3D虚拟实训在高职院校实践教学中的应用研究

1、    3d虚拟实训在高职院校实践教学中的应用研究    夏秋摘 要高等职业教育是我国教育体系的重要组成部分，以提高学生的职业能力作为教学的核心。本文以湖北交通职业技术学院物流与交通管理学院的3d虚拟实训室为研究载体，以提高人才培养质量为目标，探索多样化的教学手段和教学方法，研究如何将虚拟现实技术融入常规的实践教学之中，从而切实提高虚拟实训室的应用效果，达到进一步推广的目的。关键词3d虚拟；高职院校；实践教学doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.22.141tp393.09 a 1673-0194（2017）22-0-0

2、2高等职业教育是我国教育体系的重要组成部分，而实训作为高等职业教育的重要环节，是实现教学与生产结合、理论与实践结合、教师与技术人员结合的重要途径。近年来，各地政府和学校都逐渐认识到实训课程在职业教育中的重要作用，都不约而同地增加了实训场地的投资与建设。传统的实训室建设周期长、资金投入大，相比于传统的实训室，虚拟现实技术的实训基地投资要小得多，且设备更新换代或改进的成本也相对较低。虚拟实训是利用虚拟现实技术仿真或虚构某些情境，供学生观察、操纵、建构其中的对象，使学生获得体验或有所发现。虚拟实训室对现有的常规教学是一个有益的补充，也是未来实训室建设的一个发展方向。1 虚拟现实技术和虚拟实验室虚拟现

3、实技术通过模拟生产环境和设备，能够充分解决某些实训环境不可视、不可摸、不可进入等问题，能够有效地营造一个真实的训练环境，提高学员掌握知识和技能的效率，从而优化培训过程，提高培训质量。越来越多的职业院校和培训机构开始重视虚拟训练实验室的建设。然而，虚拟训练实验室的设备比较昂贵，建设与维护费用也高，所以开放程度受到很大程度的限制。如果每个有需求的企业或院校都各自建立虚拟实验室，会造成资源浪费。为了避免低水平重复建设或有水平却无法共享的状况，学校有必要建立一个既能“对内”又能“对外”的开放式虚拟训练平台，便可以很好地解决上述问题。2 3d虚拟实训室的优势和局限性2.1 可以弥补教学条件的不足高职院校

4、学生较多，由于场地或者资金投入的限制，很难保证教学质量。3d虚拟实训室利用虚拟现实系统，可以弥补传统实训因实训设备、实训环境、实训场地和教学经费等原因而无法进行实训的不足。同时，3d虚拟实训室利用虚拟现实技术建立起来的虚拟实训场所，可以根据需要进行更新，省去了反复投资的困扰，能够有效弥补教学条件的不足。2.2 避免真实实训实验或操作带来的各种危险在以往的教学中，对于一些危险的实训项目，大多是采取观看视频或者动画的形式进行讲授，而不是进行实际操作，教学效果并不理想。3d虚拟实训室利用虚拟现实技术进行虚拟实训或实验，学生可以放心大胆地去做各种危险的或危害人体的实验或实训，能够获得在真实条件下难以获

5、得、甚至根本无法得到的关于客观对象的信息。2.3 提高学生的学习积极性及实训效果学生在3d虚拟实训室可以完成各种实训项目，获得与真实实训一样的感受，通过使用各类先进的传感器不仅能够获得逼真的感受。同时，学生还可以通过自身的语言、身体运动等自然技能，对虚拟环境进行考察或操作，从而提高学生学习的积极性，巩固学生对于理论知识的理解，锻炼在实训中发现问题和解决问题的能力。此外，虚拟实训室还可以进行一些在现实中无法进行的实训，能够进一步提高实训的效果。3 3d虚拟实训在供应链管理课程中的实践运用供应链管理是一门理论性较强的课程，也是物流管理专业的专业必修课，开设在大二下学期，在学习该课程之前，学生需要对

6、运输、储存、包装、装卸、搬运、流通加工、配送和信息处理等物流环节有比较清楚的认识。在此课程中，教师需要着重强调的是对于企业而言应该如何组织物流活动、衔接各个物流环节，使各级原材料和产成品等能够在供应链上高效流通。但是，学生到企业真实去参与供应链的各个环节也不现实，这就需要用到3d虚拟现实技术，在3d虚拟实训室中能够模拟出真实生产环境的教学场景，让学生身临其境地去学习和练习，能够达到事半功倍的效果。3.1 课时计划供应链管理课程一共有52课时，课程授课分为3个阶段：理论课教学（28课时）、3d虚拟实训教学（12课时）、物流技能实训教学（12课时）。3.2 教学进度安排在理论课教学阶段，教学周为1

7、4周，每周2课时。专业教师一人授课，主要讲授供应链基础理论知识，如物流与供应链相关理论、采购物流、生产物流、销售物流、逆向物流和精益供应链等。在3d虚拟实训教学阶段，每天3课时，教学4天。在3d虚拟实训室授课，同学们自由组队，根据上一阶段的理论学习成果选择自己感兴趣的物流环节，设计生产场景进行真实模拟，每个小组需要上传各自的模拟视频。在物流技能實训教学阶段，每天3课时，教学4天。在物流技能实训室进行，通过上两个阶段的学习，学生对理论知识和供应链各个环节有了一定的认识，本阶段的实训内容就是让学生认识供应链环节中常见的物流设施与设备，同时还能学会一些基本物流工具的操作方法。3.3 课程考核供应链管

8、理的课程考核按照表1进行。与传统课程考核相比，考核内容增加了学生自评和小组互评环节，为提高学生的参与度，小组互评以小组成员的打分取平均值，教师打分的参考依据以小组提供的模拟视频为主。4 结 语虚拟现实技术作为一项新兴的科学技术，还处于应用与不断完善阶段，与之配套的实训课程的建设也处于开发和磨合阶段。随着教育改革的深入和虚拟现实技术理论的不断完善，实训内容、实训手段和实训模式都将发生深刻变革。传统的校内、校外实训基地模式将向着校内、校外实训基地与虚拟现实相结合的教育模式转变。因此，笔者所在单位有必要将虚拟现实技术引入职业教育教学中，在现有的3d虚拟仿真实训室的硬件基础上，构建能够模拟真实生产环境的教学场景，对于提高实践教学效果具有重要的意义，是培养应用型、创造型人才，开创高职教育新未来的必经之路。主要参考文献1李坚利.高职教育实训基地建设的探索与实践j.职业技术教育，2003（22）.2陈达强，刘南.高校物流实验室建设与教学研究j.实验室研究与探索，2008（4）.3周运金.虚拟技术在高职实训中的应用研究j.企业科技与发展，2009（12）.4李金国，杨林生，李云贵.虚拟现实技术应