基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的機械制造實訓平臺的構(gòu)建研究

摘 要：現(xiàn)如今，經(jīng)濟的飛速發(fā)展對企業(yè)的要求日益提升，企業(yè)需要更多具備專業(yè)素質(zhì)、較強工作能力的人才。然而，當前學校的教學模式很難滿足職場需求，學校的教育與實踐環(huán)節(jié)脫節(jié)，為了彌補這一缺憾，中職學?？梢圆扇√摂M現(xiàn)實技術(shù)的機械制造實訓平臺的構(gòu)建方式為學生提高實訓機會，使其能夠真實地感受工作內(nèi)容和工作步驟，從而在實訓的過程中，提高知識技能水平，另外，這一平臺的構(gòu)建也能提高學校的教學效率，有利于培養(yǎng)出更多的專業(yè)型人才。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù);機械制造;實訓平臺

近幾年，由于中職學校擴招，學生人數(shù)增加，教學壓力隨之加大，加上，學校缺少教育經(jīng)費有限，實訓基地設(shè)備落后、更新緩慢，導致實訓基地難以滿足當前實習需求，學生的實訓難題長期困擾中職院校相關(guān)課程的開展?；谶@種情況，校方應當充分利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行機械制造實訓平臺的構(gòu)建，為學生提供更多的學習機會，使廣大學生在虛擬崗位中完成實訓要求，有利于學校提高教學水平。因此，對于學校而言，虛擬實現(xiàn)技術(shù)平臺的構(gòu)建是當前需要深入研究的項目之一，這一平臺的構(gòu)建有著重要的意義。

一、 當前機械制造實訓教學現(xiàn)狀分析

當前，大部分中職學校都建立了實訓基地，然而，立足于實訓基地根本教學而言，依舊存在諸多問題。其一，學校建設(shè)機械制造實訓基地需要提高運營成本，只有投入大量的資金，才能完成廠房的構(gòu)建、設(shè)備的購買以及實訓人員的配置。對于實訓基地的建造，需要學校投入大量的時間和金錢，學生的實訓成本提高，此外，刀具材料的消耗和磨損嚴重，如若校方及時更換相應器材設(shè)備，也將提高投入，反之，如果學校不定期更換，學生的實訓效果將會受到影響。其二，校內(nèi)實訓僅是對操作能力的訓練，學校對于學生實訓操作的要求與實際中企業(yè)的生產(chǎn)要求很難達成統(tǒng)一，學生在實訓基地并不能感受到企業(yè)工作的緊迫性，也無法掌握專業(yè)技巧。其三，大部分學校都選擇使用仿真軟件代替實際設(shè)備，盡管這些軟件能夠大致模擬零件和輪廓，卻存在幾項較大的缺陷，如，工藝性差，學生很難精準地得出齒零件的尺寸，其測量存在誤差，另外，學生無法親身感知車間環(huán)境，例如，刀具磨損等聲音的異常，這也將影響學生的操作規(guī)范，甚至會威脅學生的實訓安全。其中，最為重要的一點是，學生使用模擬軟件進行訓練，無法保證學生熟練地掌握技術(shù)與工藝。其四，學生參與校外的實訓，只能參與到某些環(huán)節(jié)中，并不能完整的體驗該崗位的整體工作細節(jié)，另外，大部分企業(yè)對于學生的培養(yǎng)重視程度低，企業(yè)注重生產(chǎn)任務(wù)，忽略學生的體驗，導致實訓效果受到影響。其五，學校教師缺少企業(yè)工作經(jīng)驗，只能對學生進行知識層面的指導，并不能針對企業(yè)需求培養(yǎng)出高素質(zhì)的崗位人才。

二、 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的機械制造實訓平臺的構(gòu)建相關(guān)研究

