中职电子产品装配虚拟实训教学软件的分析及应用

管锋

[摘           要]  教育改革发展背景下，中职电子产品装配虚拟实训教学过程中要运用相应的先进技术，发挥软件技术积极作用，从整体上提升电子产品装配虚拟实训教学质量。基于此，先就中职电子产品装配虚拟实训教学设计需求以及软件模块简要阐述，然后就电子产品装配虚拟实训教学需要注意的问题，以及虚拟实训教学软件运用实现详细探究，希冀能从理论层面深化研究，为促进实际教学质量提升起到积极作用。

[关    键   词]  中职学校;电子产品装配;虚拟实训

[中图分类号]  G712                 [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2020）46-0230-02

中职学校主要以实用人才培养为主，这就要求在具体教学中教師能及时转变教学观念，以学生学习需求为中心，创新教学方式，从整体上促进学生学习效率的提升。特别是中西部欠发达地区职业教育不管是从师资力量、实训条件，还是从学生素质培养方面都相对落后，职业素养较差。这就要求中西部一线教师在实训条件严重不足、学生素质低下的情况下，在教学中想办法，找路子。为此，在电子产品装配教学中，为让学生在学习中提升学习能力，可通过虚拟实训教学软件的科学运用，让学生能更直观地观看装配过程。

一、中职电子产品装配虚拟实训教学设计需求及软件模块

（一）中职电子产品装配虚拟实训教学设计需求

中职阶段的教学过程中，要注重结合学生的实际专业特色展开教学工作，电子产品装配课程教学质量提升，要以实践教学为主，通过直观化的教学方式让学生对电子产品装配的整个流程熟悉，如此才能提升学生学习的质量和效率。电子产品装配虚拟实训教学中要注重做好教学需求分析工作，从而针对性开展虚拟实训教学工作。运用高效教学软件，结合学生实际学习需求开展教学活动，能提升整体教学效果（杨永刚，2019）。课程教学中教师需要注重学生主体地位的凸显，以及发挥教师自身指导作用，运用虚拟实训教学软件时能将“学生为本”教学理念得以贯彻，这样才能真正有助于促进教学目标的实现。

电子产品装配实训课程教学中，通过项目教学为主要的模式，教学中教师通过把典型电子产品装配知识技能作为教学重点，通过相应虚拟实训教学软件的应用促进学生掌握相应的操作方法以及程序等，激发学生学习的质量和效率。虚拟实训教学软件的运用需要发挥几种实用功能，如漫游功能、操作场景功能、交互功能、考核功能（朱方园，2019）。不同的功能内容所发挥的作用也是不同的，如漫游功能主要是从多角度来对虚拟实训器件和仪器设备观察的功能。再如，交互功能，主要是通过鼠标以及键盘运用操作来对屏幕中虚拟器件等实施自主化的操作，从这些功能方面充分发挥，这就为提升学生实训能力打下坚实的基础。

（二）中职电子产品装配虚拟实训教学软件模块

电子产品装配实训课程教学中通过教学软件的应用，就要对相应的模块内容明确，注重软件系统功能模块科学化设计，结合中职学生的学习特征设计相适应的模块内容，从而保障实训教学质量有效提升。实训教学软件的模块内容是多样的：

1.实训指导模块是重要内容，主要通过文字说明方式让学生明确实训目的，这样就能让学生了解实训中的各项任务内容。

2.装配演示模块内容，主要通过动画交互方式为学生演示操作，如通过器件检测安装，帮助学生对相应操作程序了解熟悉，明确操作的流程，这就能深化学生印象，帮助学生正确掌握安装操作的要点（陆龙福，2019）。

3.知识链接模块内容，主要是通过图文以及视频等方式将电子产品装配的理论知识通过识读的方式来进行说明，对于理论性比较强的教学内容相对比较复杂，能够让学生在知识链接模块的内容参考下有所了解熟悉。

4.虚拟装配模块内容，这是采用键盘以及鼠标结合的方式，让学生多角度观察，以及自主进行选择器件和工具虚拟实训等操作模块内容。

5.实训考核模块内容，主要是有理论以及虚拟操作的考核内容，主要是对学生电子产品装配的理论知识以及实践操作的学习状况进行考虑的模块内容（陈伏虎，2019）。如在进行理论考核的时候，主要是通过随机抽题的方式，操作的正确或错误通过分值进行表示。

二、中职电子产品装配虚拟实训教学要点及软件系统应用

（一）中职电子产品装配虚拟实训教学要点

中职电子产品装配虚拟实训软件教学应用过程中，需要把握好教学的要点，首先教师在教学观念上要及时转变，打破传统理论教学的观念桎梏，以学生为中心，利用现代化的技术来开展教学活动，从这些方面得到了强化，才能真正有助于促进电子产品装配虚拟实训教学质量的提升。运用创新教学模式，要注重把理论以及实践有机联系起来，注重学生综合素质的培养。

再者，电子产品装配虚拟实训教学要注重从实践条件方面有充分支持。学校就要从虚拟实训教学软件系统的开发研究以及硬件设施的完善建设方面加大资金投入力度，只有从实践条件方面得以满足，才能真正有助于实际教学工作的良好开展（许涛，2019）。

