Web3d技术在高职院校教学中的应用*

邸志宏

(忻州职业技术学院， 山西 忻州 034000)

Web3d技术在高职院校教学中的应用*

邸志宏

(忻州职业技术学院， 山西 忻州 034000)

一些高职院校在技能型人才培养过程中遇到的最大的问题就是实训设备滞后，实习条件跟不上社会和技术发展的要求，从而使得高素质技能型人才培养受到极大的制约。我们利用虚拟现实技术中的Web3d技术来解决这个问题，取得了比较满意的效果。学院通过校企合作开发的路子实现了Web3d技术在机械类专业、旅游类专业、财经类专业实训中的初步应用，为Web3d技术在高职院校中的应用积累了经验。

虚拟现实;Web3d;校企合作

近年来，随着国内经济形势的变化，技能型人才需求不断增加，培养更多高素质技能型人才已经成为高等职业院校刻不容缓的任务。然而，一些高职院校在技能型人才培养过程中遇到的最大的问题就是实训设备滞后，实习条件跟不上社会和技术发展的要求，从而使得高素质技能型人才培养受到极大的制约。

如何解决这个问题，在教育部、财政部下发的《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高［2006］16号)文中提到加强实训、实习基地建设是高等职业院校改善办学条件、彰显办学特色、提高教学质量的重点，各高职院校要充分利用现代信息技术，开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验。这个文件为我们提供了一种思路，我们可以利用虚拟现实技术中的Web3d技术来解决这个问题。

一、Web3d技术概述

虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境，人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中，并操作、控制环境，实现特殊的目的，即人是这种环境的主宰［1］。概括地说，虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式。将虚拟现实技术应用于教学，能够使学生由知识的被动接受者变成了虚拟环境中的参与者，可以调动学生的学习积极性，带给学生体验式学习的愉悦经历。因此，虚拟现实技术在高等教育尤其是高等职业教育中有着广阔的应用前景。

Web3d技术是虚拟现实技术中的一种。通过使用Web3d技术可以开发出应用在网络页面中达到照片级渲染效果的虚拟场景，实现动画效果，并可根据浏览者输入的指令及时反馈信息，达到人机交互的目的。Web3d还可以简单地被看成是Web技术和3d技术相结合的产物，网络性、三维性和交互性是其显著的本质特征［2］。

通过应用Web3d技术，用户可以在网上浏览以三维形式表现的物体，并进行交互性操作。Web3d能以较低的成本获得一定程度的虚拟现实体验，它在立体空间的展示，立体物体的展示，展品的介绍，虚拟空间的营造与构建，虚拟场景的构造等方面有着独特的优势。Web3d技术利用这些优势构建的虚拟环境能够给学生以真实的体验，引发学生的学习兴趣，帮助学生解决学习中的难点和重点，提高学生的想象力［2］。利用Web3d技术构建的虚拟实习环境能够弥补高等职业院校由于资金缺乏、场地紧张而造成的实习条件滞后的局面，很大程度上缓解“学”与“练”的问题，并且可以模拟实践教学中的危险环节，避免了伤害。

二、Web3d技术在高职教育教学中的应用

在我院的高职专业当中，机械设计与制造专业在实训当中需要购买昂贵的设备，并且设备要经常更新，还需经常购买实验耗材。旅游管理专业在实训当中需要到旅游景点实训，这也要付出很多的人力、财力。财经类专业在实训当中没有合适的市场环境。鉴于这些专业的特点，它们可以通过虚拟现实技术来解决。我们采取了先进行虚拟现实模拟，再进行现场实践的办法来培养学生的技能，这样做达到了事半功倍的效果。

1.在机械设计与制造专业的应用

机械设计与制造专业在实训基地的建设中，走校企合作开发的路子，与本地的法兰厂家共同建立了数控机床虚拟实验室。虚拟实验室是在学校现有网络和计算机设备的基础上构建的，软件采用Web3d技术实现。

我们采用了很多高职院校使用的《虚拟数控机床仿真实训与考核系统》，该系统提供了学习、实训和考核三大平台，能够实现机床操作全过程仿真、加工运行全环境仿真、全面的碰撞检测、进行数控程序处理、传输程序、测量工件。该系统采用Converse3d虚拟现实引擎构建数控机床主机及其部件三维模型，所有部件都可360度全方位观看，具有真实、直观、立体的效果，并将其发布为网络浏览器可以浏览的网页格式，通过在网页中加入相应的JavaScirpt脚本语言，以使该模型具有交互功能。学生在操作中可以不断改变参数，即可获得即时的模型反馈信息。

通过数控机床虚拟实验室，学生操作的熟练程度提高，对于危险的环节也有了清楚的认识，在现场操作中会更加熟练和安全。

2.在旅游管理专业的应用

旅游管理专业在实训基地的建设中，与旅行社合作，在计算机应用专业的技术支持下，建立了旅游虚拟实训系统。该实训系统采用Converse3d虚拟现实引擎，画面具有极高沉浸感，系统包括示范讲解模块和考核模块。学生既可以沿旅游路线漫游，也可以在某一景点驻足，或者进入景点听取导游的精彩讲解，或者自己进行讲解，由系统给出得分。该系统设置了不同类型的多个旅游场景，使学生能够在不同的场景中得到充分的练习。学生完全是在一个接近于真实的虚拟环境下学习，不再是传统的书本教育和普通的多媒体教学，从而极大地提高了学生的学习热情和兴趣。

3.在财务类专业的应用

财务类专业与计算机应用专业合作，建立了3d虚拟商城。虚拟商城采用嵌入IE等主流浏览器的方式运行，无需下载客户端，嵌入Web页面中，三维场景数据在用户浏览过程中，采取动态多线程技术逐步下载到本地，不影响用户操作，与B2C商城仅仅停留在纯网页的二维展示层面上相比，3d虚拟商城集虚拟场景、即时聊天、电子商务于一体，使人们的购物体验焕然一新。用户可以选择自己喜欢的角色在商城中漫游，购买自己喜欢的商品，还可以自己做虚拟售货员，以三维的形式展示商品，装修自己的店铺。在虚拟商城的设计中，融入了ERP管理理念，使得电子商城的设计更加合理。学生通过使用3d虚拟商城，将平时所学各种营销、财务管理、ERP的知识融入其中，对于学生知识的掌握大有裨益，以便将来更好适应竞争激烈的市场。

学院通过校企合作开发的路子实现了Web3d技术在机械类专业、旅游类专业、财经类专业实训中的初步应用，其表明Web3d技术有助于解决不可视、不可摸、不可入、危险性场所的实训问题，解决了一些高职院校实训资金不足、设备型号落后，场地限制的问题。同时将Web3d技术引入到各专业的实训教学中，提高了教学质量，解决了部分实践性环节教学难题，加快了高素质技能型人才的培养。

［1］百度.VR 的概念.http://zhidao.baidu.com/question/64264179.html.

［2］郭磊.Web3D技术在现代教学中的应用［J］.陕西教育(高教版)，2009，(8).

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