首页 -> 2008年第4期
仿真技术在职业学校实习教学中的应用
作者：毕筱妍
[关键词]仿真技术 实习教学 节能降耗
近年来，随着仿真技术的日益提高和计算机在学校教学的普及，把仿真技术引入职业学校实习教学，不但可以进一步提高和完善实习教学，而且作为节能降耗的另一种新手段已成为可能。
(一)仿真技术在职业学校实习教学中应用的可行性
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。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、可重复使用。实践证明，作为职业学校实习教学，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以获得良好的教学效果。
(二)仿真实习教学的优点
1 形象直观性。仿真实习能创造一个与实际近乎相同的特性环境。如机械手的仿真控制，机械手如何起步、抓起、运送、放下工件，整个动作过程清清楚楚。学生一看就明白，与老师在黑板上讲解有着不可比拟的优点。学生可以通过自己的程序设计来驱动机械手的动作，大大提高学生的学习兴趣。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。
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”。仿真过程具有“沉浸一交互一构想”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沉浸感，同时学生与虚拟环境之间可以有多维信息交互作用，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 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。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 高效节约性。职业学校引入仿真实习，最根本的好处是对原材料、工卡量具、仪表设备、场地的节约。如数控仿真，虚拟毛坯替代实际材料，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。同时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)职业学校仿真实习教学的引入
职业学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。职业学校大多数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。这主要受制于各工种的技能特点和仿真软件的发展状况。比如职业学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。引入仿真实习，要求学校适当增加对计算机设备的投入，特别是一些3D类仿真软件，除对CPU有一定要求外，对计算机的显卡和显示器要求较高，一般是分辨率能上1024×768，增强16位色至真彩24位色，动态显存或显存8M以上。
(四)引入仿真实习后的注意事项
仿真实习毕竟不是真正的实际对象的操作，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。这表现在三方面：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，职业学校引入仿真实习，应作为节能降耗的手段，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，都要给学生安排必需的实际操作实习，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薄的影响，只有通过实际操作才能加以纠正。
时代和科技都在发展，职业学校的实习教学应抓住科技发展带来的契机，及时引入仿真实习，利用先进的科技手段降低办学成本，提高教学效率，全面增强学校在市场经济下的办学竞争力!