根据以上改善方法，拟定初步改善方案，用模流分析进行模拟验证，得出模流分析结果，对其进行分析比较，这样就能充分利用模流分析的虚拟模拟仿真，大大节省了试模成本，这就是模流分析之所以能够得到越来越多人认可的原因。
2.2 虚拟现实仿真技术进行虚拟制造实践教学的应用研究
利用虚拟现实仿真技术，了解UG CAM的加工类型和特点；掌握UG软件在铣削加工方面应用知识；熟练掌握UG自动编程的常用命令和基本操作；掌握零件自动编程的一般步骤，并能根据零件特点选择合适的加工方法。
在CAM自动编程和数控加工中，运用UG软件的仿真功能对后处理程序进行模拟，用UG数控仿真软件对加工过程进行仿真，检查优化其加工工艺的合理性，有效地提高机床的加工效率和模具加工质量。
2.3 虚拟现实仿真技术进行虚拟装配实践教学的应用研究
在虚拟仿真实训室开展模具虚拟拆装和装配的实践教学研究，包括进行产品装配建模、装配路径与顺序的设计、零件装配过程运动分析等内容。
通过虚拟实训室，开展模具结构的拆装实验，模具成型过程的运动仿真，模具知识的索引等实践教学环节的教学研究。对UG软件进行二次开发，开发出模具结构认知与虚拟拆装软件系统，完成典型模具的虚拟装配等实践环节的教学。
3 虚拟现实仿真技术在实践教学中拟解决的关键问题
3.1 虚拟现实仿真技术在高职实践教学中的应用与研究，有效地避免了高校实验实训设备不足的影响因素。学生通过虚拟实验项目的学习与训练，减少其真机操作时出现许多失误问题。
3.2 虚拟现实仿真技术在高职实践教学中的应用与研究，教师利用虚拟现实仿真技术教学时，与实训室技师经常切磋技艺、探讨操作问题，提高了教师的实践教学水平。
3.3 虚拟现实仿真技术在高职实践教学中的应用与研究，改变了学生被动学习的方式，提高了学生学习兴趣、综合实践能力和高职实践课堂教学效果。
4 结束语
随着科学技术的不断进步，虚拟现实仿真技术也进入了一个充满活力和具有广阔市场前景的高新技术领域，它的出现也渐渐取代了传统模式中许多教学的新方法与新手段。目前，利用我院现有和二次开发虚拟现实仿真实训软件系统，进一步完善学院虚拟仿真实训室的硬件和软件设施，构建虚拟实训室崭新的教学与学习场景，实施机电产品虚拟仿真设计、制造、装配等模块实践教学的应用与研究。对提高我院课堂教学改革实践效果，具有深远的意义。
参考文献：
[1]蔡卫国.虚拟仿真技术在机械工程试验中的应用[J].实验技术与管理，2011（08）.
[2]夏平均，姚英学.虚拟装配的研究综述与分析（Ⅱ）[J].哈尔滨工业大学学报，2008（06）.
[3]尹湛华，朱海洋.虚拟仿真技术在高职实践教学中的比较优势[J].南昌高专学报，2008（08）.
