制冷专业虚拟模型库的开发

刘孝刚

摘 要： 在授课中，对于制冷空调部件、制冷（热）过程、系统流程的讲解一直是个难点，传统方法一般采取板书与挂图相结合的方式讲解，对于动态过程通过板书和挂图是无法讲解的。虚拟模型库的开发是根据制冷专业的教学需要开发的一项课题，它极大地提高了学生对元部件的感性认识，提高了学生对系统流程、动态过程的认识，增强了教学效果，为理论与实践的学习提供了依据。

关键词： 制冷专业 虚拟模型库 开发

1.引言

随着高等职业教育的快速发展，现代化教学手段的运用越来越广泛，制冷专业要培养出高素质人才，粉笔加讲台的传统教学已经不能满足教学需要。现在，学院配备了大量先进的教学媒体，制冷专业应该将这些宝贵的资源利用起来，根据实际情况和教学需要，努力研究出适合教学的多媒体虚拟模型，使其运用到教学中。虚拟模型库是增强教学效果、适应教学发展和加强专业建设的手段之一。

2.具体研究内容

2.1研究背景

在传统教学中，当教授原理和工艺流程时，简单的原理我们可以表述得很清楚，但对于复杂的问题、工艺流程如果单纯地用语言表达会使学生很难理解，而且以往粉笔画图会占用大量的课堂时间，而且对于复杂的动态过程不能及时地表现出来，讲授机械，事倍功半，同时增加学生的学习负担，降低学习效率。运用虚拟模型库教学的优点很多，复杂的工艺流程通过flash软件制作和电脑将系统的流程演示出来，极大提高学生对元部件的感性认识，同时对系统的流程、动态过程有清醒的认识，增强教学效果，为理论与实践的学习提供依据。另外，还可运用flash软件进行动画设计研究。

2.2用flash软件进行模型库开发流程

根据教学中遇到的元件的工作原理和系统的工作过程，制作出学生通俗易懂的动画模型。应用flash软件制作出虚拟模型，将制作的各个虚拟动画模型汇总，把复杂繁琐的运动过程用电脑动画的方式表现出来，对元件流程通过flash制作和电脑将系统的流程演示出来，形成虚拟模型库。包括：各种元件：热力膨胀阀的工作过程、热泵型窗式空调器的工作过程、直冷式电冰箱的制冷系统、节流现象、止回阀的典型结构、热工课中的各种循环有卡诺循环、朗肯循环等几十种flash动画演示互动虚拟模型。开发流程如下图所示。

根据图形和流程图运用flash软件的功能将其制作成为适合讲解和学习的虚拟模型，此将所要制作的图形制作成扫描图形，运用CAD技术绘制成为二维图纸，绘制出的图形制作各种交互的片断，将系统流程制作合成出各个场景的动画片断，最后将整个系统串联起来，并加入按钮和音效，进一步调整细节，完成设计制作，下图为郎肯循环flash动画的制作图。

3.模型库开发关键技术

3.2人机交互

如果让每个学生都到实验室进行拆装，一是实验室没有这么多设备供学生拆装，二是拆装每台设备的时间长，如果学生轮流拆装会影响正常的教学进程，三是多次拆装会影响压缩机的配合间隙，影响压缩机设备正常使用。运用人机交互可以将实体转化成虚拟模型，所谓人机交互就是人机互动（英文：Human–Computer Interaction或Human–Machine Interaction，简称HCI或HMI），系统与用户进行互动和交流，系统可以是计算机的操作系统和软件。人机交互界面通常指用户可见的部分，通过用户与人机交互界面的系统交流，并进行操作与执行。进行虚拟模型的人机互动，运用网页制作软件形成可执行文件，有效实现人机交互。学生可以通过计算机将一台完整的冷凝器进行完整地拆装，实现模拟真实的拆装环境。

3.3网页技术与动画深度融合

Flash软件本质上是一种计算机应用软件，软件工程中通常以流程图形式描述授課过程的设计与讲解。从总体上看，虚拟模型库的开发包括flash软件设计、flash软件制作、模型的课件设计与模型制作四大阶段：前两个阶段已经在flash软件上完成，后两个阶段运用多媒体技术完成，运用dreamweaver软件将模型库汇总。

4.结语

虚拟模型库解决了教学中的难题。通过模型库演示，将制冷设备的内部结构、零部件及装配顺序表达清楚，以提高教学效率和学习积极性。采用专业虚拟模型库教学，可以提高学生的积极性与主动性，增强学习效果，提高教学质量。所以虚拟模型库的开发与制作对教学改革与专业建设有着重大的现实意义，在学校和社会有很大的应用空间。

参考文献：

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