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摘 要: 动力装置结构紧凑,系统工作过程复杂,传统的教学方式不易令学员尽快掌握其结构、理解其原理,虚拟现实以其效果逼真、时效性高、安全经济等特点很好地解决了这个问题。对动力装置教学形式和方法有很好的指导意义和实用价值。
关键词: 虚拟现实;动力装置
虚拟现实技术以其良好的沉浸性和交互性,在航空航天、军事训练等领域中得到广泛的应用。应用到课程教学中,可以将学员的视觉、听觉甚至感觉全部调动起来,给学员一种身临其境的感觉,让学员在虚拟环境中进行“预实践”,增加教学的直观性、趣味性和实践性。
1虚拟现实在动力装置教学中的优势
将虚拟现实技术应用到动力装置课程体系中,利用其优秀的沉浸性和交互性,摆脱了学员过度依赖课本的现实,实现将课堂从“二维”扩展到“三维”。
1)改进教学内容表现形式。动力装置课程是一门系统性很强的课程,它集推力室、供应系统、增压系统等系统为一体,依靠单纯的讲解很难令学员快速并充分理解教学内容。在教学中运用虚拟现实的技术手段,让学员能从三维角度观察系统构造,透视与剖视并用,通过观察三维模型的运动理解系统工作原理。通过教学证明,采用虚拟现实技术的教学手段可以令教学内容更加生动逼真,可以大大提高学员的学习效率。
2) 改善教学实践。对于《动力装置》的实践教学,因缺乏相应的实践条件,比如无法用真正的点火来开展相关的实践教学,这在很大程度上影响了学员的分析问题和解决问题的能力。而使用虚拟现实教学,让学员在虚拟环境中实验、操作,既可以节约资源,又避免了危险性操作,实现与真实教学实践相同的学习效果。
3)激发学员学习兴趣。将虚拟现实技术引入动力装置教学中,利用计算机、感知系统、控制台来构建虚拟环境。使学员体味到主体学习地位,更好地把人、岗位和装备结合在一起,使学员完全沉浸于学习过程中,激发了学员学习的兴趣和热情。
2 虚拟现实教学应用设计
动力装置教学的目的是为了使学员了解装备的组成结构,掌握主要系统和重要部件的工作原理。采用虚拟现实技术将部件的结构、工作原理、故障现象等在虚拟现实环境中模拟出来,让学员“直面”部件信息,学习印象深刻。
1)结构组成拆卸与装配训练设计。通过拆卸与装配操作,熟练掌握重要零部件的组成结构和特点以及拆卸装配顺序和注意事項,通过反复训练提高学员认知结构组成的能力。
2)工作原理教学设计。学员通过将观察视角切换至动力装置部件各部位,采用透视和剖视等效果,将操作动作和零部件内部动作紧密的联系在一起,在操作的过程中对零部件内部工作过程有一个直观形象的理解。
3)故障现象模拟和维修训练设计。在故障数据库中建立典型故障现象,在虚拟环境下运用声音、图像、仪表指示、操作失败等方式来模拟故障现象,针对相应的故障,在维修练习系统中选择故障排除模块,根据提示选择需要的工具进行维修操作,通过反复训练,使学员熟练掌握故障排除方法。
3 结 论
虚拟现实将动力装置教学过程变得丰富起来,使学员从以往的填鸭式教学的被动者转变为学习过程的主导者,学习兴趣提高,积极性增强,极大地提高了教学的质量。
关键词: 虚拟现实;动力装置
虚拟现实技术以其良好的沉浸性和交互性,在航空航天、军事训练等领域中得到广泛的应用。应用到课程教学中,可以将学员的视觉、听觉甚至感觉全部调动起来,给学员一种身临其境的感觉,让学员在虚拟环境中进行“预实践”,增加教学的直观性、趣味性和实践性。
1虚拟现实在动力装置教学中的优势
将虚拟现实技术应用到动力装置课程体系中,利用其优秀的沉浸性和交互性,摆脱了学员过度依赖课本的现实,实现将课堂从“二维”扩展到“三维”。
1)改进教学内容表现形式。动力装置课程是一门系统性很强的课程,它集推力室、供应系统、增压系统等系统为一体,依靠单纯的讲解很难令学员快速并充分理解教学内容。在教学中运用虚拟现实的技术手段,让学员能从三维角度观察系统构造,透视与剖视并用,通过观察三维模型的运动理解系统工作原理。通过教学证明,采用虚拟现实技术的教学手段可以令教学内容更加生动逼真,可以大大提高学员的学习效率。
2) 改善教学实践。对于《动力装置》的实践教学,因缺乏相应的实践条件,比如无法用真正的点火来开展相关的实践教学,这在很大程度上影响了学员的分析问题和解决问题的能力。而使用虚拟现实教学,让学员在虚拟环境中实验、操作,既可以节约资源,又避免了危险性操作,实现与真实教学实践相同的学习效果。
3)激发学员学习兴趣。将虚拟现实技术引入动力装置教学中,利用计算机、感知系统、控制台来构建虚拟环境。使学员体味到主体学习地位,更好地把人、岗位和装备结合在一起,使学员完全沉浸于学习过程中,激发了学员学习的兴趣和热情。
2 虚拟现实教学应用设计
动力装置教学的目的是为了使学员了解装备的组成结构,掌握主要系统和重要部件的工作原理。采用虚拟现实技术将部件的结构、工作原理、故障现象等在虚拟现实环境中模拟出来,让学员“直面”部件信息,学习印象深刻。
1)结构组成拆卸与装配训练设计。通过拆卸与装配操作,熟练掌握重要零部件的组成结构和特点以及拆卸装配顺序和注意事項,通过反复训练提高学员认知结构组成的能力。
2)工作原理教学设计。学员通过将观察视角切换至动力装置部件各部位,采用透视和剖视等效果,将操作动作和零部件内部动作紧密的联系在一起,在操作的过程中对零部件内部工作过程有一个直观形象的理解。
3)故障现象模拟和维修训练设计。在故障数据库中建立典型故障现象,在虚拟环境下运用声音、图像、仪表指示、操作失败等方式来模拟故障现象,针对相应的故障,在维修练习系统中选择故障排除模块,根据提示选择需要的工具进行维修操作,通过反复训练,使学员熟练掌握故障排除方法。
3 结 论
虚拟现实将动力装置教学过程变得丰富起来,使学员从以往的填鸭式教学的被动者转变为学习过程的主导者,学习兴趣提高,积极性增强,极大地提高了教学的质量。