课堂教学实践案例

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虚拟技术对机械实践课堂教学的应用

虚拟技术对机械实践课堂教学的应用1引言目前，中国的教导模式正在向“德国双元制”教导学习，已从传统的“填鸭式”理论教学转向“互动式”实践教学。

2022年，中国教导报刊载了一篇关于哈尔滨工程大学实践教学从后台走向前台的文章，编者提出打造集约化实践教学平台，重新定位测验教师身份，每个学院推出特色赛事的建议，并推出《高校加强实践教学系列报道》，可谓极其重视。然而，实践教学需要测验室来支撑，在普遍高职院校的机械教学过程中，这恰恰是一个最薄弱的环节。现对我校机械专业实践教学调研分析，察觉在实践教学中测验室的构建与应用存在着以下问题。

1.1普遍高职院校的特性该类院校一般都是地方性学校，获得国家预算内教导基建投资的机遇少，同时，其地位和实力也使得该类院校的纵向或横向科研工程少，获得的各种基金和个人捐助也少。

1.2机械专业测验室的内在“三高”特性第一、投入资本高：机械设备多为机电一体化设备，如拉伸测验机、机床等，设备昂贵，投资大。其次、运行维护高：机械设备安装繁杂，占地广，要求高。在设备运行过程中，耗时耗电多，故障多，运行维护本金极高。第三、操作危害高：多数机械设备需要通电，在高温下工作，稍有操作不当，就会造成危害。2虚拟实践课堂教学内容鉴于以上“三高”特性，为了提升实践教学效果，越来越多的实践教学采用计算机技术来构建虚拟平台，如宇航数控仿真软件[3]。但是在机械根基课中，由于不够重视，虚拟平台的应用不多，而目前软件公司完全有才能将虚拟技术[4]应用到这些课程中并推广。本文以《金属工艺根基》中材料热处理和金相组织查看实践课为例，探讨虚拟实践课堂教学平台在其中的应用。

3虚拟实践课堂教学平台的构建虚拟场景：软件启动后，即进入逼真的三维车间环境，其中包括:虚拟工件、测验室设备、车间等，营造出真实的生产空气。虚拟工件：工件材料外观支持金属质感的真实纹理和彩色纹理两种显示方式。全体工件均同时配备各种数据和图纸。虚拟工具：测验工具，如加热的电阻炉，时效炉，金相显微镜等，以接近实物的真实感显示，同时在测验时的动作也要接近真实效果。漫游操作：利用鼠标、键盘操作，可在虚拟测验室中进、退、左转、右转、抬头、低头、镜头远近调理等。运动仿真：能够以透视、局部、剖面、旋转等各种手段、各种视角查看测验设备运作全过程，从而学习热处理测验的工作原理。学识索引：从学识库中可立刻探寻、查看到与某零件相关学识。同时，系统供给了丰富、真实的工件材料金相组织实例，包括金相组织图谱、表格等。测验操作：以逼真的3D手指举行测验演示，每一步都同步伴有语音及文字说明。测验考核：智能化考核、防作弊功能、难度等级设定。自主开发：全体的说明文字、配置参数均采用EXCEL表驱动，用户可以自定义增加工件材料及其工艺参数，更好的服务用户。

4虚拟测验课堂教学的作用4.1低本金，无污染虚拟实践教学平台运用计算机仿真技术，可以便当的开发典型测验设备，一旦开发告成，那么可推广到各个高职院校，大大裁减设备台数、折旧和维护费用等，同时没有原材料消耗，无污染，从而降低办学本金。

4.2教学手段先进，无危害，软件更新快运用虚拟技术表示设备，学生能真实的对虚拟设备举行操作，且操作过程可制止误操作带来的危害。同时，由于现实中设备更新速度在很大程度上滞后于技术进展速度的现象，运用虚拟设备举行测验，只需更新软件即可对测验设备举行更换，便当又高效。

4.3教学方式独特，学习兴趣巩固?，教学质量效果显著提高虚拟实践教学采用在计算机上显示相应的图像和交互操作的效果，坐在虚拟现实教室的学生那么可同时举行操作三维“虚拟”出来的设备，不受场地限制，甚至在学生寝室也能完成测验，同时通过在计算机上对测验步骤举行反复操作练习，从而提高教学质量。4.4虚拟教学环境逼真，培养高职院校理工科学生实践动手才能通过模拟现实世界真实场景，营造一个虚拟的三维测验环境，这个环境要让学生有“身临其境”的感觉。学生可以通过虚拟操作获得直观的亲历体验，从而在获得安好操作方面学识的同时，提高他们在不同的繁杂环境下的推理判断和瞬间决策才能。以这种方式获得的阅历也会告成的转移到学生现实生活的实践中。

5虚拟实践课堂教学的实施方案虚拟实践课堂教学的实施方案即开发一款虚拟实践教学平台。该平台可在现有虚拟现实技术根基之上，通过实地调研察觉问题，理论探索研究探索解决方案，跟虚拟软件公司议论合理利用其在虚拟现实领域的技术和阅历探索开发目标。同时在研发过程中请专家评估、组织鉴定等过程优化技术方案使得研究成果更科学更贴近