基于虚拟现实技术的模具实训教学策略探讨
2012-04-29蒋晔
蒋晔
摘要随着市场竞争的加剧,模具行业对人才的要求越来越高,更加注重学生的实际操作技能。在模具实训教学中,运用虚拟现实技术具有的现实意义,它能够突破实训教学的困境、促进教学目标的实现、提高实训的教学效果。今后,为了更好地做好模具实训教学工作,在教学实践中我们需要根据实际情况采取相应的策略,进行教学改革、加强师资队伍建设,并开发虚拟实训平台。
关键词虚拟现实技术实训教学教学改革师资队伍虚拟实训平台
1虚拟现实技术的概念和意义
虚拟现实技术是指,采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境,用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响,从而给人们产生真实环境的感觉和体验。尽管,这个环境是虚拟的,但是他能够给人们提供逼真的感受,让人们感觉是生活在现实之中,在模具教学中运用该技术具有重要的意义。总的来说,表现在以下几个方面。
(1)突破实训教学的困境。在高职模具实训课程教学中,主要包括模具的三维设计、模具拆装实验、零件制造、试模等操作环节。在传统的模具实训教学中,常常存在以下几个方面的问题:第一、采用的是灌输式教学方式,学生忽视对现实问题的考虑,难以培养学生的实际运用能力。第二、传统的实训教学中,学生人数较多,而设备却常常不够,实训场地有限,实训经费不足,很多的实训环节难以展开。第三、模具实训具有危险性,如果操作不慎,往往会发生砸伤、烫伤事故。而采用基于虚拟现实技术的模具实训教学模式,通过三维动画进行设计,虚拟模具加工、拆装、注塑等等流程,使学生在虚拟的环境下,既能够完成模具实训的任务,又能够增强教学的趣味性,使得人人都能够参与到实训过程中来,从而破解了实训教学的困境。
(2)促进教学目标的实现。事实上,学生学习模具知识最好的方法是项目教学法,但是这样的话,就必须给每位学生购置一副模具,给学校带来很大的经济压力。此外,模具是一种精度比较高的设备,如果操作不当会算坏模具。而取消实训环节,则会影响学生的培养质量。而虚拟现实技术则全面地考虑到了模具实训项目教学的要求,能够根据实训任务进行任务的安排,学生可以自由地选择项目,而在虚拟的环境下,学生可以进行尽情的操作,虚拟平台还能够给出成绩,并点评学生在实训过程中出现的问题与不足。这样,虚拟现实技术既减少了设备购置的经费,又满足了项目教学法的任务和要求,有利于教学目标的实现。
(3)提高实训的教学效果。实训教学不仅仅是机械的操作,最重要的是培养学生分析问题、解决问题的能力。实训教学模式有利于全面地提高学生的综合素养,通过虚拟的场景,熟练的掌握模具实训的各项操作,提高实践操作能力,有利于提高实训教学效果。
2基于虚拟现实技术的模具实训教学策略
在模具实训教学中,运用虚拟现实技术具有重要的现实意义。今后在教学实践中,为了更好地发挥虚拟现实技术在模具实训教学中的作用,结合高职模具教学的实际,笔者认为可以采取以下策略。
(1)进行教学改革。为了适应虚拟技术在模具实训教学中的运用,在高职模具教学中进行改革是十分必要的。第一、教学模式改革。在教学中,要积极推行工学结合的教学模式,创设相关的情境,注意情境要尽可能地与学生未来的工作密切相关。第二、课程体系改革。改变传统的理论教学占用时间太多的模式,重视培养学生的知识运用能力和设计操作能力。使学生在学习的过程中,既学会理论知识,又提高实际操作能力,提高模具教学效果。第三、教学条件优化。将课堂引入虚拟环境中,在虚拟的环境下进行模具授课,使学生身临其境,调动学生学习的积极性和主动性,提高学生的课堂学习效率。
(2)加强师资队伍建设。教师是教学活动的实施者,有效的教学离不开高水平的老师。教师既要掌握现代教学方法,又要掌握虚拟现实技术和模具制造设计技术,具体来说,要从以下几个方面入手。第一、教师素质要求。高中模具专业教师需要掌握虚拟平台的操作方法,并能够更新或者是自主开发虚拟平台,以根据实际情况不断地完善虚拟平台。其次,教师还要具备敏锐的预测能力和判断能力,能够创造性地提出问题,并引导学生解决问题,提高学生的实践操作能力。第二、专业技能训练。高职院校有必要选派一定数量的教师,经常深入模具生产一线,进行模具生产和管理方面的锻炼,使教师在生产一线亲身感受到技术变化和岗位要求的变化。并积极向生产一线的技术人员进行学习,从而不断完善自己的知识结构体系,提高教师的专业技能,进而更好地进行教学工作。第三、增进校企合作。企业一线的技术人员具有丰富的经验和实际操作能力,此外,他们还熟悉故障诊断和维修工作,这些能力正是高职模具专业学生所必须掌握的。所以,可以聘请一部分生产一线员工来授课,加强对学生的指导,增进学生和生产一线人员的联系,提高学生的学习效率。
(3)开发虚拟实训平台。要想在模具教学中运用虚拟现实技术,开发虚拟实训平台是十分必要的。虚拟实训平台应该满足模具人才培养的要求,并与岗位环境相符合,能够全面和真实地反应实训内容。第一、虚拟实训平台的开发需要由专业模具人才参与制定,这样能够实现实训教训和企业岗位的对接。第二、在模块结构上,虚拟实训平台应该做到结构合理,能够充分反映岗位的要求。在主体模块上,虚拟实训平台应该包括辅助学习模块、训练模块、评价模块。其中辅助学习模块主要是让学生熟悉模具岗位的职责,实训目标、流程、内容等等,学生在这里可以进行自主学习。训练模块主要是训练需要掌握的知识和技能,为了增强训练模块的趣味性,可以设置游戏式的闯关实训。评价模块主要是对实训操作进行评价和提示,并及时纠正不规范的操作,改正错误,以给出最佳方案,实现最佳效果。
3结束语
总而言之,在模具实训教学中,运用虚拟现实技术具有重要的现实意义。为了更好地发挥虚拟现实技术在模具实训教学中的作用,今后在教学实践中,我们需要根据实际情况采取相应的策略,进行教学改革、加强师资队伍建设,并开发虚拟实训平台,以促进模具教学更好的开展下去,为社会培养更多优秀的人才。