航海技术专业实训教学中虚拟现实技术的运用探索

文/柯桂强

1.航海技术专业当中使用虚拟现实技术的必要性

1.1 将理论与实践相结合。航海技术的学习更多的是为了将来的航海工程做贡献，为我国的航海事业添砖加瓦。在课堂上使用虚拟现实技术，教师就可以将航海工程当中的情景模拟识是如何应用到具体的现实生活中的。在日后的复习或者是实际的操作当中能够很好地将理论和实践相结合，学生也能更快地适应航海工程。学生在大学的课程学习中就能掌握一定的专业能力，这也能为以后的航海工程中专业人员的培养打下一定的基础，也能够为我国的航海事业节约一定的成本。

1.2 虚拟现实技术可以很好地节约高校的教学成本。虚拟现实技术的使用可以让学校节约成本，在传统的航海技术的课程教学当中，有许多学校仍然愿意使用传统的实体的航海的设备来对学生进行实践教学。但是实体的设备在展开教学的过程当中具有一定的局限性，如果学校使用的是实体的教学的设备，对设备的维修和护理都需要定期开展，如果设备出现问题需要进行检修工程，还需要再次投入资金。如果学校使用的是虚拟现实的技术进行教学，就能够很好的实现资源的可持续利用。因为虚拟现实技术更多的是依赖信息设备展开的，教师通过相应的计算机设备使用相应的软件而开展一定的课堂教学，而且使用虚拟现实技术教学，如果学生在模拟的时候犯了错误，因为是虚拟现实的技术，所以教师根本不用担心会对相关的设备造成一定的损毁，同时还可以将学生因为错误操作会产生什么样的后果接近现实的场景具体的呈现在学生的面前，学生可以加深自己对专业技能的印象。而且，对于虚拟现实技术学校并不需要定期地进行修理和维护，这也为学校节约了一定的资金和成本[1]。而且，我国是一个航运大国，随着技术的逐渐发展，我国的航运业在世界当中所占据的地位越来越高。但是因为我国航运技术与发达国家相比较而言仍然是存在一定的差距，对于专业的航运的人员也有很大的需求。为了更好地招收航运的专业人员，我国的高校对于航海专业进行了一定的扩招的模式，为我国的航海事业输送更加优秀的人才。但是随着招收的人数的逐渐增加，高校如果想要对学生进行实体的操作教学，就需要投入更多的设备设施让学生可以进行专业的学习。

2.当前我国的航海技术专业教学的现状

2.1 在实际实践当中存在着教学资源的限制。虽然我国的诸多高校的航海专业的学校都设有自己的训练的设备和场地，但是随着高校航海专业的学生招收的数量越来越多，那些设备并不能满足学校越来越多的学生的训练需求，而且很多时候学校因为能够投入的经费比较有限，设备的购买需要资金同时设备的维修和保养也需要投入一定的资金，这样会让能够使用的设备数量越来越少。当设备的数量不能很好地满足学生数量的时候，学生很多时候都只能观摩教师在设备上的操作而不能保证学生有充足的时间进行实体的实践操作，久而久之，学生实践操作只会更加不熟练。

2.2 实际实践的时间较少。在当前的实践教学当中存在着各种限制和约束，首先的限制和约束就是学校对于实体设备的限制。实体的航海技术教学设备价格昂贵，学校能够投入的设备较为有限，除了设备的购买之外，学校还需要投入一定的资金对设备进行维修和保养，确保设备可以正常地投入教学当中。而且实体设备在操作过程中如果有不当的行为，学生很有可能会因为误操作导致机械设备出现故障或者其他危险的情况。当设备出现故障问题的时候，学校需要更换或者是重新维修设备。而且在课堂教学当中因为实践教学的时间比较有限，学生在课堂上能够实际操作实体设备进行实践学习的次数都是比较有限的，学生仅仅只凭借几次的练习远远达不到熟练的程度的，所以实践教学也会在传统的教学当中受到一定的限制。

3.虚拟现实技术在航海技术教学当中的具体的应用

3.1 虚拟现实技术。虚拟现实技术主要是由电脑的主机、3D显示器以及软件系统三个部分组成的。对于电脑主机的要求是必须能够满足比较高的转速的电脑，因为虚拟航海技术需要专业的设备进行场景的模拟和创制，如果要达到与实际的场景相同效果，就必须要有比较专业的处理器创造出相应的场景，所以电脑的主机必须是要有较高的转速，能够处理一定的画面；3D显示器主要是将虚拟的场景更加真实地展现在学生的眼前，让学生通过显示器观察到的画面与实际的画面之间存在比较少地误差。设备的开关以及按钮等的特点与细节也应该更加真实地展现，这样学生在通过显示器进行操作的时候，设备可以通过学生具体的操作给予相关的反应。最后就是要有一个专业的软件系统，软件系统是为了保证航海技术的软件等可以在特定的设备当中运行[2]。

