摘要：随着科技的发展，自动化控制技术也有了飞速的发展，其高精度、高效率、高自动化的特点对实现制造业的数字化、集成化和智能化有着重要的作用。鉴于其学习的专业度和高难度，目前各高校也非常注重相关的人才培训，但由于场地有限及设备费用高昴，各高校能够拥有的设备数量都不能够满足学生的实际操作需求，在这个情况下，虚拟仿真技术在教学中的应用大大弥补了这个不足，并能够提高安全性，对于增强学生效果、提高学生创新能力、提升教学质量都有着重要的意义。
关键词：虚拟仿真技术；自动化控制；教学；应用探讨
0引言
目前正处于职业技术教育的变革推进时期，各高职院校纷纷大力开展实践教育改革，期待培养工程素质高、专业能力强、职业适应广、创新能力强的复合型技术人才。如何做好电气自动化技术专业的教学，让每个学生都能掌握实际操作，并适应技术改革和创新需要，是自动化控制教学的重点。虚拟仿真技术正是将多媒体科技技术与虚拟网络通信相结合，构建一个与现实世界相似的教学环境，并带动学生通过虚拟集成与控制模拟操作，让学生多操作多练习多探索，以提高学生技术水平，解决教育面临的问题为最终目的[1-2]。
1发展虚拟仿真系统教学的意义
我国教育方面还存在许多待改进的地方，而虚拟仿真系统注重实践，与职业教育的原理是相匹配的，而且虚拟仿真系统的实践与职业技术的理论相结合，二者是有利互补的，大力发展虚拟技术系统对于控制技术教学是有着重要的意义的。
1.1虚拟仿真技术能够提高学生的学习兴趣
虚拟仿真技术在教育教学中作为一种优秀的辅导工作，给学生提供实际情景创设，采用三维动画技术，添加丰富的色彩相应的声音，让整个专业的学习也变得丰富起来，而且其交互性非常强，操作的反馈也非常及时，这些都能够让学生在学习过程中产生强烈的学习兴趣，引发学习操作欲望，操作过程中虚拟仿真系统提出的引导有强烈的好奇心进行逐步探究，从而激发学生的创造性思维和创新能力，是非常有利于学生掌握数控操作技能，有实践证明学生对这个软件是非常有兴趣的，有学生说感觉这样的学习就像是平常玩电脑游戏[3]。
1.2虚拟仿真技术可以降低教学成本
相对于信息技术的传播，学校的教学媒介肯定较为滞后，作为数控系统必备的机械设备一般在没用多久后就会因为技术革新而面临着淘汰，通过升级也不能解决更新换代的问题。而自动化控制是一门非常专业的课程，信息量非常大，例如FX系统PLC就有难度层次不同的内容学习，从基础练习的A单元到高级挑战的F单元，而这些实训设备费用普遍较高，学校倘若只有有限的PLC设备就无法满足学生的需求，同样只要是硬件实训，就存在有设备的故障、材料损耗等相关费用，降低训练次数增加维修成本。但是虚拟仿真技术则将虚拟舞台与专家操作指导结合在一起，内容中又将所有的内容包含其中，学生只需要在一台仿真系统中进行练习，慢慢具备基础后就可以逐渐突破难点，往难度高的挑战而不需要更换设备。而且其系统的改进和升级主要是取决于软件，并不需要将硬件进行更换，大大降低了校方的设备资金投入。对于学校解决教育资源短缺，支撑人才发展都有着非常重要的意义[4-5]。
1.3虚拟仿真技术拥有更好实践效果
控制系统操作知识相对专业化，知识重点多，而且知识内容细碎连贯，学生在实际设备中会由于空间位置的缘因难以看清教师的具体动作以及教习的细节，对于某个细节未能理解掌握，就会对整个操作都有影响，甚至一些重要的操作点的操作失误还会导致安全事故。而这个问题在虚拟仿真操作时，仿真软件能够模拟各种真实场景，每一个场景都是图文并茂，惟妙惟肖，学生可以任意进一处场景中进行运行操作，观察运行试看结果等，同时还可以在仿真运行中查看所有元件动作的过程、这种是可以直接让学生直观理解系统的原理并有形象具体的了理解。安装虚拟仿真软件的计算机是可以做到一个学生一台机器，大家同时操作共同学习，其具备的先进性、共享性和易扩充性都非常有助于学生在操控学习的广度和深度方面进行更多的探索，提高学习效率和创新能力[6]。
1.4虚拟仿真技术安全系数高
