虚拟现实技术在电工电子教学中的实践运用

沈琳

[摘 要] 虚拟现实技术是在互联网发展中兴起的一种新兴技术，电工电子作为培养从事电子设备维护、精通电器制造和电气维修的复合型技术人才的课程之一，在教育改革的洪流下需要探索创新之路。虚拟现实技术的发展为电工电子教学带来了创新机遇，主要探讨中职院校虚拟现实技术与电工电子教学的结合路径，从中职院校的电子电工教学现状出发，分析虚拟现实技术在电子电工教学中的优势以及应用模板案例，对虚拟现实技术在今后电工电子教学中提供帮助。

[关键词] 虚拟现实技术;电工电子教学;实践运用

[基金项目] 2019年度福建省教育厅中青年教师教育科研项目（科技类）“基于虚拟现实技术的中职生职业价值观干预方案研究”（JAT191731）

[作者简介] 沈 琳（1986—），女，福建漳州人，硕士，福建商贸学校讲师，主要从事电子技术应用研究。

[中图分类号] G642   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2021）23-0153-04   [收稿日期] 2021-03-05

一、引言

虚拟现实技术的应用面逐渐拓宽，其不仅在农业、工业上有所应用，也能提高教育教学的质量。中职院校在教育改革的过程中，可以有效利用虚拟现实技术，完成教育内容的升级和教育方式的优化。尤其对于电工电子这种实践要求比较高的课程，虚拟现实技术可以利用先进的人机交互技术构建身临其境的虚拟情境，为学生提供自主学习、主动探索的空间和时间，让学生可以掌握电工电子课程相关的知识点，成为社会需要的复合型技术人才。

二、虚拟现实技术的概念界定

（一）虚拟现实技术的具体内涵

虚拟现实技术是基于新型显示技术与人机交互技术结合形成的构造令人感觉身临其境的虚拟环境的新兴技术。在中职院校的电工电子教学中，以职业导向为前提，通过虚拟现实技术营造真实的、职业的电工电子环境，让师生通过自主感官和自主体验产生与情境的交互，获得更好的实验实践教学体验。师生在虚拟现实技术所营造的环境中是平等互助的教与学关系，学生在环境中可以发挥自身的主动性，跟随虚拟实验事件的变化做出响应动作，提升电子电工技能的熟练度。

（二）虚拟现实技术的特点

1.视觉沉浸。人通过视觉感官认识世界，而虚拟现实技术是利用计算機模拟真实的环境，通过三维数字模型生成以视觉感官为主的虚拟环境，这种添加人工成分的环境可以让人在视觉上有沉浸感[1]。这种沉浸感可以让人在虚拟环境中跟随事件的变化做出反应，通过与环境之间的交互观察、操作、探索。在电工电子教学中，通过虚拟现实技术让学生沉浸在真实的电工电子环境中，可以改变传统中职院校电工电子教学的理论性问题，让学生根据相应的理论知识经验展开实践，并主导虚拟环境的变化。

2.交互性强。虚拟现实技术可以带来感官的刺激，因此，这种技术在电工电子教学中可以让学生主动参与到环境中来，根据环境的变化做出反应。中职院校的学生对电工实验，电工电子的教学知识掌握程度不高，在虚拟技术的帮助下，以实际电工实验为例，可以让学生以身试电，根据接触和观察形成一题多解的思维，也能让学生避免在危险的状态下学习和实践操作。虚拟现实技术在借助计算机时，会让学生产生感官的体验和思维的想象，动态的记忆和理解电工电子的知识。学生在想象过程中可以与虚拟现实技术进行对话，可以与情境中的教师产生直接对话，可以自由调节学习速度，多样化的选择不同的虚拟现实情境，主动性的参与。加深思维和记忆力，增强学生的思维创新能力。

三、现阶段电工电子课程的学情分析

电工电子课程是中职院校机电类专业的基础课程之一，也是学生想要成为复合型技术人才必须掌握的基础内容，中职院校历来以职业发展为教学的主要目标，因此，相对应的，电工电子教学课程需要以职业发展为前提，预测职业发展趋势，结合虚拟现实技术，提高专业的先进性和时代性。电工电子课程具有较强的实践性，而且理论性要求也很高。尤其新时代社会各行各业都出现巨大的转变，应用虚拟现实技术展开电工电子教学是十分必要的[2]。为更好地适应电工电子类职业的发展需求，电工电子专业教学结构和专业课程模式都需要进行积极的转变。而现阶段的实际情况是电工电子课程仍存在较大的脱节，而且在新时代社会发展趋势下这种脱节越来越明显，主要体现在教学模式落后、学生的实践技能与现阶段人才需求不符、学生对实践学习的积极性不高等方面。

（一）电工电子课程教学仍然采用传统模式

电子电工课程的理论知识涉及面比较广，而且对实际操作的要求比较高，且属于理论和实践复合型的学科，因此，现阶段的中职教学模式中更多偏重于理论知识的讲解，也就是偏向于传统的教学模式，教师讲学生听的方式。但这种方式最大的弊端就是弱化实践，所有理论知识的学习最终都需要归结到实践中去，在实践中检验和探索理论知识，才能达到活学活用的目的。由于中职院校电工电子的教材知识系统落后，因此缩短了实训时间，造成一些知识无法在实践中同步展开。不少学生在学习电工电子课程时由于基础知识掌握不牢靠，一些专有名词和专业的理论概念无法理解，实践技能无法掌握，达不到实际职业的需求。

（二）课程教学计划与职业发展脱节

中职学生学习电工电子课程的最终目的是要在实践中运用，增加职业本领，增强职业技能。但现阶段中职院校选取的电工电子教材理论知识偏多，难度偏大，实践操作技能与职业发展不符，甚至有部分落后于职业发展的步伐，这造成教师在备课或者讲课环节中，很难联系到实际职业中的任务，也无法根据真实工作场景中的知识和技能训练学生，造成学生在之后的工作中无法即时上手。在电工电子课程教学计划中主要以理论和实践结合的方式开展教学活动，但忽视电工电子教学的综合知识，对各个行业和领域的电工电子知识整合不足，学生缺乏综合性的知识体系，严重影响专业技能的实践和自身潜能的发展。