3.2 虚拟现实技术在实际的课堂教学中的应用。课堂上是虚拟显示技术使用的主要的阵地。首先通过虚拟现实的技术，教师可以向学生展示相关的航海设备的构建。掌握具体的航海的设备的构建是航海技术学习开展的第一课，也是学生学习后续的知识的基础。学生需要掌握航海设备船体的各个部件操作技能。如果按照传统的教学的方式进行学习，学生只能通过平面的图片学习航海的设备。而通过使用虚拟现实技术，学生可以通过更加立体的操作室，从三维的角度更好地掌握航海设备的内部的构成的要件，更好地掌握相关的专业知识。在课堂中教师使用虚拟现实技术除了能让学生更加直观地了解到航海设备的内部的结构构造之外，教师还可以使用虚拟现实的技术给学生创造一个更加立体的教学环境，让学生的学习兴趣也能通过相关的课堂教学得到更好的激发。

3.3 虚拟现实技术在实验教学当中的应用。航海的模拟技术在现代的许多的船舶作业等中也有着十分广泛的应用。如果将该技术实际的应用到现代的航海技术教学当中，就能让学生更好地熟悉设备的适用方式，扎实学生的航海技术。这也能够为学生后续的航海的工作奠定一定的基础。而且通过实验的教学，教师还能让学生更加熟悉具体的使用的流程与教学的情境，让学生将实际的航海的相关过程与实际的教学的情景进行联系，学生可以在虚拟技术的支持之下将航海的具体的过程与实际的情景进行结合，让学生更真实的感受自己在操纵驾驶台，这样不仅可以让学生充分的掌握教师在课堂上所传授的知识点，学生还可以发挥自己的主观能动性，学习更多的知识点[3]。实验教学当中使用虚拟现实技术可以让学生每个人在操作实践的时候都能有充分的时间进行实践的模拟操作。使用虚拟现实技术带领学生进行实践教学的时候，教师只需要指导学生如何对虚拟现实技术的系统进行实践操作，在指导结束之后学生就可以自行的使用系统进行实践的学习和锻炼。学生熟悉了实践的系统之后，即便是教师没有在现场，学生也可以自行地进行实践的学习和训练。所以除了课堂上的时间学习时间，学生也可以在课后的时间到实验训练的教室自主地进行实践学习。

3.4 使用虚拟现实技术对学生开展教学训练。通过虚拟现实技术对学生展开一定的训练主要是帮助学生了解如何使用一定的软件构建航海的设备并通过相应的设备设施展现出来。首先教师可以指导学生使用相关的三维实体软件进行图纸的设计和建设，让学生通过软件建设相应的设备推。学生通过图纸建设能够更加准确地了解到设备整体的模型。在模型构建完成之后还需要对模型进行一定的优化，优化的主要目的是为了让学生对模型的各个零件部分进行打磨，学生通过打磨之后知道自己设计的图纸中模型的问题出现在哪里，这样学生对模型的印象和知识点会更进一步了解[4]。在完成了上述的步骤之后，教师就可以组织安排学生将相应的图纸按照一定的操作导入到相关的虚拟现实技术的软件当中，并通过软件将学生设计的图纸三维化地展现出来。这样的虚拟现实技术的设计可以更好地帮助学生学习到航海设备各个部分的组成，学生会更加深入地了解到设备组成与结构。

4.结束语

综上所述，在我国当前的航海教学专业当中存在着诸多的不足之处。首先是设备的限制，因为学校对于航海专业能够投入的资金比较有限，学校如果购买相应的实体设备，实体设备数量购买有限而且对于相应的设备学校还需要进行维修和保养。其次，还包括了课程实践教学时间比较有限的问题，因为学生如果要进行实践操作的练习，必须要有专业人员陪同防止有问题发生。但是如果在课堂上使用虚拟现实技术展开教学，首先学校的资金成本在一定程度上可以得到节约，学校可以开设比实体技术更多的虚拟现实技术提供给学生实践操作。除此之外，运用虚拟现实技术教学，只要学生掌握了一定的操作，可以不受时间和空间的限制展开实践操作的训练，学生在这些训练当中可以更加熟悉实践操作。

引用出处

[1]徐颖,欧健俊,邓文博.虚拟现实技术在专业教学中的应用研究与探讨[J].教育现代化,2020,v.7(16):96-97.

[2]余梦露.虚拟现实技术在职业院校教学中的应用现状与对策研究[J].武汉交通职业学院学报,2020,22(2):62-63.

[3]刘洪涛.探讨虚拟现实技术在解剖学实验教学中的应用研究[J].国际感染病学：电子版,2020,9(2):1-2.

[4]孙琦.“精神的丰碑”虚拟博物馆仿真实验教学的探索与实践[J].淮阴师范学院学报:自然科学版,2021,20(4):54-55.