长江工程职业技术学院 湖北武汉 430000
摘要:利用MVR(移动虚拟现实)技术,与机械制图教学相结合,给机械制图教学改革提供了新的思路。机械制图是一门专业基础课,既有系统的理论又有较强实践性,学生需要不断的在平面和空间之间进行思维转换,以逐渐建立空间想象能力,促进学生形象思维和逻辑思维的共同发展。充分发挥虚拟现实技术的优势,遵循学生对该门课程的认知规律,创立各种平面与空间相互转换的场景帮助学生建立空间投影、空间平面转换、立体形体认知等多方面的深度认知。
关键词:MVR技术 机械制图 教学
先进的信息技术与机械制图教学相结合,给机械制图教学改革提供了新的思路。机械制图是一门专业基础课,既有系统的理论又有较强实践性,学生需要不断的在平面和空间之间进行思维转换,以逐渐建立空间想象能力,促进学生形象思维和逻辑思维的共同发展。将充分发挥虚拟现实技术的优势,遵循学生对该门课程的认知规律,创立各种平面与空间相互转换的场景帮助学生建立空间投影、空间平面转换、立体形体认知等多方面的深度认知。
利用MVR(移动虚拟现实)技术,开发学生自主学习系统,根据自己的需求自主选择学习内容,主动思考,形成符合自己习惯的思维方式,是对课堂教学一个非常有益的辅助。该系统分为PC版和移动版,移动版将开发成app,可以直接安装于学生的智能手机或者平板电脑,全新的学习体验即可以激起学生学习的兴趣,又将学生随时随地的移动式自主学习变为了可能。
一、国内外研究现状、水平和发展趋势
在近两年,无论在产业领域,还是在教育或是研究领域,“VR(虚拟现实)”都当之无愧是个热点。它营造了“自主学习”的环境,目前绝大部分学校学生只能在教室里面学习,但现在像麻省理工、哈佛大学这样的教育机构、甚至像宝洁和通用电子这样的私人公司都在为全世界的学生提供基于VR(虚拟现实)、MVR(移动虚拟现实)、AR(增强现实)、MR(混合现实)等技术制作的高科技网络公开课(MOOC)。这些课程为学习者提供了一种新的学习渠道和一种全智能化的学习新体验。
在国内很多高校、研究机构已经在逐渐将VR技术引入教学领域,2016年9月,天津大学开始筹建虚拟现实实验教学中心,中心建成后可以解决目前高校的实验教学环节存在的条件匮乏、安全隐患等诸多问题,同时利用虚拟现实/增强现实技术,可以提升教学的“沉浸感”和真实性,学生在学习专业课程的时候,可以身临其境,进行现场互动。
就目前国内外VR在教育领域的应用情况来看,利用VR技术建设的课程,内容丰富、实现形式新颖、多样,使学生得到了与众不同的虚拟现实体验,大大提升了学生的学习兴趣。机械制图课程有其自身的特点,如果将VR技术引入到教学中来,改革目前的教学方法建立全新的信息化教学综合平台,可大大改善教学效果,提高教学质量。
二、MVR技术应用在《机械制图》课程的理论依据
以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,打造高技能人才和技术技能创新人才培养。为职业教育成为支撑国家战略和地方经济社会发展的重要力量。机械类课程具有内容抽象,实践性强等特点,尤其是《机械制图》课程,在教学中经常用到大量的三维立体模型、一些简单的机械运动的过程,授课老师所带的模型有限,无法满足上课需要,可利用Virtual Reality(虚拟现实)技术、利用MVR(移动虚拟现实),立现动态的三维立体逼真图像,能够加深学生理解知识点、激发学生兴趣,又具有很好的交互性,帮助启发学生的三维建模思维能力与读图的能力。
三、MVR技术应用在《机械制图》课程的内容
①机械制图移动模型库
模型库安装于学生随身携带的手机或平板电脑,随时随地可以将模型调出观察,包括教材中的主要例题及习题集中主要习题的动态模型,将模型按知识结构排列,点击即可进入相应的模型,支持多点触控,可实现虚拟模型的缩放、旋转、正交与透视投影等交互操作,并能够实现虚拟模型亮度调节。
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②机械制图移动学习APP系统
该系统可以直接安装于学生的智能手机或者平板电脑,即可以激起学生学习的兴趣,又将学生随时随地的移动式自主学习变为了可能,学生可以利用该系统进行课后习题的绘图、查看答案、与立体模型进行对照等操作,并可以对模型进行交互的旋转、缩放、向投影面进行投影等。
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四、MVR技术应用在课程应用的展望
随着VR技术的日渐成熟,它在教学中的应用前景可观,基于VR技术的虚拟教学理念和应用优势,可以补充传统教学的不足,丰富学生的认知,提高学生的学习积极性及学习效率。将新技术引入大学课程教学过程是顺应时代发展之举,也是一个逐步摸索前进的过程。大学课程教学既要充分利用新技术的优势及特点,又不能完全依赖于新技术,让其完全取代传统课堂中教师的指导、监督以及与学生面对面的交流互动等。只有将新技术与传统教学有机地融合,扬长避短,才是最可行的发展途径。
根据:MVR技术在《机械制图》信息化教学中的改革研究课级课题