虛擬現實技術在數控教學中的應用探討

[摘 " " " " "要] 現階段，隨著虛擬現實技術的發展及普及，通過虛擬現實技術組織教學活動已經成了可能。虛擬現實技術的運用能夠解決傳統數控教學過程中出現的問題，通過軟件仿真模擬，能夠提升學校數控教學效率。

[關 " 鍵 " "詞] " " 數控教學;虛擬現實技術;應用

[中圖分類號] " G718 " " " " " " " " [文獻標志碼] "A " "[文章編號] "2096-0603（2015）26-0042-01

計算機技術以及信息技術的日益改進，使得虛擬現實技術逐漸被運用到各個領域中?，F階段，國際上對于教育領域如何運用虛擬現實技術的研究力度逐漸加大。在數控教學過程中，應用虛擬現實技術，具有一定的先進性及實用性。

一、虛擬現實技術的定義

虛擬現實技術指的是在創建高速計算機系統的基礎上，讓人能夠感受到身臨其境，且能夠和環境交互體驗的一種虛擬實踐技術。該技術結合了信息處理技術、傳感技術、職能技術、圖像處理技術、模式識別技術、網絡技術以及計算機圖形學等諸多科學，利用計算機，將數字化信息轉化為成人能夠直接感知的多維信息。此外，虛擬現實環境主要是由生成系統、圖像識別、圖形識別、聲音識別、感觸識別、人工智能系統、傳感器系統以及網絡通信系統等構成。

而虛擬現實技術的運用，能夠讓教師帶領學生在虛擬教學環境中學習數控知識，學生身臨其境，獲得直接經驗，提高了感性認知;學生在掌握了基本實踐方法后，敢于嘗試，從而更好地激發了學生對數控學習的主動性及積極性;學校并不需要花費大量資金用于購買設備上;在仿真軟件中，學生能夠進行零件加工，在掌握了各種操作技能后再進行機床實踐，降低了機床、道具等不必要的損耗。

二、在數控教學中應用虛擬現實技術

通過虛擬現實技術，建立虛擬數控系統，組織教學活動。虛擬數控系統能夠模擬真實機床及數控機床的全部功能，且不會由于利用了某種相似功能而造成機床結構的失真，也不會造成數據信息的丟失;學生能夠在虛擬環境內完成機床運動以及切削流程等，繼而直接獲得有關加工數據信息。

（一）具體運用

其一，在數控理論教學中運用軟件仿真。數控深入學習是以理論為基礎，數控專業的技術性極強，要求學生打好數控理論基礎，同時還要對數控設備有準確了解。而軟件仿真模式以圖文并茂的形式為主，是一種行之有效的教學手段，也是必不可少的教學資源，在數控教學中，能夠激發學生學習的積極性。

其二，在實踐課程，如編程及數控加工等課程教學中的具體應用。因為數控機床并不多，無法為班級所有學生提供足量的機床。但是采取虛擬現實技術，通過仿真軟件，為每位學生掌握機床性能、數控知識創造了可能。

（二）注意事項

將虛擬現實技術與多媒體相結合，使得抽象的數控理論教學更加形象化，學生直接感知數控知識。因為在虛擬現實技術的運用過程中，教學場所更加逼真，以往的被動實踐教學局面被打破，學生和虛擬環境相互作用，從虛擬環境中直接獲得了數控知識及實踐操作技能。這種新型主動學習模式，取代了以往的“以教促學”模式，達到了雙向教學目的，使得學生更容易掌握及內化數控知識，同時也能夠鍛煉學生的科學素質及觀察能力。

學校對于數控專業學生的培養目的在于提升學生的實踐能力，確保學生能夠掌握相關理論知識，特別是數控專業，更要注重對學生操作技能的培養。

因為軟件仿真教學存在不足之處，例如：通過軟件仿真，將進給量設定成F10.0 mm/r，將切削深入ap設定成20.00 mm的情況下就能夠完成正常加工流程，且不會出現警示信息。然而在通常情況下，數控機床無法在此切削用量下正常工作。所以，筆者認為虛擬現實技術并不能解決全部的數控教學問題，還應通過實際操作來彌補，軟件仿真并不能和實際加工混為一談，這兩者依舊存在一定差距。因此，在數控教學期間，應對軟件仿真進行科學的運用，但也不能只依靠軟件組織實習教學活動。

在數控教學期間，對虛擬現實技術進行科學地運用，還應注重和實踐教學相結合，確保仿真軟件真正服務于教學，將虛擬現實技術作為學生加深數控知識學習的橋梁，而不是唯一的教學手段，減少虛擬現實技術應用的負面問題，發揮出該技術的最佳教學作用。

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