除此之外，电子产品装配虚拟实训教学中教师自身的能力素质提升也是比较关键的，只有保障教师专业素质水平符合实际教学发展要求，才能真正为实际虚拟实训教学工作的良好开展打下坚实的基础。所以通过“双师型”教师的培养，使之能符合中职人才培养教学的需要，为实现人才培养目标打下坚实基础。

（二）中职电子产品装配虚拟实训教学软件系统应用

中职电子产品装配虚拟实训教学软件系统的实现和应用，需要和实际的教学需求相结合，整个系统分成不同部分，即：登录及用户管理系统、虚拟实训系统。

1.登录和用户管理系统应用

虚拟实训教学软件系统的应用中，通过登录和用户管理系统的运用，主要是通过动态网页和数据库技术的运用，数据库会建立有用户名以及用户密码字段表，这些字段表主要是记录相应信息的，在用户从前台网页进行登录的过程中，需要登录账户名以及密码，通过动态网页技术提交到后台，只有在验证身份之后才能够进入虚拟操作的界面。

2.虚拟实训系统应用

（1）软件系统应用流程。电子产品装配实训课程教学中通过虚拟实训软件系统的应用，要发挥各系统的作用，从整体上提升教学质量。在对Unity3虚拟实训软件的运用下，呈现可视化教学内容，C#或类似JavaScript语言为脚本语言进行交互设计，在应用该软件过程中，主要是按照相应的步骤来落实的。①进行创设仿真模型;②通过3DSMAX优化模型应用;③Unity3D实现模型交互设计;④调试完善和发布。运用虚拟实训系统过程中就要按照既定的流程来落实，保障各环节都能和实际教学的内容相契合，促进学生高效化学习（王维霞，2018）。

（2）构建虚拟软件模型。电子产品装配实训教学中要注重运用虚拟软件进行构建元器件模型，其中如电子元器件和印制电路板等模型的构建。对于直流稳压电源装配实训教学中，就要准备好相适应的虚拟元器件，如二极管、电阻、三极管等内容。虚拟物件在3DSMAX中创建会存在一定的难度，所以通过将Proteus软件加以科学化运用，能通过电路板设计模块的运用有助于生成印制板电路和元器件3D模型，然后在3DSMAX中进行组合优化就能获得虚拟元器件的模型，可通过FBX文件形式导出。

（3）软件漫游功能的应用。电子产品装配虚拟实训教学软件的应用中，发挥软件的漫游功能是比较重要的，主要是在3DSMAX中通过键盘、鼠标操作完成，对元件以及场景实现漫游功能。操作中通过在3DSMAX中预置Camera Scripts下的Mouse Orbit.js导入工程中去，通过将Mouse Orbit.js 附加到Main Camera，在 Inspector面板中再对Mouse Orbit.js组件的Target设置相应参数，教学中就要能和实际教学内容相结合，如选择印制电路板为参照，右键鼠标添加到 Mouse Orbit.js代码中，这样就能将视角旋转功能触发。通过以上系列化的操作，就能使软件漫游的功能得以实现。

（4）虚拟装配功能的应用。电子产品装配虚拟实训教学中，通过对虚拟装配功能的运用，软件操作的时候，通过单击手动组装操作按钮，就能实现虚拟装配实训的目标，运用键盘以及鼠标来对屏幕中虚拟元器件以及仪器工具自主化操作，組装正确器件就会吸附在电路板上，在鼠标指向了待安装元器件过程中，电路板上就会有正确安装位置显示提示，通过鼠标拖放以及碰撞检测的方式，准备两套虚拟元器件，在手动组装按钮按下的时候，电路板辅助安装元器件renderer.enabled 属性设置为false，添加Box collider组件，最后进行分组对需要安装元器件显示出来。Main Camera上附加Unity3D中预置的DragRigidbody.js 脚本，对于需要安装的元器件添加Rigidbody以及Mesh collider组件，通过系列的操作后，进行碰撞，这样就能正确安装。通过对虚拟装配软件的应用后，对于需要开发的作品在网页发布，执行EXE文件多样化形式，这样就有助于学生观看，让学生在软件操作中能掌握相应实践的能力。

综上所述，中西部欠发达地区中职学校的教学过程中，对于电子产品装配虚拟实训教学活动的开展，主要是通过软件系统的操作来实现，所以这就要求教师在课堂教学中要充分注重融入创新的理念方法，以促进电子产品装配实训教学质量水平。未来的电子产品装配虚拟实训教学活动开展中，对虚拟实训软件的科学化应用，就能为实际教学工作的优化起到积极的作用，促进学生高效化学习专业知识技能。

参考文献：

[1]陈伏虎.基于电子产品装配实训耗材的高效利用方法研究[J].内江科技，2019，40（2）：59-60.

[2]陆龙福.关于电子产品整机装配分析[J].电子测试，2019（11）：129-130.

[3]许涛.航空电子产品装配中PFMEA方法的应用和改进研究[J].电子测试，2019（4）：109-110，120.

[4]杨永刚.《电子产品装配与调试》课程一体化教学模式的探索[J].电子世界，2019（17）：82-83.

[5]王维霞.中职电子产品装配虚拟实训教学软件的研究与开发[J].中国教育技术装备，2018（35）：107-108.

[6]朱方园.电子产品装配线提升机S形速度曲线的研究与实现[J].信息化研究，2019，45（4）：66-69.

编辑 鲁翠红