[摘 要] VR/AR技术近几年在我国得到了快速发展,已经渗透到各个社会领域中,将以教育领域为例,研究VR/AR技术在模具实践教学中的应用。VR/AR技术能够为学生建立一个更加真实有效的课堂,提升学生在课堂学习中的积极性,尤其是在实践教学中,需要学生亲身体会模具的组成结构以及铸造方式,将VR/AR技术应用在其中,能够提升整个教学过程的真实性。
[关 键 词] VR/AR技术;模具教学;实践课程
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章編号] 2096-0603(2020)11-0146-02
我国早在2017年就表明,全力促进信息技术与教育教学的深度融合,并利用互联网技术、大数据技术以及虚拟技术等,建立一个新型的教育模式,由此可以看出技术在教学中的重要性。本文将研究VR/AR技术在模具实践教学中的应用,传统模具实践教学中需要大量的真实模具,但是利用VR/AR技术能解决这一问题,降低教学成本,提升教学效率。
一、VR/AR技术在模具实践教学中的应用价值
将VR/AR技术应用在实际教学中,这种教学方式称为虚拟教学,是目前一种新型的教学手段。利用VR/AR技术建立一个虚拟的学习环境,将知识内容进行模拟,教师和学生能够在模拟的环境中进行授课和练习。这种教学方式从教学理念、教学关系以及教学手段中进行创新,同时也促进了我国教育的创新发展。
利用VR/AR技术能够将学生作为中心,实现个性化教学,让学生在相应的教学环境中,进行自主学习和自主探究,进而培养学生的探究能力以及自主学习能力。VR/AR技术在应用中最明显的优势就是人机交互技术,利用该技术设计出的虚拟模具,不会受到时间和外界环境的限制,学生在此过程中能够对模具进行操作实验,,通过这种方式确定模具设计中存在的问题,进而不断实施优化完善。
在传统模具教学中,教师需要使用真实的模具进行教学,这种方式会浪费大量的教学材料和时间成本,而VR/AR技术的应用改变了这一现状,系统能够在短时间内完成模具模拟,教师通过展示虚拟模具的方式,为学生讲解知识,而学生通过模具的观察和操作,实现模具实践学习。通过以上分析能够看出,利用VR/AR技术能够为学生提供真实高效的学习环境,不断提升学生的学习效率以及实践能力,也让相关人员认识到VR/AR技术目前在实际课堂中的应用价值。
二、模具实践教学特点
模具技术水平目前已经成为我国制造水平的象征,技术水平直接决定产品的制作质量、经济效益以及技术创新能力等,目前在市场经济发展中,需要模具的数量多、要求高、时间短,因此在模具实践市场中,相关人员需要在短时间之内,制作出高质量的模具零件。这就需要制作人员充分掌握模具的设计方法、计算方法以及内部结构等,在实际模具实践教学中,由于教学条件的影响,教师无法对书本中的每个模型结构、设计数据等进行讲解,加上模具课程中的理念较为抽象,因此学生非常容易出现知识理解不透彻的情况。甚至部分学生认为课程内容单一无聊,其中存在着大量抽象的知识理念,自己无法充分理解,如果不对这一情况进行控制,则会导致学生失去学习信心,影响最终的学习效果。
VR/AR技术的应用,能够增强学习过程中的趣味性,模拟与课程内容相对应的空间,提升学生对课程学习的主动性和积极性,将书本中的抽象内容直接展示到学生面前,在该种条件下,学生能够更加深入地理解相知识。例如,教师对模具结构和设备空间概念进行讲解的过程中,可以使用VR/AR技术展示出模具的内部结构,让学生直接观察到相应的学习内容,而不是仅仅依赖自己的想象,在这种条件下,学生的学习效果更好。
三、VR/AR技术在模具实践教学中的应用途径
(一)VR/AR技术在实践技能评价中的应用
VR/AR技术主要是利用三维仿真技术,在计算机技术基础上建立相应的教学环境,在实践技能评价中,就可以利用该技术建立虚实结合的操作系统,学生相当于在真实的环境下进行设备操作,因此学生取得的最终评价结果也具有较高的真实性。这种评价系统与传统评价系统相比,具有较强的真实性和高效性。目前实践评价系统中主要包括虚拟设备、虚拟操作工具以及人机交互设备等,学生通过对虚拟操作工具进行应用,能够实现模具处理。并且整个系统能够对学生操作过程中涉及的数据信息进行记录存储,方便教师对学生的整个操作过程展开科学评价。该系统能够反复利用,降低了整个操作评价的成本。由此可以看出,VR/AR技术的应用能够提升整个操作评价的过程性、情境性以及交互性,最终得出客观公正的结果。该种方式能够改变传统操作评价模式,消除时间和地点对评价结果的影响,由于采用虚拟设备,所以能够降低评价中出现设备损耗的概率,充分保护设备。尤其是针对高危性机能评价中,采用这种方式能够保护学生的人身安全,避免由于操作失误导致的人身事故。
(二)VR/AR技术在注塑系统装配模拟中的应用
注塑模具开发是模具实验中的重要内容,其具有建设周期长以及建设成本高等特点,为了提升教学质量,教师可以利用VR/AR技术进行虚拟装配,这种方式能够降低设计成本,同时保证设计质量。在此过程中建立一个虚拟的交互平台,在外部安装显示器和控制器,帮助学生完成虚拟操作,最终利用人机交互技术,让学生在虚拟的环境中实现实践操作。这种方式与传统注塑系统装配相比,具备较强的互动性,为学生与设备提供良好的交流条件。通过以上分析能够看出,VR/AR技术的应用能够降低实际教学成本,促进整个实践教学的良好发展,最终达到提升学生学习效率的目的。
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