論機械設計與制造專業教學中虛擬資源的開發利用

摘 要:虛擬現實技術(VR)是超越現實通過計算機進行虛擬。虛擬資源的開發對于機械設計與制造專業的教學有著深遠的意義，對于教學環境、學生學習能力、資源共享都起到了十分重要的作用。虛擬資源的開發是一個投資較大的教學方式，必須以實用性、真實性為目標，最終的目的是為了學生能夠更好的參與到專業課件的學習中，并充分的掌握學習知識，培養綜合能力等。

關鍵詞:虛擬資源虛擬現實技術

中圖分類號:TH12文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)07(a)-0184-01

相對于傳統教學而言，現代的教學模式更傾向于虛擬資源的開發。最早運用虛擬技術在教學中的國家是美國。隨著計算機的普及，現代化的教學，虛擬資源教學已經成為必然。

1 虛擬現實技術定義

虛擬現實技術(VR)是超越現實通過計算機進行虛擬，以計算機仿真為首要條件，綜合利用了仿真技術、計算機網絡、計算機圖形、人工智能等對其進行基礎處理，使人能夠在虛擬的環境下通過語言、肢體等方式進行交流，現虛擬現實技術在各行各業均有應用，比如:通信、制造、娛樂、教學等等。

虛擬現實技術相當于一個圖形工作站，它的應用前景十分被看好，最早應用虛擬現實技術的是航空航天領域，在20世紀70年代，用來培訓宇航員，被譽為“安全、有效、省錢”的培訓方法。近幾年，虛擬現實技術已走近娛樂、文化、教育、建筑、工業等方面。

虛擬現實技術的技術關鍵可分為:(1)環境建模技術;(2)立體聲合成、立體顯示技術;(3)觸覺反饋技術;(4)交互技術;(5)系統集成技術。

2 虛擬資源開發的意義

機械設計與制造是實踐性非常強的專業，該課程在學習時受到教學環境、教學設施、教學場地等的限制，往往不能讓學生到機械制造廠去實習參觀，造成了學生不能真正的理解，融會貫通。在機械設計與制造專業中開展虛擬現實技術的應用教學，可以解決學生學習效率差、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在學生面前，讓學生更加直觀正面的了解觀察零部件，明白其裝配關系，了解設計加工工藝，將裝配加工過程中運用到得工具、機床、道具等能及時的融入所學到的知識當中，縮短課本與實際的距離。在虛擬現實技術的教學中，學生可以自主學習，在不同的情境下進行不同的學習方式，獲取豐富的課堂及課堂外知識，操作簡單，減少錯誤率，可以幫助和引導學生自主完成學習內容。

虛擬現實技術的應用除了讓學生更加了解專業內容外，也可以減少學校對于教學設備方面的資金投入，解決教學設備更新不足的問題。在機械設計與制造專業中，學生進行實習操作時會大量的消耗原材料，造成機床磨損等問題，而虛擬現實技術的應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，二次發開的成本也相對降低。

虛擬資源的開發對于機械設計與制造專業的教學有著深遠的意義，對于教學環境、學生學習能力、資源共享都起到了十分重要的作用。

3 虛擬資源在教學中的應用

虛擬現實技術在早期學生學習階段以及遠程教育存在優勢。在虛擬教學中，虛擬資源的教學優勢可分為幾個方面。

3.1 交互性課件

在機械設計與制造專業中，枯燥的理論擋住了學生學得興趣，生動形象的多媒體課件可以帶動學生的興趣，能夠把復雜的東西變得簡單，抽象變為具體，并有效地呈現在學生面前，使學生更好的理解學習內容。交互性是促成學習的保證，也是教學改革的目標。讓學生與老師與課件互動起來，自主參與到學習中來，加強學習印象，借助虛擬的資源引導學生沉醉在課件中。

3.2 虛擬開放性教學

在虛擬開放性教學中，可以由虛擬的老師、虛擬的學生、遠教學生三方一起進行交流，創造一個人性化的教學環境，使遠教的學生能夠在自在、親切的學習環境中完成學習。開放性教學更利于以后資源的引入，單元的替換。在教學中，各個單元一虛擬方式進行交互程序，便于對軟件的維護，教學的更新，教學方式的改變。

3.3 虛擬實踐性教學

虛擬現實技術的應用可以讓讓更多的教師及相關工作人員總結實踐經驗，體現教師的主導以及學生學習的作用，在虛擬資源中可以根據學習內容對學生進行測試，自動打分，然后根據測試結果進行教學重點的劃分，教學方向的更新，學生也可通過虛擬資源向老師提出質疑，反饋問題，學習難點等。

4 結語

虛擬資源的開發是一個投資較大的教學方式，必須以實用性、真實性為目標，最終的目的是為了學生能夠更好的參與到專業課件的學習中，并充分的掌握學習知識，培養綜合能力等。

參考文獻

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