摘要：在互联网时代背景下，数字化虚拟仿真技术发展迅猛，对人民群众的生产生活产生了诸多影响，尤其是教育领域。以技师学院的机电一体化课程为例，数字化虚拟仿真技术的应用可以帮助教师优化教学设计、教学情境、教学活动，可以帮助学生优化学习方法、学习过程，掌握更多的专业知识和实用技能。在本文中将会针对基于数字化虚拟仿真技术的机电一体化课程教学设计情况与实践探究情况进行探讨。

关键词：数字化虚拟仿真技术；机电一体化课程；教学设计；有效策略

机电一体化作为职业教育中重要的基础课程，在机械、电子、计算机等多专业中广泛开设。机电一体化课程具备实践性强、应用性突出、技术更新速度快等特点，教师在教学活动中需要不断地采取新的教学设计、教学手段、教学模式。一方面要为学生营造良好的学习和体验情境。另一方面则需要降低学生的理解难度，提高学生的实践探究意识和水平。数字化虚拟仿真技术便发挥了重要的作用，在本文中将会先探讨机电一体化课程开发及实践探究的具体情况，然后提出相应的课程教学设计策略。

一、基于数字化虚拟仿真技术的机电一体化课程教学设计与实践现状分析

（一）教学内容和教学过程更加丰富

技师学院机电专业课程教学改革活动正在深入进行，专业教师将数字化虚拟仿真技术应用于课程教学设计以及实践教学活动，为学生模拟更为真实的机电设备运行环境，为学生提供丰富的教学内容，指导学生构建三维仿真模型，将大量复杂的概念和原理进行直观展示。教师不再运用大量的语言和图表来进行解释，学生直接通过数字化虚拟仿真技术来模拟真实场景，将机电一体化的专业知识和使用技能进行迁移运用，丰富了教学活动的过程及形式。

（二）教学实验和模拟活动更加便捷

部分技师学院由于师资力量、办学规模、基础设施条件都相对有限，能够为机电专业课程所提供的实验设备和教育环境相对有限，一些复杂的机电设备实验难以开展。在运用数字化虚拟仿真技术以后，教师们可以为学生模拟出各种复杂的实验环境，或者让学生直接进行计算机端的实验操作。既降低了教学成本，还保证了学生的安全，且提高了实验教学活动的质量，不用受到诸多客观因素的限制，使得教学实验和模拟活动更加的便捷化。

二、基于数字化虚拟仿真技术的机电一体化课程教学设计与实践策略

（一）设计并完善课程教学目标，搜集并整理课程教学资源

机电一体化课程教学活动的目标应当是培养学生良好的专业知识和实用技能学习习惯、迁移运用习惯、实践探究习惯。教师还要让学生理解机电设备的原理、结构、性能，并且让学生进行虚拟仿真操作，将理论知识和虚拟仿真操作相结合从而掌握机电设备的运行原理和操作方法。在数字化虚拟仿真技术的加持下，教师还要让学生掌握这些技术手段的运用方法和技巧，让学生在虚拟环境中进行实践操作，开展相应的理论学习活动、虚拟仿真操作活动、实践操作活动等等。

机电一体化课程包括但不限于机电一体化技术基本理论、机械与电子的集成技术、PLC控制技术、传感器技术、数字化虚拟仿真技术等内容。教师不能只依靠教材和教参来开展教学活动，而是应当搜集并整理相应的教学资源，包括网课资源、教学案例、图片素材、文字资料等等，还要收集实际的工程项目，确保让学生了解机电一体化技术的应用领域和实际需求。教师在此基础上结合课程教学目标来开展具体的教学设计工作。

（二）基于教学过程设计，开展实践探究活动

专业教师在进行机电一体化教学活动时应根据提前设计好的教学设计来开展教学工作，依次开展理论教学、虚拟仿真操作、学生实践操作、教学评价与总结等环节。此外，数字化虚拟仿真技术有一定的理解难度和应用门槛，在开展实践运用的过程中教师应当对学生进行培训，先让学生掌握相应的计算机技术和专业知识，然后再进行相应的仿真模拟操作活动。教师可以结合提前收集的多媒体课件、网课资源以及其他教学资源，根据教学案例和教学实验来对学生进行基本理论和知识的讲解活动。然后教师再利用数字化虚拟仿真技术为学生构建虚拟实验环境，让学生开展相应的实践操作活动。教师还可以结合具体的工程项目来对学生进行现场教学和模拟示范，从而提高学生的实践探究能力。之后教师再将学生划分成若干小组，以小组为单位进行课堂讨论活动以及小组项目探究活动。

例如，利用数字化虚拟仿真技术构建与实际环境相似的虚拟实验环境，模拟实际工程项目中的机电一体化系统。学生会从小组项目出发来分析实际问题以及现实需求，了解实际工程中的需求和问题。如利用数字化虚拟仿真技术和RFID技术来打造智能识别防盗系统，即RFID门禁系统设计。学生需要完成可行性分析、硬件选择、软件设计、语言编程等任务，还需要对活动过程进行复盘，进行相应的交流与总结活动，为实践探究活动画上圆满的句号。

（三）开展教学评价与总结活动，巩固机电一体化课程教学设计成果

教师在进行机电一体化课程教学设计与实践应用研究的过程中需要和学生进行更多的交流与互动，带领学生进行教学评价与总结，才能更好地发现课程设计问题以及数字化虚拟仿真技术的实践应用问题，在实践中验证教学设计的可行性，结合机电一体化课程特点以及信息技术手段的优势来不断地丰富学生的机电一体化课程学习体验。从而培养学生的实践能力和创新意识。在课程教学过程中教师可以采用发放调查问卷、组织课堂举手投票活动、组织学生进行上机实践操作讨论活动、进行一对一访谈交流等方式来了解学情，开展相应的教学评价与总结活动。教师还可以结合学生的课堂表现情况、专业知识和实用技能的实践操作情况、机电一体化作业完成情况、历次考试情况来对学生进行评价，为机电一体化课程教学设计优化提供支持。

结束语

总而言之，在本文中先讨论了当前机电一体化课程教学活动的现状，然后结合数字化虚拟仿真技术来制定相应的教学策略，对教师的教育教学工作以及学生的核心素养培养活动都产生了积极作用，解决了当前机电一体化教学活动设计陈旧、形式单一、内容不丰富等问题。在开展后续的教学及研究活动时，教师需要围绕着学生实践能力和创新意识培养需求，应用更加新颖的教学模式、技术手段、教育资源，为培养创新型、实践性、应用型人才发挥积极作用。此外，教师还需要研究如何进一步降低数字化虚拟仿真技术的应用成本，提高应用质量和效率，拓展应用范围和深度，从而助力机电专业课程教学改革活动。

参考文献：

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注：本文系山东省技工教育和职业培训科研课题《基于数字化虚拟仿真技术的机电专业课程教学改革创新研究 》研究成果，课题立项号RSJY2024-Y286