課堂教學(xué)實踐案例

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虛擬技術(shù)對機械實踐課堂教學(xué)的應(yīng)用

虛擬技術(shù)對機械實踐課堂教學(xué)的應(yīng)用1引言目前，中國的教導(dǎo)模式正在向“德國雙元制”教導(dǎo)學(xué)習(xí)，已從傳統(tǒng)的“填鴨式”理論教學(xué)轉(zhuǎn)向“互動式”實踐教學(xué)。

2022年，中國教導(dǎo)報刊載了一篇關(guān)于哈爾濱工程大學(xué)實踐教學(xué)從后臺走向前臺的文章，編者提出打造集約化實踐教學(xué)平臺，重新定位測驗教師身份，每個學(xué)院推出特色賽事的建議，并推出《高校加強實踐教學(xué)系列報道》，可謂極其重視。然而，實踐教學(xué)需要測驗室來支撐，在普遍高職院校的機械教學(xué)過程中，這恰恰是一個最薄弱的環(huán)節(jié)。現(xiàn)對我校機械專業(yè)實踐教學(xué)調(diào)研分析，察覺在實踐教學(xué)中測驗室的構(gòu)建與應(yīng)用存在著以下問題。

1.1普遍高職院校的特性該類院校一般都是地方性學(xué)校，獲得國家預(yù)算內(nèi)教導(dǎo)基建投資的機遇少，同時，其地位和實力也使得該類院校的縱向或橫向科研工程少，獲得的各種基金和個人捐助也少。

1.2機械專業(yè)測驗室的內(nèi)在“三高”特性第一、投入資本高：機械設(shè)備多為機電一體化設(shè)備，如拉伸測驗機、機床等，設(shè)備昂貴，投資大。其次、運行維護高：機械設(shè)備安裝繁雜，占地廣，要求高。在設(shè)備運行過程中，耗時耗電多，故障多，運行維護本金極高。第三、操作危害高：多數(shù)機械設(shè)備需要通電，在高溫下工作，稍有操作不當(dāng)，就會造成危害。2虛擬實踐課堂教學(xué)內(nèi)容鑒于以上“三高”特性，為了提升實踐教學(xué)效果，越來越多的實踐教學(xué)采用計算機技術(shù)來構(gòu)建虛擬平臺，如宇航數(shù)控仿真軟件[3]。但是在機械根基課中，由于不夠重視，虛擬平臺的應(yīng)用不多，而目前軟件公司完全有才能將虛擬技術(shù)[4]應(yīng)用到這些課程中并推廣。本文以《金屬工藝根基》中材料熱處理和金相組織查看實踐課為例，探討虛擬實踐課堂教學(xué)平臺在其中的應(yīng)用。

3虛擬實踐課堂教學(xué)平臺的構(gòu)建虛擬場景：軟件啟動后，即進入逼真的三維車間環(huán)境，其中包括:虛擬工件、測驗室設(shè)備、車間等，營造出真實的生產(chǎn)空氣。虛擬工件：工件材料外觀支持金屬質(zhì)感的真實紋理和彩色紋理兩種顯示方式。全體工件均同時配備各種數(shù)據(jù)和圖紙。虛擬工具：測驗工具，如加熱的電阻爐，時效爐，金相顯微鏡等，以接近實物的真實感顯示，同時在測驗時的動作也要接近真實效果。漫游操作：利用鼠標、鍵盤操作，可在虛擬測驗室中進、退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、抬頭、低頭、鏡頭遠近調(diào)理等。運動仿真：能夠以透視、局部、剖面、旋轉(zhuǎn)等各種手段、各種視角查看測驗設(shè)備運作全過程，從而學(xué)習(xí)熱處理測驗的工作原理。學(xué)識索引：從學(xué)識庫中可立刻探尋、查看到與某零件相關(guān)學(xué)識。同時，系統(tǒng)供給了豐富、真實的工件材料金相組織實例，包括金相組織圖譜、表格等。測驗操作：以逼真的3D手指舉行測驗演示，每一步都同步伴有語音及文字說明。測驗考核：智能化考核、防作弊功能、難度等級設(shè)定。自主開發(fā)：全體的說明文字、配置參數(shù)均采用EXCEL表驅(qū)動，用戶可以自定義增加工件材料及其工藝參數(shù)，更好的服務(wù)用戶。

4虛擬測驗課堂教學(xué)的作用4.1低本金，無污染虛擬實踐教學(xué)平臺運用計算機仿真技術(shù)，可以便當(dāng)?shù)拈_發(fā)典型測驗設(shè)備，一旦開發(fā)告成，那么可推廣到各個高職院校，大大裁減設(shè)備臺數(shù)、折舊和維護費用等，同時沒有原材料消耗，無污染，從而降低辦學(xué)本金。

4.2教學(xué)手段先進，無危害，軟件更新快運用虛擬技術(shù)表示設(shè)備，學(xué)生能真實的對虛擬設(shè)備舉行操作，且操作過程可制止誤操作帶來的危害。同時，由于現(xiàn)實中設(shè)備更新速度在很大程度上滯后于技術(shù)進展速度的現(xiàn)象，運用虛擬設(shè)備舉行測驗，只需更新軟件即可對測驗設(shè)備舉行更換，便當(dāng)又高效。

4.3教學(xué)方式獨特，學(xué)習(xí)興趣鞏固?，教學(xué)質(zhì)量效果顯著提高虛擬實踐教學(xué)采用在計算機上顯示相應(yīng)的圖像和交互操作的效果，坐在虛擬現(xiàn)實教室的學(xué)生那么可同時舉行操作三維“虛擬”出來的設(shè)備，不受場地限制，甚至在學(xué)生寢室也能完成測驗，同時通過在計算機上對測驗步驟舉行反復(fù)操作練習(xí)，從而提高教學(xué)質(zhì)量。4.4虛擬教學(xué)環(huán)境逼真，培養(yǎng)高職院校理工科學(xué)生實踐動手才能通過模擬現(xiàn)實世界真實場景，營造一個虛擬的三維測驗環(huán)境，這個環(huán)境要讓學(xué)生有“身臨其境”的感覺。學(xué)生可以通過虛擬操作獲得直觀的親歷體驗，從而在獲得安好操作方面學(xué)識的同時，提高他們在不同的繁雜環(huán)境下的推理判斷和瞬間決策才能。以這種方式獲得的閱歷也會告成的轉(zhuǎn)移到學(xué)生現(xiàn)實生活的實踐中。

5虛擬實踐課堂教學(xué)的實施方案虛擬實踐課堂教學(xué)的實施方案即開發(fā)一款虛擬實踐教學(xué)平臺。該平臺可在現(xiàn)有虛擬現(xiàn)實技術(shù)根基之上，通過實地調(diào)研察覺問題，理論探索研究探索解決方案，跟虛擬軟件公司議論合理利用其在虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域的技術(shù)和閱歷探索開發(fā)目標。同時在研發(fā)過程中請專家評估、組織鑒定等過程優(yōu)化技術(shù)方案使得研究成果更科學(xué)更貼近