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虚拟现实技术在“矿山机械”教学中的应用_论文

2 1 年 第 7期  01 ( 第 98 ) 总 5期   黑 龙 江教 育 ( 教研究与 高 评估)   HE L IONG I JANG DUC I E AT ON ( g e d ct nReerh& Ap r s ) Hihr u ao   sac E i pa a   i1 N o. 2 1 7, 01   SeilN O.58 ra  9   ●教 学改革与创新  虚 拟现 实技 术在 “ 山机械 ’ 矿 ’   教 学 中的应 用  刘训 涛 , 周广 林 。 孙月 华  ( 黑龙 江科技 学院, 黑龙江 哈 尔滨 10 2 ) 50 7  摘 要: 虚拟现 实技 术是利用计算机、 网络技 术 , 并通过 声、 、 光 电技 术构建虚拟现 实的立体 环境 , 让使 用者 具有  沉浸感。本文将虚拟现 实技 术应 用到矿 山机械 教 学中, 并利用三维建模技术 构建矿 山机械 三维 实体数字模型 ,   录制矿 山机械 实际生产加工 录像 , 并构 建矿 山机械教 学 网站 , 构建虚拟现 实的矿 山机械 生产、 工、 用工况 。 加 使   以激发 学生学 习兴趣 , 高教 学质量。 提   关键 词 : 虚拟现 实技术 ; 山机械 ; 学  矿 教 中图分类号 : 4 . G620   文献标识码 :   A 文章编号 :0 2 4 0 (0 10 — 0 3 0  10 — 17 2 1 )7 0 7 — 2 随着 近年 来 我 国矿 业 及 其 相关 矿机 企 业 的高 速 发  除 计算 机技 术所 生成 的视 觉感 知 外 , 有 听觉 、 觉 、 还 触 运  展, 对高素质、 高技能的人才需求 日益迫切。 然而由于矿  动 等感 知 , 至还 包括 嗅觉 和 味觉 等 。技能 是 指三 维实  甚 业生产的高危性和特殊性 , 学生尤其是女学生入井实习  体能够完成真实实体所能完成的运动和操作 , 由计算机  的机会非常少 , 且矿山机械设备均为大型设备 , 设备成  来处理参 与的动作相适应 的数据 , 并对用户的输入作 出   本高 , 作为教具购买使用和更新存在一定难度。这些不  反应 , 并分别反馈到用户的五官[ 传感设备是指交互设  4 1 。 利 因素 给矿 山机 械教 学带 来 了无 法克 服 的 困难 , 使学  备。 致 常用的有立体头盔 、 数据手套 、 三坐标数据等穿戴于  生对 矿 山机械 产 品 的认知 始终 处 于模 糊子集 当 中。 山  用户身上 的装置 和设置于环境中的传感装置 ,如摄像  矿 机械教学强烈需要将传统教学模式与计算机 、 网络技术  机 、 地板压力传感等。   相结 合 , 构建 虚 拟 现实 的教 学 环境 , 实现 教 学 模式 的 突  破。   一 虚拟 现实 系统 基本 类 型有 :沉 浸 型虚 拟 现实 系统 ,   简易型虚拟现实系统 , 共享型虚拟现实体统嘲 由于沉浸  。 、 虚 拟现 实技 术  型 虚拟 现 实 系统 设 备 昂贵 , 点 受 限 , 以我们 选 用 简  地 所 虚 拟 现 实 技 术 ( iul el ) 称 V , 2 世 纪  易 型虚 拟 现 实 系统 和共 享 型 虚 拟 现 实 系统 构 建 我们 的  Vr a R at 简 t   i y R是 0 8 0年代 由美 国 V LR sa h公司的奠基人加隆 ? P  eer c 兰聂  虚 拟现 实教 学环 境 。   尔(a nLn r提 出来 的, Jr   i ) o ae 是利用计算机技术构建 三维  立体化的数字实体 , 并配以声 、 、 光 电技术营造虚拟的立  二 、 拟现 实教 学 资源 的建构  虚 计算机多媒体技术 、 网络技术 的发展为虚拟现实教  体化环境 , 人们可以畅游在虚拟的世界 中, 并可以像真  育的开展提供 了技术工具和手段 , 通过虚拟现实技术与  实世界一样 ,对虚拟环境 中的数字化实体进行操作和  传统 教育 教学 方法 的结 合 , 大地 充 实 了矿 山机 械 的教  极 “ 交流” 高度沉浸在虚拟环境中【  , l j 。 学 内容、 教学手段 , 拓展了教学空间和资源 , 为学生提供  钱学 森建 议 把 “ iul ely译 为 “ Vr aR at” t   i 灵境 ”1 , [ 2 。灵 是  了生 动 、 逼真 的 学 习环境 。教 学 中学 生成 为虚 拟 环境 的  指 “ ”灵 境 虚幻 之 所 在 , 以也 有 人 译 为 “ 神 , 所 幻真 ”“ 、临  参 与者 , 在虚拟环境中扮演角色 , 激发 了学生的学 习兴  境 ”这是 一种 意译 。虚拟 现实 技 术 主要 包括 模 拟环 境 、 趣 , ,   培养 了学 生 的技 能 , 提高 了教 学质 量 。   感知、 技能和传感设备等方面。模拟环境是虚拟现实的  基础和关键 , 由计算机构建的实时动态的三维立体逼  是 ( ) 拟现 实的矿杌 产品数 字化 模 型的 构建  一 虚 瑞士的建构主义者杰? 盖特 (.ae) 皮 J i t认为 , pg 人的  真 图像[ 感知 是 指 V 3 1 。 R应 该具 有一 切 人所具 有 的感 知 。 认知是 内因和外 因相互作用的结果 ,   是人在与周围环境  收 稿 日期 :0 1 o 一 7 2 1 _ 1 O  作者简介 : 刘训涛(95 )男, 17一 , 山东鄄城人 , 黑龙江科技 学院机械 学院副教授 , 主要从 事矿 山机械应 用研 究。   基金项 目 : 江省 新世 纪教 改项 目 普 通高等院校专业课 中 强 学生 自 黑龙 “ 加 主创 新能力培 养的研 究 ”34 )黑龙 江科技 学 (72 ;   院教改项 目“ 于虚拟现 实的“ 山机械 ” 基 矿 课程立体化教 学的研 究

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