作者简介：
关键词：工业分析专业教学；虚拟仿真；信息化；教学软件
中图分类号：G712；G434 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2016）13-055-01
随着信息化技术的发展，虚拟仿真教学软件逐渐应用在教育领域当中，形成一种新的教学模式，目前已成为推动职业教育的重要突破口和有效手段。在分析专业教学中，让学生具备扎实的理论基础、较高的专业技能水平和实践应用能力，成为应用型专业人才，是教学工作的重点。利用虚拟仿真教学软件，结合理论教学课件和实训教学设施，改革技能考核模式，有效提升了分析专业教学效率和教学质量。
一、工业分析专业教学中存在的问题
中职学生的普遍特点是好奇心强、喜欢动手实践，对于单一的理论教学兴趣薄弱，授课效果较差，导致在教学中很难实现以学生为中心，学生不能主动、积极地进行自主学习和主动学习。而如果直接在技能实训室中授课，对于分析专业来说，经常会用到一些强氧化性、强腐蚀性化学物品，存在一定的危险性。并且，实验耗材用量相对较大，且一般不可回收。另外，一些大型设备的购置、维护需投入大量资金，在教学过程中，也存在某些关键技能操作点观察困难等问题。信息化虚拟仿真教学软件的应用，着实从学生的兴趣出发，提高学生的技能水平，破解了一直以来困扰专业教学的难题。
二、虚拟仿真实训教学软件在工业分析专业教学中的应用
（1）辅助理论教学。借助信息化虚拟仿真教学软件，可以系统、全面地讲述某个分析方法，描述某个实验结果，分析某个实验过程，甚至可以大胆地将理论课堂迁移至虚拟仿真实训室授课，增强学生的学习兴趣，提高课堂的教学效果和教学效率。1）辅助讲解知识点。在具体的应用过程中，可以将虚拟仿真教学软件以各种形式插入到理论教学多媒体课件中。在需要用语言描述某个问题、涉及讲解某个技能点、学生不易理解时，教师操作演示虚拟仿真教学软件的相关动画过程，让学生理解理论中所讲的相关知识点。比如，讲解滴定曲线“突跃”范围时，借助虚拟仿真技术，进行加入标准溶液不足0.1%和过量0.1%的动画操作，相应显示滴定曲线的变化，学生对理论概念的理解会更深刻。2）辅助讲解分析方法。在介绍“仪器分析”这门专业课时，经常会讲解某个大型仪器的定量、定性分析方法，学生不易理解。这主要是由于理论与实践的脱节，学生没有系统地掌握方法的应用。那么，如果以虚拟仿真实训项目为例来讲解，恰当地将理论分析方法与虚拟实训实例相结合，就解决了理论教学中缺少实践操作部分、分析数据学生不明来源等问题，大大提升了理论教学的完整性、创新性。比如，讲解紫外光谱分析中的工作曲线法时，以虚拟仿真实训项目中的实例为分析对象，借助虚拟仿真教学软件，演示标准溶液配制、仪器测定各标准溶液吸光度等实验环节。3）辅助讲解实验现象、结果。讲授基础专业课程时，微观现象、元素特性、物质反应现象往往是学生比较难以理解、记忆的。此时，教师可以将学生带入虚拟仿真实验室进行理论授课，利用虚拟仿真教学资源的演示动画，完成教学中抽象现象、物质性质、试验反应现象的讲授。同时，学生可以通过操作仿真教学动画，自主完成知识点的学习和记忆，激发学生的学习兴趣，提高学生的求知意识，培养学生的实际操作能力。
（2）辅助实训教学。在进行实训课程之前，学生都可以先进行虚拟仿真实训的预习训练。通过虚拟仿真的操作，模拟实验情景，学生按照步骤提示完成实训项目，提前了解真实实训的目的、实验原理、实验过程等。然后，学生根据实训任务，进入到实训室完成真实的实训项目。虚拟仿真实训最大的优点就是可以反复操作练习，而且根据系统评价，学生能够及时了解自己的不足，使学习的目的性增强。学生经过虚拟实训训练之后，再进行真实实训，减少了实验实训时由于误操作而带来的不必要的危险，避免了资源浪费，降低了能耗，提高了教学效率，学生的技能水平提升显著。
（3）提升技能考核质量。利用虚拟仿真教学软件，改革实训技能考核模式，实现实验项目的过程考核。虚拟仿真教学软件的评价系统，会对每一个实验操作细节进行计分，会对实验顺序有误的情况予以提示并相应扣分，违规操作会导致实验无法进行。学生通过这样严谨的虚拟仿真操作合格后，才可以进行技能考核，并且虚拟仿真实训考核成绩，也纳入技能考核总成绩。有了虚拟仿真实训软件的辅助，学生的技能考核不再局限于结果的评定，形成了虚实结合的技能考核模式，使考核过程更加完善，提高了实验技能考核的总体水平。
三、结束语
信息化虚拟仿真教学软件的应用，打破了原有的教学模式，使理论课堂丰富多彩，使实训教学更系统化、清晰化、简洁化，使技能考核更加全面化。总之，信息化技术给分析专业教学提供了无限的探索空间，促进分析专业教学的改革与创新，为分析专业教学的发展起到了推动作用，开阔了学生的知识视野，提高了学生的理论水平和实际操作能力，有利于职校更好地培养高素质专业人才。
参考文献：
[1]林徐润，段虎.虚拟仿真技术在高职实训教学中的应用[J].深圳信息职业技术学院学报，2012（02）.