網絡教育中虛擬現實技術在機械學科的運用

王新智

摘 要：虛擬現實技術具有真實性、形象性等特點，近些年開始大范圍的在遠程教育當中當中得到廣泛的應用，本文分析在當今的遠程教育當中機械學科中利用虛擬現實技術過程中存在的問題，將虛擬現實技術的優勢充分的展示出來，使遠程教學資源得到有效的豐富，從而使教學效果得到有效的增強。

關鍵詞： 網絡教育；虛擬現實技術；機械學科

【中圖分類號】 G250.72 【文獻標識碼】A 【文章編號】2236-1879（2017）05-0229-02

我國網絡技術和多媒體技術不斷高速發展，遠程教育的基礎就是網絡技術，在實際教學過程中，遠程教育發揮著越來越重要的作用。在遠程教育當中，最大的目標就采取有效的措施，提供更加優質的學習資源。機械學科具有很強的綜合性和實踐性，挖掘機械學科的課程資源，促進遠程教育更好的發展。

一、概述虛擬現實技術

（一）虛擬現實技術的概念

虛擬現實技術主要是針對信息感知和信息環境才去的仿真模擬技術，融合媒體技術、網絡技術、軟件技術等，不會受到時空方面的限制。虛擬技術利用各種編程語言和虛擬現實建模語言，建立三維的虛擬試驗場景，將各種插件和專用設備進行綜合利用，在模擬的環境當中實時交互操作者和虛擬環境，使用者就仿佛在真實的場景當中進行實驗，獲得實時性的體驗。我國遠程教育在近些年不斷發展，利用傳統的遠程教育無法滿足當今學員的學習要求，因此在遠程教育當中開始廣泛的利用虛擬現實技術。

（二）虛擬技術在遠程教育的機械學科當中利用的優勢

1.交互性：機械學科很多課程實踐都無法達到遠程教育的教學目標，主要是因為缺乏實訓的設備和場地，利用虛擬現實技術可以這方面的不足進行彌補。虛擬現實技術可以對于試驗設備和實驗環境進行高度的仿真，讓學生按照具體的步驟和要求完成實訓，獲得實驗真實的數據，向教師進行反饋。在這個過程中，可以鍛煉學生的動手能力，也可以激發出他們的創造能力。

（二）提高資源建設的共享性和開放性

遠程教育具有很強的共享性和開放性，結合虛擬技術和網絡技術，可以共享優質的教學資源，使人們對于社會資源的各種需求得到滿足。實訓需要很多大型的設備，這些設備通常比較昂貴，在教育過程中，很難滿足所有的設備，建立虛擬實驗室可以避免上述問題，降低教育成本，使學生獲得良好的鍛煉，提高教育的開放性，學生隨時都可以實踐虛擬實驗，使學習資源得到充分的利用。

三、虛擬技術在機械學科遠程教學當中的利用

（一）在機械學科遠程教學中利用

針對液壓氣動技術在機械學科當中屬于一項專業基礎課，教學目的就是讓學生掌握液壓和氣動技術。液壓系統的核心就是液壓泵，這也是主要的教學內容。這對傳統的網上教育資源都是靜態網頁，通常就是文本、圖片、PPT等，有的時候也會加入一些簡單的GIF、Flash 等，這些對于學生的對于知識的理解沒有起到積極作用，這部分知識具有很強的實踐性，需要學生動手操作，否則課程教學目標是很難實現的，這就需要建立相關的虛擬仿真實驗，針對組裝和拆卸齒輪泵等建立模擬訓練，可以促進今后的實物訓練，奠定學生工程實踐技能的發展。

1.呈現液壓齒輪泵三維模型：液壓齒輪泵具有復雜的機構，其中涉及到非常多的小零件，因此很難理解其內部結構。傳統教學過程中，通常都是利用圖片展示機械結構圖，但是其展現的效果是非常有限的，因此可以利用虛擬仿真軟件畫出具體的三維結構圖，通過仿真演示，可以將液壓齒輪泵的各個部件構圖展現出來。

2.液壓齒輪泵拆裝虛擬實驗：液壓齒輪這種裝配體是比較典型的，以工程實踐需要為基礎，明確各個組裝齒輪泵的組裝，虛擬實驗平臺，訓練有關外嚙合齒倫泵的組裝和拆卸，利用鼠標將相應的零件進行點擊，這樣可以完整相關的試驗。在實驗過程中，應該嚴格應對虛擬實驗的操作步驟和實驗室的實驗步驟，需要嚴格按照具體的順序點擊零件。

在實踐拆裝齒輪泵的實驗過程中，可以利用鼠標進行點擊實踐齒輪泵轉配實驗。在實際虛擬的實驗當中，學生可以利用鼠標點擊，從而可以親手操作頁面當中的元器件，如果在實際操作的過程中遇到了困難，或者出現了步驟錯誤，可以將下邊表示的步驟直接點擊，可以選擇語音提示，也可以利用動畫演示，在這個過程中，可以發揮出學習的交互作用。學生可以親自參與到結構的裝配額拆卸當中，充分發揮出虛擬實驗的交互性作用，將實驗項目更好的發展，從而獲得試壓技能的訓練。

（二）在機械制造的基礎課程當中利用虛擬技術

機械制造基礎這門課程涉及到范圍很廣，具有很強的理論性和實踐性。機械制造基礎的學習內容包括金屬加工工藝和切削方法等各個方面的內容，不僅具有比較強的理論性，與此同時，還緊密的連接著實踐加工，以傳統的遠程教學方法為基礎，在網絡當中了融入書本當中的文字、圖片，一些知識比較晦澀難懂，學生在學習的過程中會感覺內容比較抽象、枯燥，很難進行領域。因此可以利用虛擬仿真技術實現有效的模擬演示，可以使知識顯得形象、直觀，幫助學生深入理解。

例如學習工件的定位原理的過程中，因為學生缺乏實踐性，那么不夠了解工件定位，書本上知識采取了文字敘述，學生很難接受這個知識點，教學規程無法更好的進行下去。這就需要調整這個部分的教學內容，利用虛擬模擬方式解釋說明工件定位的原理。利用虛擬演示教學方法，幫助學生深入的理解定位原理，并且掌握具體的定位方法，將欠定位和過定位的問題進行正確的分析，這樣學生就可以更容易的接受新知識，幫助教師盡快的完成教學目的。

結束語：

高科技不斷高速的發展，在遠程教育當中開始廣泛應用虛擬現實技術，這種新型媒體形式使當今遠程教育的課程資源建設得到豐富，使機械學科可以結合實踐課程更好的發展，培養學生的動手實踐能力和創造想象能力。

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