虚拟现实(VR)技术在制冷专业教学中的应用研究论文_浦云霞 金杰

虚拟现实(VR)技术在制冷专业教学中的应用研究论文_浦云霞 金杰

上海市工业技术学校 200231 

摘 要:虚拟现实技术可以将理论知识学习和实际操作技能结合起来,增加学习的趣味性;可以对学生进行反复的技能训练,培养学生的规范意识和安全意识,和企业岗位要求无缝对接;可以优化学生的实训环境避免设备损坏和人身伤害。本文对如何在制冷专业中利用VR技术全方位提高学生的知识水平和技能进行了一些探讨。

关键词:VR技术 制冷 理论教学 技能水平

VR技术是集成计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等多种技术,是计算机产生的一种人为虚拟的环境。目前VR技术作为一种新型的教学手段已经越来越多的应用于职业教育教学中。针对制冷中专职业学生学习积极性不足,专业教学中理论知识、设备结构原理难懂难学,VR技术具有良好的直观性、场景逼真性等优势;同时VR技术则提供了比较完美的解决方案。

一、目前制冷专业实训课程的困境

1.学生情况:一部分有厌学心理,大部分缺乏刻苦学习的精神,在学习上没有养成良好的学习习惯,多数学生理论知识基础较差,理论分析和理解能力较弱,对纯粹理论课不感兴趣也难以理解。但是对于动手操作和视频等兴趣较大,对设备比较好奇,具有一定的动手能力,喜欢新鲜有意思的事物。

2.设备情况:制冷专业多年来对于实训仅仅停留在小型制冷系统上,造成学生学习和工作后的设备有脱节,使用VR技术后,可以让学生的实训内容和就业岗位无缝衔接。

3.目前的实训方法:除了实训室学生可以进行操作外,校企合作是另一种常见的实训方法。但是校企合作只能每学期定时两个星期,时间比较短,且学生动手操作的内容有相当的局限性,采用VR技术后,训练的内容、时间和手段都可以得到较大的改善。

二、虚拟现实为制冷实训创造了有利条件

1.补充教学设备仪器场地资金的不足。在教学过程中,因为制冷专业的特殊性,实验系统比较庞大和复杂,而实验场地又比较小,而使一些应该开设的教学实训无法开展。利用虚拟现实系统,可以弥补这些方面的不足,学生通过VR技术便可以做各种各样的实训,获得与企业岗位工作一样的体会,从而丰富感性认识,加深内容的理解,学会操作技能。

2.优化实训操作环境。学生在虚拟实验环境中,可以放心地去做各种危险和危害人身安全的实训,也可以避免由于学生操作失误,造成设备毁坏和人身受到伤害。

3.避免时间、空间的限制。VR技术可以避免时间的限制,一些长时间的项目可以在很短的时间内呈现给学生。利用虚拟现实技术,还可以彻底打破空间的限制。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从简单的干燥过滤器到庞大的结构繁复的各种压缩机,学生都可以进入这些物体的内部进行结构观察和拆装实训。

4.进行情境模拟训练。制冷系统的维护保养和故障维修是专业技能一个很重要的方面。传统的教学方法就是看视频或者进行一些小系统的维护保养,故障维修更是没有办法进行实训。采用VR技术,可以全面的逼真的模拟常见的故障维修,大大地全面地提高学生的专业操作技能水平。

三、虚拟现实在制冷实训中运用的策略

1.将理论知识学习和实际操作技能结合起来。学生不善于也不喜欢理论知识的学习,但是理论学习是必须的,对于学生今后技能的不断提高起到重要的作用。因此,可以将理论学习和实际操作联系起来,从而加强理论知识的理解和掌握。

2.对学生进行反复的技能训练。学生能够在虚拟的环境里扮演一个角色,比如:设备维修共工、空调操作工、焊接工……全身心地投入到学习环境中去,非常有利于学生的技能训练。

3.培养学生自主学习,探索学习的品质。中专生的特质之一是喜欢到处碰碰摸摸,实际实训过程中会造成人身危险、设备的损坏、系统的瘫痪。在虚拟世界中则不会有这些隐患,学生可以通过各种尝试操作,进一步掌握知识和技能。

四、虚拟现实在制冷实训中运用的成效

1.增强了学生学习的兴趣。VR技术拥有生动的形象和不断变化的场景,将理论的、抽象的概念和一些不能直接观察的结构零部件都转化为形象的、可操作的、生动逼真的感性学习材料。和游戏有一定的相似度,更能吸引学生的眼球。学生可以直接动手操作,真正参与到教学活动中去,由被动式的接受转化为主动式的发现,当每完成一项任务,学生会获得一定的成就感。从而激发出较高的学习热情,增强学习的兴趣。

2.提高了学生的技能水平。学生在虚拟的场景中进行各种操作,一是可以进行各种现实中无法实训的技能训练,实现各种技能的全面大发展。二是可以提高学生技能的熟练度,学生可以不厌其烦地反复练习,直至掌握操作技能为止,学习内容对接岗位技能,实现专业教学与企业岗位实际需要的零距离接轨。

3.培养了学生的规范操作、安全操作的意识。由于资金、场地、监管等因素,学生在实际操作过程中存在一些不规范操作。在虚拟环境中,学生必须按照规范,穿戴好各种防护措施,严格按照程序一步一步的操作,操作结束后必须做好善后工作系统才会有评价。通过多次的操作,学生逐渐地树立了规范操作的意识,养成了安全操作的习惯。

参考文献

[1]李志刚 张超 虚拟现实技术及其教学应用.2011,04。

[2]喻泉 虚拟现实技术在教学领域中的应用.2016。

论文作者:浦云霞 金杰

论文发表刊物:《教育学文摘》2020年4月总第334期

论文发表时间:2020/3/11

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