許晶 楊曉輝

【摘要】本文主要研究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高職院校機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)中的運(yùn)用方法，通過(guò)分析已有的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)或者生產(chǎn)中的應(yīng)用，結(jié)合高職院校機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)的特點(diǎn)和內(nèi)容，探討研究面向高職院校機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的框架體系和教學(xué)平臺(tái)。

【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 高職院校 機(jī)械制造 實(shí)訓(xùn)教學(xué)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）03-0246-02

前言

我國(guó)高職院校的教學(xué)目標(biāo)，就是培養(yǎng)在生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)第一線(xiàn)的高技能專(zhuān)門(mén)人才。操作技能的培養(yǎng)是高職院校教學(xué)活動(dòng)區(qū)別于其他院校教學(xué)活動(dòng)的特點(diǎn)。操作技能的要領(lǐng)只能在反復(fù)實(shí)踐中逐漸加強(qiáng)。然而，由于機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)開(kāi)支較大且具有一定的危險(xiǎn)性，還存在師資力量受限的問(wèn)題，老師不可能對(duì)每一個(gè)學(xué)生作針對(duì)性指導(dǎo)，故實(shí)訓(xùn)教學(xué)的實(shí)效性并不強(qiáng)。鑒于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有其諸多優(yōu)點(diǎn)，探索將其應(yīng)用到高等職業(yè)學(xué)校機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)當(dāng)中，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)的方法，學(xué)生可以根據(jù)自己的基礎(chǔ)知識(shí)及動(dòng)手情況對(duì)于實(shí)訓(xùn)進(jìn)度和內(nèi)容進(jìn)行側(cè)重和把握。這樣一方面是讓學(xué)生更好地結(jié)合自己的實(shí)際情況進(jìn)行學(xué)習(xí)，有更為穩(wěn)固和踏實(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程，另一方面節(jié)約了教學(xué)成本、減小了教學(xué)危險(xiǎn)性。

一、高職實(shí)訓(xùn)教學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀

高職院校是培養(yǎng)基層第一線(xiàn)的高級(jí)技術(shù)應(yīng)用型專(zhuān)門(mén)人才的基本平臺(tái)。在人才培養(yǎng)過(guò)程中，或者說(shuō)是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)，其主要實(shí)現(xiàn)手段是依托課程學(xué)習(xí)體系。隨著教學(xué)手段和教學(xué)方法的變革，以及高等院校教學(xué)手段的豐富化、多樣化，高職教育的發(fā)展也步入一個(gè)嶄新的階段，各個(gè)高職院校在師資力量、教學(xué)設(shè)備、教學(xué)環(huán)境等方面投入了大量的精力和財(cái)力，且成效顯著。但從實(shí)訓(xùn)教學(xué)方面來(lái)看，依舊存在以下問(wèn)題：

1.教學(xué)場(chǎng)地有限，教師在講解過(guò)程中，由于設(shè)備器材有限，只有部分學(xué)生能較為清楚地看到設(shè)備器材；

2.實(shí)訓(xùn)教學(xué)所用器材種類(lèi)多、成本高，大量設(shè)備器材磨損折舊量大；

3.由于科技發(fā)展迅速，教學(xué)器材的更新?lián)Q代無(wú)法趕上技術(shù)的進(jìn)步；

4.在車(chē)間教學(xué)時(shí)，學(xué)生在操作中存在一定的危險(xiǎn)性；

5.由于學(xué)生是學(xué)習(xí)，對(duì)于儀器設(shè)備不夠熟悉，在實(shí)踐中誤操作較多，容易導(dǎo)致儀器設(shè)備故障甚至無(wú)法使用，因此也存在一定的安全隱患。

近幾年，由于高職院校招生人數(shù)大幅度增加、實(shí)踐教學(xué)經(jīng)費(fèi)缺乏、實(shí)訓(xùn)設(shè)備陳舊落后，以及真正建立企業(yè)實(shí)習(xí)基地難度大等原因，實(shí)訓(xùn)教學(xué)難已經(jīng)成為長(zhǎng)期困擾高職院校實(shí)踐教學(xué)的普遍性問(wèn)題。

