虚拟现实论文关于基于虚拟现实技术的数控实训课混合模式教学的理论实践论文范文参考资料

虚拟现实论文关于基于虚拟现实技术的数控实训课混合模式教学的理论实践论文范文参考资料 曾利奎 重庆工商职业学院智能制造与汽车学院 基金项目：重庆工商职业学院xx 年教育教学改革研究项目（GZJG1512720）。 摘要：通过探索基于虚拟现实技术的数控实训课线上线下混合教学模式，总结得出线下面授应该发挥教师的主导作用，为学生构建知识内容体系，而线上采用数字化虚拟教学环境，需要充分发挥学生主体作用。实践证明这种虚实结合的混合教学模式是提升学习效益的新型教学模式。 关键词：虚拟现实 数控实训 教学模式 虚拟现实技术（Virtual Reality）是一种可以创建和体验虚拟世界的仿真计算机技术，它利用计算机生成一种模拟状态，是一种多种信息融合的、交互式的二维、三维动态场景和实体行为的仿真系统，使用户沉浸到该虚拟的仿真环境中。虚拟现实技术是在综合计算机图形学、计算机动模拟与仿真、传感技术、显示技术等许多计算机学科的基础上发展起来的一种计算机应用新领域。特别是基于网络的虚拟现实技术(Web3D)有着广泛的作用和影响，尤其在虚拟教学、虚拟实验、虚拟仿真校园等方面的应用更为广泛性。 目前学校已建设有现代数控加工等相关实训室十个。一方面，利用虚拟现实技术，可以有效地解决实训条件与实训效果之间的矛盾。另一方面，许多昂贵的实训验、培训器材，由于受价格的限制而无法普及。如果利用虚拟现实技术，在多媒体计算机上建立虚拟实验室，学习者便可以走进这个虚拟实验室，身临其境般的操作虚拟仪器，操作结果可以通过老师管理系统反馈给老师，来判断操作是否正确。开展虚拟实训既不消耗器材，也不受场地等外界条件限制，且可重复操作，且不会因操作失误而造成人身事故。 1.以基于工作过程，项目化、模块化教学模式，改革调整课程教学标准，以适应“混合模式”教学的需要 数控实训课程的教学目标是为了培养学生的初步机械加工工艺分析能力、数控编程的基本能力，熟悉数控机床加工操作技能，产品零件图的识读与质量测量，工、刀、量具的使用等机械加工工艺内容及手工编程的能力与职业规范等，通过基于工作过程的教学理论，改革课程标准，使教学内容、教学过程、教学组织形式、教学考核标准等与工厂工作过程接合起来，通过项目的实施，把职业规范及岗位的基本技能要求融入到教学过程中和教学目标中。在这过程中，理论教学与编程等工作作为面授内容及要求，而程序的校验，调试，产品的试加工都可以通过虚拟仿真资源在内部网上进行。 2.利用数字化资源及仿真教学资源，随时、随地、随意的学习 根据虚拟现实技术的特点以及数字化资源的增多，技术的进步，学生可以利用校园网在校园的任何角落进行数控虚拟仿真学习与练习。 为了培养学生的职业能力及生产适应能力，把数控实训课程的教学项目内容（包括主要的数控车削加工与数控铣床与加工中心加工）与工厂的生产过程相结合起来，再根据学生学习的方便性及学校实训设备与虚拟教学资源的情况进行教学内容调整与融合。使教学内容更加贴近工厂生产实际，技术与技能的学习更具实用性。 3.充分利用网上学习的优势，适应职业技能需求，按照“七步法”进行教学设计 以“资讯、计划、决策、实施、检查、评估、整改”的课程开发七步法进行课程教学设计，以工作项目（任务）的形式来设计学习情境，线上与线下互动，优势互补，使理论与实训教学，技术与技能的培养按照工厂工作过程来组织实施，充分利用网上仿真教学资源及实训设备使“教、学、做”一体化，有效的培养学生的学习技能与学习兴趣。 4.线下教师主导，线上学生自主，主动学习，相互指导为主线，拓新教学手段 数控实训课程是一门实践性很强的课程，要求学生在掌握数控加工工艺分析等理论知识的同时，培养手工编程并进行调试加工的实践动手能力。为了达到这个目的，采取分组教学法，多媒体教学法，仿真教学等方法、线上与线下相结合。教师在指导和示范时，为了安全及指导效果，可以先对小组长进行指导示范，然后通过小组长在线上去指导和帮助其他同学练习，教师总体协调及指导。 1.线上、线下混合教学内容设计 以数控机床操作实训为例，结合虚拟仿真技术，把线下与线上资源有机结合起来对教学内容进行设计。 理论教学比如程序编制，工艺分析等进行线下面授教学，与学生进行有机的互动，提高学生学习的效果，而对于初次实际操作及程序的调试及试加工可以利用线上资源进行自主学习。 2.线上自助实践学习 线上学习内容以生产项目为依托，学生采取自主学习的方式，互助学习，主要练习典型生产零件的程序的编制与调试，机床的调试与产品加工制造。 利用网络技术，学生在校园网内，输入服务器地址，可以方便的登陆仿真软件进行仿真练习（如图1所示）。 3.学生教学的管理与检查 “混合模式”教学的特点是线上与线下优势互补，线下学习与传统的教学没有区别，由学校及学院和授课老师共同来对学生的学习进行管理与监督，而对于线上的学习，由于客观原因的问题，教学的管理与检查监督是一个难题。为了保证学习效果，采用了老师、组长、学生三位一体的教学管理与监督模式。教师以布置任务，并检查任务的完成情况，练习任务以组为单位，组长负责分配具体任务，并对本组成员的线上学习进行实时监督与检查，组长对本组学习成果负责；学生进行自我管理，通过完成相关的教学任务，督促学生去网上练习，生产任务的成果性也提升了学生的学习兴趣和自觉性。 4.考核与教学评价 “混合模式”教学模式探索的重点之一是考核与教学评价的改革，通过“混合模式”线上与线下的教学，改革考核评价体系与标准，更能客观的反映学生的学习效果，促进学生的自主学习。考核的标准具体来说就是，线下考试评价+线上仿真考核+教师学生组长评价综合评价体系。 线下学习的考核：线下学习以理论为主，教师进行操作示范，因此，线下学习的主要考核依据学校对期考课程的要求，进行期末考试。 线上学习考核：充分利用仿真软件的考试功能，对每一个教学任务进行阶段性的考核，每一个教学任务占相应的比例。 教师与组长评价：老师通过平时上课的综合情况对学生的学习过程进行评价，组长实时监督学生的学习，对学生的线上学习过程进行过程评价。 混合教学模式不是线上与线下的简单的混合，要研究教学形式、空间的混合：指线上与线下的教学混合