虚拟仿真技术在中职电工电子实验教学中的应用探究

引言：

电工电子实验教学是中职学校电工电子类专业的一门重要的专业技能课，也是中职学校电工电子类专业课程中的一个重要组成部分。虚拟仿真技术在中职电工电子实验教学中的应用能够有效地解决传统教学模式存在的不足之处，充分发挥虚拟仿真技术在电工电子实验教学中的作用，使学生在完成电工电子实验课程时能够更加轻松地掌握相关知识与技能，为学生今后的学习与发展奠定坚实的基础。

一、虚拟仿真技术在中职电工电子实验教学中的应用价值

在进行实验教学时，如果教师采用传统的教学模式，就会使学生对电工电子实验产生较大的畏难情绪，无法集中精力认真做好实验，这样会使实验教学效果大打折扣。虚拟仿真技术在中职电工电子实验教学中的应用，不仅有效解决了教学中存在的一些问题，而且可以使教学模式不断完善，大大提高了电工电子实验的教学效果，丰富了实验内容。在开展虚拟仿真实验时，教师要严格按照规范进行操作，做好每一个实验步骤的指导工作，从而使学生更好地掌握理论知识，提高自身的综合素质。

二、虚拟仿真技术在中职电工电子实验教学中的应用策略

（一）分层教学策略

虚拟仿真技术具有一定的教学优势，特别是中职学生的基础差异比较大、学习目标较为多元，针对这一特点，可以利用分层教学来确保培养学生的个性化发展。首先教师可以针对学生的学习能力展开分层，针对基础阶段，可以制定了解电工电子基础操作规范的目标，掌握如何使用万用表，搭建简单的电路，利用交互式动画为其演示操作的步骤，在“纠错提示”功能下，可以实现短路的报警，可以让学生通过虚拟面包板连线练习，系统会自动检测出线路是否连接正确；针对进阶阶段，可以制定自主完成复杂电路设计的目标，在虚拟仿真技术的应用下，可以为其提供参数可调节的仿真环境，比如电阻值、电源电压自由调节等，让学生来观察动态响应；针对拓展阶段，可以制定创新应用的学习目标，学会设计PLC 控制系统，完成智能家居项目等，在虚拟仿真的应用中，可以提供一些开放式的任务场景，在团队协作与方案验证下展开模拟和测试。其次还需要确保教学内容的分层，不仅要兼具训练其单一技能训练，更应该通过综合实验项目，为学生整合多模块任务，以竞赛、职业认证为导向，模拟真实的电工职业资格考核场景。最后是评价方面的分层，在自动分层评价报告生成后，可以进行教学计划的调整，因材施教，打破“一刀切”的教学弊端，让学生可以根据自己的需求来选择学习难度。

（二）情境化教学设计

通过情境化的教学可以真实地模拟出不同的工作场景或是生活情境，让学生能够在虚拟环境中展开实验，从而激发他们的学习兴趣，提高自身的实践能力。在电工电子实验教学阶段，利用虚拟仿真技术能够建立一个高度仿真的情境，帮助学生加强对于知识理论的理解，在操作中不断掌握知识。情境化教学的设计应该考虑真实性、任务驱动、交互性和安全性的原则，可以模拟企业或行业实际工作场景，比如工厂电气维修、智能家居安装等，以实际工程项目为导向，设计出一些富有挑战趣味的实验任务，学生可以自主操作，根据实际调整参数，观察和验证仿真结果。虚拟环境中还可以模拟一些高风险的操作，调试高压电等，有效地避免在真实实验中会发生的安全隐患。例如在智能家居电路调试中，需要学生模拟出家庭智能照明系统，自主完成电路设计、传感器调试、远程控制，在虚拟仿真的应用下，可以采取 Proteus 或是 Tinkercad 搭建仿真电路，测试在不同环境下灯光自动调节的真实效果。而且情境化教学还可以引入角色扮演，学生可以划分不同的小组，分别来扮演“电工”、“电子工程师”等职业角色，提高情境教学的代入感，在情境中完成分阶段任务，贴合实际应用，让教学不只是枯燥的理论讲解，通过虚拟仿真来降低实验成本，减少损耗，还能够让学生提前适应企业的具体工作流程，提高自身的就业竞争力。

（三）资源整合与平台建设

虚拟仿真技术在实际应用的过程中，资源整合与平台建设作为基础性工作，对于教学效果有直接的影响。中职学校必须要根据自身教学的实际需求，构建系统化、易用性强、可扩展的虚拟仿真实验教学平台，整合优质资源，确保电工电子实验可以高效开展。首先要确保资源来源的多样化，通过校企合作开发，联手企业，比如电子科技公司、自动化设备厂商等开发出符合行业标准的虚拟仿真实验模块。商业软件的引入也需要考虑成熟性，比如 Multisim（电路仿真）、LabVIEW（测控系统仿真）、Proteus（嵌入式系统仿真）等。重视资源利用，鼓励教师自主开发，符合校本课程的需求，可以通过 Unity、MATLAB 等工具来开发定制化的实验内容。其次要做好资源分类与管理，根据实验类型分类、按照难度分级，加强云端资源库建设，可以把虚拟实验资源上传到云平台中，学生可以随时访问和学习。最后中职院校要加强保障，提供硬件支持，不断更新和升级机房配置，确保仿真软件运行的流畅性。

总结：

总之，虚拟仿真技术在中职电工电子实验教学中的应用还有许多需要解决的问题，在以后的工作中，要不断进行反思和总结，进一步优化虚拟仿真技术在电工电子实验教学中的应用效果，让学生在虚拟仿真技术的支持下提升自身综合素质。

参考文献：

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