論機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)教學(xué)中虛擬資源的開發(fā)利用

摘 要:虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)是超越現(xiàn)實(shí)通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行虛擬。虛擬資源的開發(fā)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的教學(xué)有著深遠(yuǎn)的意義，對(duì)于教學(xué)環(huán)境、學(xué)生學(xué)習(xí)能力、資源共享都起到了十分重要的作用。虛擬資源的開發(fā)是一個(gè)投資較大的教學(xué)方式，必須以實(shí)用性、真實(shí)性為目標(biāo)，最終的目的是為了學(xué)生能夠更好的參與到專業(yè)課件的學(xué)習(xí)中，并充分的掌握學(xué)習(xí)知識(shí)，培養(yǎng)綜合能力等。

關(guān)鍵詞:虛擬資源虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

中圖分類號(hào):TH12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)07(a)-0184-01

相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)而言，現(xiàn)代的教學(xué)模式更傾向于虛擬資源的開發(fā)。最早運(yùn)用虛擬技術(shù)在教學(xué)中的國家是美國。隨著計(jì)算機(jī)的普及，現(xiàn)代化的教學(xué)，虛擬資源教學(xué)已經(jīng)成為必然。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)定義

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)是超越現(xiàn)實(shí)通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行虛擬，以計(jì)算機(jī)仿真為首要條件，綜合利用了仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)圖形、人工智能等對(duì)其進(jìn)行基礎(chǔ)處理，使人能夠在虛擬的環(huán)境下通過語言、肢體等方式進(jìn)行交流，現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在各行各業(yè)均有應(yīng)用，比如:通信、制造、娛樂、教學(xué)等等。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相當(dāng)于一個(gè)圖形工作站，它的應(yīng)用前景十分被看好，最早應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的是航空航天領(lǐng)域，在20世紀(jì)70年代，用來培訓(xùn)宇航員，被譽(yù)為“安全、有效、省錢”的培訓(xùn)方法。近幾年，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已走近娛樂、文化、教育、建筑、工業(yè)等方面。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的技術(shù)關(guān)鍵可分為:(1)環(huán)境建模技術(shù);(2)立體聲合成、立體顯示技術(shù);(3)觸覺反饋技術(shù);(4)交互技術(shù);(5)系統(tǒng)集成技術(shù)。

2 虛擬資源開發(fā)的意義

機(jī)械設(shè)計(jì)與制造是實(shí)踐性非常強(qiáng)的專業(yè)，該課程在學(xué)習(xí)時(shí)受到教學(xué)環(huán)境、教學(xué)設(shè)施、教學(xué)場(chǎng)地等的限制，往往不能讓學(xué)生到機(jī)械制造廠去實(shí)習(xí)參觀，造成了學(xué)生不能真正的理解，融會(huì)貫通。在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)中開展虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用教學(xué)，可以解決學(xué)生學(xué)習(xí)效率差、吸收低等問題，將以往在腦海中想象的零部件以更加形象化的方式呈現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生更加直觀正面的了解觀察零部件，明白其裝配關(guān)系，了解設(shè)計(jì)加工工藝，將裝配加工過程中運(yùn)用到得工具、機(jī)床、道具等能及時(shí)的融入所學(xué)到的知識(shí)當(dāng)中，縮短課本與實(shí)際的距離。在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教學(xué)中，學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)，在不同的情境下進(jìn)行不同的學(xué)習(xí)方式，獲取豐富的課堂及課堂外知識(shí)，操作簡(jiǎn)單，減少錯(cuò)誤率，可以幫助和引導(dǎo)學(xué)生自主完成學(xué)習(xí)內(nèi)容。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用除了讓學(xué)生更加了解專業(yè)內(nèi)容外，也可以減少學(xué)校對(duì)于教學(xué)設(shè)備方面的資金投入，解決教學(xué)設(shè)備更新不足的問題。在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)中，學(xué)生進(jìn)行實(shí)習(xí)操作時(shí)會(huì)大量的消耗原材料，造成機(jī)床磨損等問題，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用則不需要這方面的支出，開放性的虛擬資源可以巡回利用，二次發(fā)開的成本也相對(duì)降低。

虛擬資源的開發(fā)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的教學(xué)有著深遠(yuǎn)的意義，對(duì)于教學(xué)環(huán)境、學(xué)生學(xué)習(xí)能力、資源共享都起到了十分重要的作用。

3 虛擬資源在教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在早期學(xué)生學(xué)習(xí)階段以及遠(yuǎn)程教育存在優(yōu)勢(shì)。在虛擬教學(xué)中，虛擬資源的教學(xué)優(yōu)勢(shì)可分為幾個(gè)方面。

3.1 交互性課件

在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)中，枯燥的理論擋住了學(xué)生學(xué)得興趣，生動(dòng)形象的多媒體課件可以帶動(dòng)學(xué)生的興趣，能夠把復(fù)雜的東西變得簡(jiǎn)單，抽象變?yōu)榫唧w，并有效地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)生更好的理解學(xué)習(xí)內(nèi)容。交互性是促成學(xué)習(xí)的保證，也是教學(xué)改革的目標(biāo)。讓學(xué)生與老師與課件互動(dòng)起來，自主參與到學(xué)習(xí)中來，加強(qiáng)學(xué)習(xí)印象，借助虛擬的資源引導(dǎo)學(xué)生沉醉在課件中。

3.2 虛擬開放性教學(xué)

在虛擬開放性教學(xué)中，可以由虛擬的老師、虛擬的學(xué)生、遠(yuǎn)教學(xué)生三方一起進(jìn)行交流，創(chuàng)造一個(gè)人性化的教學(xué)環(huán)境，使遠(yuǎn)教的學(xué)生能夠在自在、親切的學(xué)習(xí)環(huán)境中完成學(xué)習(xí)。開放性教學(xué)更利于以后資源的引入，單元的替換。在教學(xué)中，各個(gè)單元一虛擬方式進(jìn)行交互程序，便于對(duì)軟件的維護(hù)，教學(xué)的更新，教學(xué)方式的改變。

3.3 虛擬實(shí)踐性教學(xué)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用可以讓讓更多的教師及相關(guān)工作人員總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，體現(xiàn)教師的主導(dǎo)以及學(xué)生學(xué)習(xí)的作用，在虛擬資源中可以根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)試，自動(dòng)打分，然后根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行教學(xué)重點(diǎn)的劃分，教學(xué)方向的更新，學(xué)生也可通過虛擬資源向老師提出質(zhì)疑，反饋問題，學(xué)習(xí)難點(diǎn)等。

4 結(jié)語

虛擬資源的開發(fā)是一個(gè)投資較大的教學(xué)方式，必須以實(shí)用性、真實(shí)性為目標(biāo)，最終的目的是為了學(xué)生能夠更好的參與到專業(yè)課件的學(xué)習(xí)中，并充分的掌握學(xué)習(xí)知識(shí)，培養(yǎng)綜合能力等。

參考文獻(xiàn)

[1]柯中爐，牟惠康，楊林生.虛擬技術(shù):提升高職專業(yè)課實(shí)踐教學(xué)的有效策略[J].職業(yè)教育研究，2008(10)158～160.

[2]梅澤高，俞濤，王棟，朱文華.虛擬裝配仿真系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的研究[J].計(jì)算機(jī)仿真，2007，24(11):231～261.

[3]曾紅，劉淑芬，劉曉勇.工程制圖網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立與應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)，2008(2):120～121.