（一）對市場數(shù)據(jù)進行調(diào)查，確定機械制造職業(yè)崗位群

為了提高虛擬制造實踐平臺的科學性與合理性，相關(guān)調(diào)研組需要組織工作人員對機械制造行業(yè)的崗位進行市場調(diào)查。機械制造崗位較多，其中包括汽摩配、家用電器、服裝、機械、機床設(shè)備等行業(yè)，這些行業(yè)與其有著密切的關(guān)系，相關(guān)調(diào)研人員需要深入到以上行業(yè)中，對其企業(yè)實際情況進行調(diào)研，根據(jù)企業(yè)實踐專家的協(xié)助，歸納和總結(jié)調(diào)研成果，抓住當前機械制造職業(yè)的崗位需求，合理進行實訓平臺的構(gòu)建，通過總結(jié)確定普機操作工、數(shù)控操作工、檢驗員、工藝員等崗位，使相關(guān)學生專業(yè)學生能夠在實訓的過程中提高專業(yè)技能，夯實理論基礎(chǔ)。

（二）充分分析崗位要求，根據(jù)要求布置虛擬實訓情境

學校構(gòu)建模擬實訓平臺構(gòu)建的目的，就是讓學生能夠親身感受職業(yè)環(huán)境中，員工的日常工作。因此，相關(guān)構(gòu)建人員需要在實訓場景布置中，提高工作環(huán)境的還原度，保證工作環(huán)境的真實性和工作流程的完整性，其中，環(huán)境布置主要指的是軟件環(huán)境，是相關(guān)設(shè)計人員對于虛擬環(huán)境的設(shè)計與布置，保證其工作環(huán)境能夠與企業(yè)的環(huán)境相契合，設(shè)計人員可以將學生的角色設(shè)計為某一企業(yè)的某個崗位，通過該崗位的工作步驟為其進行虛擬場景的布置，使學生能夠完整地了解該企業(yè)的工作流程。例如，操作工的主要工作步驟便是生產(chǎn)準備、生產(chǎn)過程以及生產(chǎn)結(jié)束三個階段。設(shè)計人員可以將其進行拓展，三個環(huán)節(jié)中的細節(jié)通過IT技術(shù)對其工作流程進行統(tǒng)一管理，從而達到預期的虛擬實訓目的，使其能夠在崗位中掌握工作技巧。

（三）在實訓中穿插了大量輔助學習內(nèi)容，提高實訓科學性

當前，虛擬實踐平臺的構(gòu)建并不是簡單的數(shù)字化工廠，虛擬實訓平臺是工作平臺，又是學習平臺，能夠提升學生的綜合素質(zhì)，使其在實訓的過程中夯實基礎(chǔ)，掌握工作技巧。大部分企業(yè)的工人或者企業(yè)中的技術(shù)人員需要經(jīng)過系統(tǒng)的培訓，才能完成一項較為復雜的工作，學生進行模擬實訓也是如此，需要相關(guān)教師對學生進行培訓，平臺工作任務(wù)以及工作內(nèi)容進行系統(tǒng)學習和培訓，保證學生能夠掌握工作技巧，學習內(nèi)容主要包括工作步驟的示范以及在崗位中需要使用的相關(guān)技能技巧，此后，教師還可以有效地進行教學拓展。對于工作步驟的示范，教師可以采取圖文以及視頻結(jié)合的方式，通過交互軟件展現(xiàn)給學生，教師對于學生的拓展應采取引導的形式，引導學生查閱相關(guān)資料，這種模式能夠提高學生的探索意識，與直接將答案告訴學生相比，引導的模式更能提高學生的學習主動性，如此一來，學生在虛擬實訓基地中進行實踐，也不再是簡單的模仿操作，有利于教師培養(yǎng)學生的解決問題能力，其工作能力也更加系統(tǒng)化。

三、 總結(jié)

綜上所述，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的實訓基地構(gòu)建與傳統(tǒng)實訓模式相比，有著明顯的優(yōu)勢和特點，它能仿真職業(yè)工作場景，對學生掌握工作步驟、工作內(nèi)容有著重要的意義。因此，中職學校將虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入到機械制造實訓中是一個有益的決定，這種實訓模式能夠提高現(xiàn)代化教學水平，提升學生職業(yè)素養(yǎng)，還有助于教育與工作的“零對接”，有利于為社會輸送出更多的專業(yè)型人才。

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作者簡介：

袁斌，貴州省黔東南苗族侗族自治州，黔東南州工業(yè)學校（黔東南技師學院）。