在传统实习操作中，学生可能会因为对基本知识掌握不牢固，在操作机床时产生错误操作，导致机器出现危险性，严重的操作错误还会影响设备或人身安全。虚拟仿真软件则本身就是数字编程，无论多少次的操控都没有问题，而且具有可控性，出现操作失误也会有提示并且有相关模拟视频类指导学生正确操作程序，不仅可以让学生了解实训流程，减少了学生因为误操作而造成的机床伤害或人员伤害，避免了危险性事件的发生，提高了学生实训的安全性，并能够通过系统自检程序有针对性的对错误操作点重复练习操作分解温习，在短时间内就可以获得直观而真实的效果，对于一些实际操作中不能够直观展示的结构原理也能通过虚拟技术进行了解，从整体上提高了实践的质量。
1.5虚拟仿真技术系统学习内容更为全面
在虚拟仿真技术系统中除了自动化控制技术学生掌握的传感器技术、机电一体化技术、机器人的控制与设计、及机械加工的技术等等，教学内容还参照自动控制职业标准增设教学情境，涉及学习内容更为丰富，同时，虚拟仿真系统对于解决学生个性化问题、智能化考核、日常标准化问题等都有不同程度的教学，这些对学生缩短掌握问题的时间是大有帮助的，利用虚拟技术中的技术标准及系统设定，给学生丰富感性的教习，从一个项目慢慢延伸到多个与之相联系的实训项目，以开放式教学方法加深学生对于知识重难点的理解，并结合其它教学技术方法，从整体上帮助学生掌握技能更为全面的知识，提高学习效率[7]。
2虚拟仿真技术系统教学应用的优势
2.1增强学生实践，提高学生动手操作能力
数控技术通过虚拟仿真技术在教学中实现了对机床各部件及运用的立体演示，不同于传统教学中只是通过平面图或外观进行猜想的理解。并且要求学生如同身临其境般进行实际操作，给初学者提供了大量动手练习的机会，为真正的操作奠定了实实在在的基础，提高了操作能力。
2.2拓宽学生专业知识面、提高创新能力
虚拟仿真技术和智能加工已经成为了制造行业发展的前景和方向，虚拟仿真技术在数控技术教学中的应用能够让学生充分认识到智能技术在目前行业中的前景，给学生提供一个生动形象逼真的学习环境，让学生由原来的被动学习者变为主动参与者，培养了学生在智能行业的接触与学习的创新意识，让学生对未来就业都有全新的了解，以便学生有更清晰的就业方向。
3虚拟仿真技术教学发展的新思路
随着虚拟仿真科学技术的不断发展，系统中的教学内容、教学方法以及学习设备都将不断的改进，往后，传统的校内、外实训基地也都将向着虚拟真实相结合的方向发展。学校需要建立有效的虚拟仿真系统体系，建立规范统一的教学平台，做好相应管理，加快相关教学软件的研究与开发，注重与行业相关产业的结合，同时扩大软件内容覆盖力，将更多的多媒体技术与虚拟仿真技术相结合，汲取不同行业仿真技术的特点，提高虚拟仿真实训的教学质量和效果，有力推进仿真实训的开发和应用[8]。
4结论
虚拟仿真技术教学系统的建设和发展，是离不开高职院校里精通专业、素质优良、专兼结合、作风优良的教师的，为此，学校需要组建这样一批高素质高技能的人才队伍，在教学理念以及教学能力上都达到高度水平，以保证在虚拟仿真教学中能够科学合理的设计课程和有效地使用系统，引导学生全身心地投入到学习中。
参考文献
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[4]王雷,张华,李燕,等.虚拟仿真技术在园艺产品贮藏加工实验教学中的应用研究[J].安徽农学通报,2018,24(Z1):104-105.
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[6]吴文娟,沈春蕾.虚拟仿真技术在高校英语课堂创新研究中的价值探讨[J].安徽文学(下半月),2018(5):119-120.
[7]崔迎,万芳,安洋.虚拟仿真技术在水污染控制实训教学中的应用研究[J].天津职业院校联合学报,2014,16(8):41-44.
[8]武迪,刘勇.人工智能技术在电气自动化控制中的应用浅析[J].电子元器件与信息技术,2017,1(3):4-6.
作者:邓桂芳 单位:广东水利电力职业技术学院自动化工程系