實(shí)踐表明：運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)展實(shí)訓(xùn)教學(xué)有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，為每個(gè)學(xué)生提供在虛擬崗位中的動(dòng)手操作機(jī)會(huì)，進(jìn)而達(dá)到預(yù)期教學(xué)目的。因此，構(gòu)建基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)型崗位和相應(yīng)的崗位場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)與職業(yè)崗位的無(wú)界化具有重要意義。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械專(zhuān)業(yè)課程體系中，利用其優(yōu)秀的沉浸性和交互性，擺脫了學(xué)生過(guò)度依賴(lài)課本的現(xiàn)實(shí)，突破了傳統(tǒng)的教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)了將課堂從“二維”擴(kuò)展到“三維”。將學(xué)生被動(dòng)式學(xué)習(xí)變?yōu)榛?dòng)式學(xué)習(xí)，有效地幫助學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)其動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。使教學(xué)內(nèi)容更加逼真形象，教學(xué)過(guò)程更加生動(dòng)靈活。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)既能改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，又能改善教學(xué)實(shí)踐，同時(shí)還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。它對(duì)于增強(qiáng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的實(shí)效性有明顯的作用：

1.高度激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。虛擬現(xiàn)實(shí)提供了一種寓樂(lè)于學(xué)的學(xué)習(xí)形式，這有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在虛擬現(xiàn)實(shí)中，基于自然方式的交互作用和個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生不僅僅是一個(gè)觀(guān)察者，還是動(dòng)作積極參與者。在這種虛擬的環(huán)境中，學(xué)生的各種感覺(jué)與虛擬的學(xué)習(xí)情境相互聯(lián)系和作用。

2.突破時(shí)間和空間限制。建構(gòu)主義主張學(xué)習(xí)情境與實(shí)際情境相結(jié)合，因?yàn)閷?shí)際情境領(lǐng)域具有生動(dòng)性和豐富性，能使學(xué)生掌握高級(jí)知識(shí)。然而有些情景在現(xiàn)實(shí)生活中不是時(shí)時(shí)刻刻都存在的，有時(shí)間上的限制。有些情境有其特定的時(shí)代背景，在不同的時(shí)代背景下，學(xué)習(xí)者就會(huì)有不同的感受，就容易造成感知上的偏差。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅僅可向?qū)W生提供一種可在實(shí)際生活中可以找到的情境和體驗(yàn)，還可以再現(xiàn)特定的時(shí)代環(huán)境。另外，一些事物的發(fā)展需要漫長(zhǎng)的時(shí)間，甚至在現(xiàn)實(shí)的生活中無(wú)法觀(guān)測(cè)到全過(guò)程，而通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)一些需要幾十年甚至上百上千年才能觀(guān)察的變化過(guò)程可以在很短的時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)給學(xué)生。

3.為學(xué)生提供個(gè)性化的教學(xué)服務(wù)。使用虛擬現(xiàn)實(shí)可給學(xué)生提供機(jī)會(huì)去嘗試不同的選擇，但沒(méi)有做“真實(shí)的事情”的危險(xiǎn)、費(fèi)用或時(shí)間消耗。人們還可嘗試在現(xiàn)實(shí)世界里不可能做的各種方案，對(duì)于不同方案進(jìn)行比選。這樣既可使學(xué)生免受傷害，也可較為方便、小耗費(fèi)地得到最佳實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

基于虛擬現(xiàn)實(shí)的虛擬測(cè)試技術(shù)是通過(guò)將虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)拓展到測(cè)試分析的一般領(lǐng)域而形成的適用于通用的測(cè)試目的的一種新型的測(cè)試技術(shù)，使得在由計(jì)算機(jī)軟件生成的虛擬測(cè)試環(huán)境中對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行仿真和測(cè)試成為可能。

參考文獻(xiàn)：

[1]付長(zhǎng)亮.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡(jiǎn)介[J].信息與電腦（理論版）， 2009，（11）：60～61.

[2]徐紀(jì)濤，李鑫.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用探析[J].武警學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，（1）：52～55.