网络教育中虚拟现实技术在机械学科的运用

王新智

摘 要：虚拟现实技术具有真实性、形象性等特点，近些年开始大范围的在远程教育当中当中得到广泛的应用，本文分析在当今的远程教育当中机械学科中利用虚拟现实技术过程中存在的问题，将虚拟现实技术的优势充分的展示出来，使远程教学资源得到有效的丰富，从而使教学效果得到有效的增强。

关键词： 网络教育；虚拟现实技术；机械学科

【中图分类号】 G250.72 【文献标识码】A 【文章编号】2236-1879（2017）05-0229-02

我国网络技术和多媒体技术不断高速发展，远程教育的基础就是网络技术，在实际教学过程中，远程教育发挥着越来越重要的作用。在远程教育当中，最大的目标就采取有效的措施，提供更加优质的学习资源。机械学科具有很强的综合性和实践性，挖掘机械学科的课程资源，促进远程教育更好的发展。

一、概述虚拟现实技术

（一）虚拟现实技术的概念

虚拟现实技术主要是针对信息感知和信息环境才去的仿真模拟技术，融合媒体技术、网络技术、软件技术等，不会受到时空方面的限制。虚拟技术利用各种编程语言和虚拟现实建模语言，建立三维的虚拟试验场景，将各种插件和专用设备进行综合利用，在模拟的环境当中实时交互操作者和虚拟环境，使用者就仿佛在真实的场景当中进行实验，获得实时性的体验。我国远程教育在近些年不断发展，利用传统的远程教育无法满足当今学员的学习要求，因此在远程教育当中开始广泛的利用虚拟现实技术。

（二）虚拟技术在远程教育的机械学科当中利用的优势

1.交互性：机械学科很多课程实践都无法达到远程教育的教学目标，主要是因为缺乏实训的设备和场地，利用虚拟现实技术可以这方面的不足进行弥补。虚拟现实技术可以对于试验设备和实验环境进行高度的仿真，让学生按照具体的步骤和要求完成实训，获得实验真实的数据，向教师进行反馈。在这个过程中，可以锻炼学生的动手能力，也可以激发出他们的创造能力。

（二）提高资源建设的共享性和开放性

远程教育具有很强的共享性和开放性，结合虚拟技术和网络技术，可以共享优质的教学资源，使人们对于社会资源的各种需求得到满足。实训需要很多大型的设备，这些设备通常比较昂贵，在教育过程中，很难满足所有的设备，建立虚拟实验室可以避免上述问题，降低教育成本，使學生获得良好的锻炼，提高教育的开放性，学生随时都可以实践虚拟实验，使学习资源得到充分的利用。

三、虚拟技术在机械学科远程教学当中的利用

（一）在机械学科远程教学中利用

针对液压气动技术在机械学科当中属于一项专业基础课，教学目的就是让学生掌握液压和气动技术。液压系统的核心就是液压泵，这也是主要的教学内容。这对传统的网上教育资源都是静态网页，通常就是文本、图片、PPT等，有的时候也会加入一些简单的GIF、Flash 等，这些对于学生的对于知识的理解没有起到积极作用，这部分知识具有很强的实践性，需要学生动手操作，否则课程教学目标是很难实现的，这就需要建立相关的虚拟仿真实验，针对组装和拆卸齿轮泵等建立模拟训练，可以促进今后的实物训练，奠定学生工程实践技能的发展。

1.呈现液压齿轮泵三维模型：液压齿轮泵具有复杂的机构，其中涉及到非常多的小零件，因此很难理解其内部结构。传统教学过程中，通常都是利用图片展示机械结构图，但是其展现的效果是非常有限的，因此可以利用虚拟仿真软件画出具体的三维结构图，通过仿真演示，可以将液压齿轮泵的各个部件构图展现出来。

2.液压齿轮泵拆装虚拟实验：液压齿轮这种装配体是比较典型的，以工程实践需要为基础，明确各个组装齿轮泵的组装，虚拟实验平台，训练有关外啮合齿伦泵的组装和拆卸，利用鼠标将相应的零件进行点击，这样可以完整相关的试验。在实验过程中，应该严格应对虚拟实验的操作步骤和实验室的实验步骤，需要严格按照具体的顺序点击零件。

在实践拆装齿轮泵的实验过程中，可以利用鼠标进行点击实践齿轮泵转配实验。在实际虚拟的实验当中，学生可以利用鼠标点击，从而可以亲手操作页面当中的元器件，如果在实际操作的过程中遇到了困难，或者出现了步骤错误，可以將下边表示的步骤直接点击，可以选择语音提示，也可以利用动画演示，在这个过程中，可以发挥出学习的交互作用。学生可以亲自参与到结构的装配额拆卸当中，充分发挥出虚拟实验的交互性作用，将实验项目更好的发展，从而获得试压技能的训练。

（二）在机械制造的基础课程当中利用虚拟技术

机械制造基础这门课程涉及到范围很广，具有很强的理论性和实践性。机械制造基础的学习内容包括金属加工工艺和切削方法等各个方面的内容，不仅具有比较强的理论性，与此同时，还紧密的连接着实践加工，以传统的远程教学方法为基础，在网络当中了融入书本当中的文字、图片，一些知识比较晦涩难懂，学生在学习的过程中会感觉内容比较抽象、枯燥，很难进行领域。因此可以利用虚拟仿真技术实现有效的模拟演示，可以使知识显得形象、直观，帮助学生深入理解。

例如学习工件的定位原理的过程中，因为学生缺乏实践性，那么不够了解工件定位，书本上知识采取了文字叙述，学生很难接受这个知识点，教学规程无法更好的进行下去。这就需要调整这个部分的教学内容，利用虚拟模拟方式解释说明工件定位的原理。利用虚拟演示教学方法，帮助学生深入的理解定位原理，并且掌握具体的定位方法，将欠定位和过定位的问题进行正确的分析，这样学生就可以更容易的接受新知识，帮助教师尽快的完成教学目的。

结束语：

高科技不断高速的发展，在远程教育当中开始广泛应用虚拟现实技术，这种新型媒体形式使当今远程教育的课程资源建设得到丰富，使机械学科可以结合实践课程更好的发展，培养学生的动手实践能力和创造想象能力。

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