虛擬仿真技術(shù)在微機組裝教學(xué)中的應(yīng)用

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1、虛擬仿真技術(shù)在微機組裝教學(xué)中的應(yīng)用　　摘要：大多數(shù)學(xué)校在《微機組裝與維護》課程投入的實訓(xùn)設(shè)備跟不上市場發(fā)展，損耗率較高，不能有效滿足教學(xué)需求，造成實訓(xùn)課教學(xué)達不到良好效果，也給學(xué)生學(xué)習(xí)帶來不便。虛擬仿真技術(shù)能在一定程度上緩解該課程的教學(xué)難題，有助于提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性及專業(yè)技能。　　關(guān)鍵詞：微機組裝；教學(xué)；虛擬仿真　　中圖分類號：G712文獻標(biāo)志碼：A文章編號：1673-9094-（2016）07C-0019-03　　《微機組裝與維護》是中高等職業(yè)教育計算機相關(guān)專業(yè)必修的一門專業(yè)平臺課程，是理論和實踐相結(jié)合的核心課程，其任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生計算機裝配調(diào)試、系統(tǒng)維護、檢測維修等職業(yè)能力?！　?/p>

2、一、實訓(xùn)教學(xué)中面臨的問題　　當(dāng)前大多數(shù)職業(yè)院校的微機組裝與維護實訓(xùn)室的實訓(xùn)項目都包括硬件拆裝和軟件維護兩大部分。　　1.對于硬件拆裝部分，筆者所在院校是以提供40臺其他機房淘汰計算機形式進行的，而硬件更新?lián)Q代的速度是很快的，造成學(xué)生學(xué)不到最新硬件拆裝知識。5　　2.對于軟件維護部分，效率更是問題。軟件維護主要包括BIOS設(shè)置、硬盤分區(qū)、操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件的安裝和使用以及軟故障類的排除。如果硬件都不能保證正常的啟動，那么軟件維護更是無從談起。如果硬件配置太低，造成實驗時間過長，效率降低?！　《?、基于虛擬仿真的教學(xué)應(yīng)用　　（一）虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計　　1.教師或管理員登錄顯示功能模塊，設(shè)計

3、圖1所示?！　≌n程教學(xué)資源應(yīng)包含教學(xué)、實訓(xùn)、考核、備課、授課、學(xué)習(xí)功能，其中教學(xué)模塊、實訓(xùn)模塊、考核模塊在教師賬號下都包含教學(xué)模式和管理模式，教師可在管理模式下自由創(chuàng)建、上傳、編輯自己所需要的教學(xué)資源，在教學(xué)模式下只可以進行瀏覽學(xué)習(xí)教學(xué)資源。教師或?qū)W生在“我的空間”進行作業(yè)、成績、課程表管理、交流中心、個人信息設(shè)置等；教師可以在“授課中心”進行備課、授課等?！　　敖虒W(xué)”功能主要進行理論知識的演示；“實訓(xùn)”功能主要進行實踐操作；教師可以在“考核”功能設(shè)置考試審核評分等，學(xué)生在此可進行考試考核?！　?.學(xué)生登錄則不顯示管理模式和授課中心，學(xué)生登錄“我的空間”時則不顯示管理類模塊，只顯示

4、個人課程相關(guān)內(nèi)容?！　。ǘ┙虒W(xué)內(nèi)容設(shè)計　　以“項目引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動”的模式建設(shè)基于工作實踐的教學(xué)，堅持“理論和實踐一體化”的理念，以學(xué)生自我學(xué)習(xí)為主體，注重職業(yè)實踐能力的培養(yǎng)。結(jié)合本課程的特點，堅持“以行動為導(dǎo)向”的原則，讓學(xué)生在完成任務(wù)的過程中掌握理論知識和操作規(guī)范，著眼于學(xué)生職業(yè)規(guī)劃和從業(yè)能力的培養(yǎng)，引領(lǐng)職業(yè)教育一體化課程教學(xué)改革。教學(xué)內(nèi)容設(shè)計如表1所示。5　　三、虛擬仿真在實訓(xùn)教學(xué)中的優(yōu)勢總結(jié)　　《微機組裝與維護》課程以實踐為主體，理論和實踐相結(jié)合，但在課程實踐操作過程中，不可避免的出現(xiàn)各種問題?；?D圖形實時渲染技術(shù)，從教學(xué)的角度使用虛擬仿真應(yīng)用開發(fā)一款專用于微機組裝與維

5、護教學(xué)的軟件，從而降低硬件投入以及損壞，還可達到理論實踐一體化教學(xué)的目的，解決了傳統(tǒng)教學(xué)所不能避免的許多問題。虛擬仿真技術(shù)優(yōu)勢如下：　?。ㄒ唬┍普娴牟僮黧w驗感　　通過3D技術(shù)不僅可以模擬出各種較新計算機硬件模型，還可以360度觀察硬件，并可模擬出交互的硬件操作方法及所需的各種材料工具，在關(guān)鍵步驟用文字給學(xué)生提示。利用VR技術(shù)設(shè)計的逼真3D虛擬環(huán)境，使學(xué)生置身于模擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中，體驗現(xiàn)實實訓(xùn)不易觀察到的部件結(jié)構(gòu)，以及重要部件難以展現(xiàn)的工作原理?！　。ǘ┤藱C交互　　虛擬仿真實訓(xùn)平臺的人機交互界面可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高實踐能力。平臺具有能夠?qū)τ布M行90%以上相似度的建模，讓虛擬

6、設(shè)備能像物理設(shè)備一樣展現(xiàn)操作；并利用聲光電等技術(shù)能夠讓虛擬設(shè)備像真實設(shè)備一樣呈現(xiàn)各種在現(xiàn)實使用過程中可能出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，并模擬排除出現(xiàn)的故障等?！　。ㄈ┰鰪娊虒W(xué)效果5　　平臺支持用戶通過計算機網(wǎng)絡(luò)遠程登錄，支持多人同時在線學(xué)習(xí)，不受時間、空間的限制。能夠隨時上機操作實踐，與傳統(tǒng)的實驗室實體操作硬件相比，既方便了培訓(xùn)時間的安排，又提高了學(xué)習(xí)效率，還降低了對計算機硬件的損耗?！　。ㄋ模┙鉀Q常見難題　　在虛擬仿真練習(xí)中，學(xué)生可全方位掌握計算機硬件的工作原理、拆裝、測試、故障排除等。同時解決了實踐中的一些常見難題，如看不見（比如內(nèi)部結(jié)構(gòu)不能拆卸查看）、摸不著（比如硬盤內(nèi)部故障卻無法打開查

7、看）、動不了（一般不會讓學(xué)生拆裝操作最新技術(shù)的計算機硬件設(shè)備）和難再現(xiàn)（一些故障事故及小概率事件難以在教學(xué)中再現(xiàn)）等。　?。ㄎ澹┭菔炯翱己恕　≡趥鹘y(tǒng)教學(xué)中教師演示很困難，造成學(xué)生無法看到操作流程。虛擬仿真的演示環(huán)節(jié)可放大供學(xué)生全方位旋轉(zhuǎn)觀看。還可以節(jié)省時間提高效率。在實物微機組裝考核中，教師對學(xué)生的一些不規(guī)范操作很難做到同時全程監(jiān)控，虛擬仿真系統(tǒng)則可以記錄并評判每一步操作，做到由傳統(tǒng)的“結(jié)果評價”轉(zhuǎn)為“過程評價”。　　虛擬仿真實訓(xùn)平臺提供可行節(jié)約的解決方案，充分體現(xiàn)現(xiàn)