基于虚拟现实技术的机械制造实训平台的构建研究

摘 要：现如今，经济的飞速发展对企业的要求日益提升，企业需要更多具备专业素质、较强工作能力的人才。然而，当前学校的教学模式很难满足职场需求，学校的教育与实践环节脱节，为了弥补这一缺憾，中职学校可以采取虚拟现实技术的机械制造实训平台的构建方式为学生提高实训机会，使其能够真实地感受工作内容和工作步骤，从而在实训的过程中，提高知识技能水平，另外，这一平台的构建也能提高学校的教学效率，有利于培养出更多的专业型人才。

关键词：虚拟现实技术;机械制造;实训平台

近几年，由于中职学校扩招，学生人数增加，教学压力随之加大，加上，学校缺少教育经费有限，实训基地设备落后、更新缓慢，导致实训基地难以满足当前实习需求，学生的实训难题长期困扰中职院校相关课程的开展。基于这种情况，校方应当充分利用虚拟现实技术进行机械制造实训平台的构建，为学生提供更多的学习机会，使广大学生在虚拟岗位中完成实训要求，有利于学校提高教学水平。因此，对于学校而言，虚拟实现技术平台的构建是当前需要深入研究的项目之一，这一平台的构建有着重要的意义。

一、 当前机械制造实训教学现状分析

当前，大部分中职学校都建立了实训基地，然而，立足于实训基地根本教学而言，依旧存在诸多问题。其一，学校建设机械制造实训基地需要提高运营成本，只有投入大量的資金，才能完成厂房的构建、设备的购买以及实训人员的配置。对于实训基地的建造，需要学校投入大量的时间和金钱，学生的实训成本提高，此外，刀具材料的消耗和磨损严重，如若校方及时更换相应器材设备，也将提高投入，反之，如果学校不定期更换，学生的实训效果将会受到影响。其二，校内实训仅是对操作能力的训练，学校对于学生实训操作的要求与实际中企业的生产要求很难达成统一，学生在实训基地并不能感受到企业工作的紧迫性，也无法掌握专业技巧。其三，大部分学校都选择使用仿真软件代替实际设备，尽管这些软件能够大致模拟零件和轮廓，却存在几项较大的缺陷，如，工艺性差，学生很难精准地得出齿零件的尺寸，其测量存在误差，另外，学生无法亲身感知车间环境，例如，刀具磨损等声音的异常，这也将影响学生的操作规范，甚至会威胁学生的实训安全。其中，最为重要的一点是，学生使用模拟软件进行训练，无法保证学生熟练地掌握技术与工艺。其四，学生参与校外的实训，只能参与到某些环节中，并不能完整的体验该岗位的整体工作细节，另外，大部分企业对于学生的培养重视程度低，企业注重生产任务，忽略学生的体验，导致实训效果受到影响。其五，学校教师缺少企业工作经验，只能对学生进行知识层面的指导，并不能针对企业需求培养出高素质的岗位人才。

二、 虚拟现实技术的机械制造实训平台的构建相关研究

（一）对市场数据进行调查，确定机械制造职业岗位群

为了提高虚拟制造实践平台的科学性与合理性，相关调研组需要组织工作人员对机械制造行业的岗位进行市场调查。机械制造岗位较多，其中包括汽摩配、家用电器、服装、机械、机床设备等行业，这些行业与其有着密切的关系，相关调研人员需要深入到以上行业中，对其企业实际情况进行调研，根据企业实践专家的协助，归纳和总结调研成果，抓住当前机械制造职业的岗位需求，合理进行实训平台的构建，通过总结确定普机操作工、数控操作工、检验员、工艺员等岗位，使相关学生专业学生能够在实训的过程中提高专业技能，夯实理论基础。

（二）充分分析岗位要求，根据要求布置虚拟实训情境

学校构建模拟实训平台构建的目的，就是让学生能够亲身感受职业环境中，员工的日常工作。因此，相关构建人员需要在实训场景布置中，提高工作环境的还原度，保证工作环境的真实性和工作流程的完整性，其中，环境布置主要指的是软件环境，是相关设计人员对于虚拟环境的设计与布置，保证其工作环境能够与企业的环境相契合，设计人员可以将学生的角色设计为某一企业的某个岗位，通过该岗位的工作步骤为其进行虚拟场景的布置，使学生能够完整地了解该企业的工作流程。例如，操作工的主要工作步骤便是生产准备、生产过程以及生产结束三个阶段。设计人员可以将其进行拓展，三个环节中的细节通过IT技术对其工作流程进行统一管理，从而达到预期的虚拟实训目的，使其能够在岗位中掌握工作技巧。

（三）在实训中穿插了大量辅助学习内容，提高实训科学性

当前，虚拟实践平台的构建并不是简单的数字化工厂，虚拟实训平台是工作平台，又是学习平台，能够提升学生的综合素质，使其在实训的过程中夯实基础，掌握工作技巧。大部分企业的工人或者企业中的技术人员需要经过系统的培训，才能完成一项较为复杂的工作，学生进行模拟实训也是如此，需要相关教师对学生进行培训，平台工作任务以及工作内容进行系统学习和培训，保证学生能够掌握工作技巧，学习内容主要包括工作步骤的示范以及在岗位中需要使用的相关技能技巧，此后，教师还可以有效地进行教学拓展。对于工作步骤的示范，教师可以采取图文以及视频结合的方式，通过交互软件展现给学生，教师对于学生的拓展应采取引导的形式，引导学生查阅相关资料，这种模式能够提高学生的探索意识，与直接将答案告诉学生相比，引导的模式更能提高学生的学习主动性，如此一来，学生在虚拟实训基地中进行实践，也不再是简单的模仿操作，有利于教师培养学生的解决问题能力，其工作能力也更加系统化。

三、 总结

综上所述，虚拟现实技术的实训基地构建与传统实训模式相比，有着明显的优势和特点，它能仿真职业工作场景，对学生掌握工作步骤、工作内容有着重要的意义。因此，中职学校将虚拟现实技术引入到机械制造实训中是一个有益的决定，这种实训模式能够提高现代化教学水平，提升学生职业素养，还有助于教育与工作的“零对接”，有利于为社会输送出更多的专业型人才。

参考文献：

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[3]应一帜，应一辉.基于虚拟现实技术的机械制造实训平台的构建研究[J].中国教育信息化，2012（9）：46-48.

作者简介：

袁斌，贵州省黔东南苗族侗族自治州，黔东南州工业学校（黔东南技师学院）。