高中的虛擬現(xiàn)實(shí)科技論文2000字
虛擬現(xiàn)實(shí)中計(jì)算機(jī)技術(shù) 應(yīng)用所產(chǎn)生的是效果而不是幻覺(jué); 下面是小編為大家精心推薦的高中的虛擬現(xiàn)實(shí)科技論文2000字，希望能夠?qū)δ兴鶐椭?/p>
高中的虛擬現(xiàn)實(shí)科技論文2000字篇一
在數(shù)控教學(xué)中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)
【摘 要】在教學(xué)中運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以按照預(yù)想建立合適的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生在模擬真實(shí)的學(xué)習(xí)情境下，充分調(diào)動(dòng)其視覺(jué)、觸覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等感官，從而更的實(shí)現(xiàn)教學(xué)任務(wù)。本文分析了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)控教學(xué)中的意義及運(yùn)用方法。
【關(guān)鍵詞】虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);高職教育;數(shù)控教學(xué);應(yīng)用
我國(guó)高職院校中，數(shù)控加工技術(shù)教育伴隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展而越來(lái)越重要。傳統(tǒng)的數(shù)控操作培訓(xùn)在機(jī)床上實(shí)際操作，這種實(shí)際上機(jī)的訓(xùn)練方法有很多弊端：如受機(jī)床數(shù)量和實(shí)習(xí)場(chǎng)地的限制、使用和維護(hù)的費(fèi)用較大、師資投入不足、操作失誤導(dǎo)致機(jī)器和人員的損傷等等。以上問(wèn)題促使我們必須尋求一種新型的教學(xué)方式：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。
1.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡(jiǎn)介
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是由高速計(jì)算機(jī)系統(tǒng)創(chuàng)建的一種令人感到身臨其境，可與環(huán)境交互體驗(yàn)的虛擬世界。它綜合了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理和模式識(shí)別、智能技術(shù)、傳感技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多門(mén)科學(xué)，將計(jì)算機(jī)獲得的數(shù)字化信息變?yōu)槿四芨惺艿降木哂懈鞣N表現(xiàn)形式的多維信息。虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境是由圖像、圖形識(shí)別與生成系統(tǒng)，聲音、觸感的識(shí)別與生成系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，人工智能系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)等不同功能、不同層次的系統(tǒng)所構(gòu)成的集成系統(tǒng)。以軸的結(jié)構(gòu)為例，其中軸的軸向和周向定位方式多種多樣，我們可以在軟件中把相關(guān)的定位零件都制作出來(lái)，例如軸、軸肩、軸環(huán)、彈性擋圈、軸端擋板、鍵、花鍵等，然后在軟件中進(jìn)行定位，并且可以進(jìn)行裝配檢查，讓學(xué)生看到錯(cuò)誤的結(jié)，這樣形象而且具體。
虛擬數(shù)控系統(tǒng)的功能：(1)虛擬數(shù)控機(jī)床與真實(shí)機(jī)床有完全相同的界面風(fēng)格，能模仿真實(shí)機(jī)床的任何功能，不會(huì)因?yàn)椴捎媚撤N近似替代而導(dǎo)致某種結(jié)構(gòu)和信息的失真或丟失。(2)形象的圖形和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口。用戶(hù)既能在真實(shí)的環(huán)境中運(yùn)行虛擬機(jī)床，又能觀察它的各種運(yùn)行參數(shù)，并能與其他CAD/CAM軟件接口。(3)刀具庫(kù)。應(yīng)包括一臺(tái)數(shù)控機(jī)床所需的刀具，能模擬任何一種數(shù)控機(jī)床的換刀形式。(4)仿真平臺(tái)。操作者可以在虛擬的環(huán)境中進(jìn)行機(jī)床運(yùn)動(dòng)和切削過(guò)程等，從中獲得相關(guān)的加工數(shù)據(jù)。
2.高職院校在數(shù)控教學(xué)中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)
2.1在數(shù)控教學(xué)的設(shè)備、儀器、產(chǎn)品展示中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)
學(xué)生在傳統(tǒng)課題中，只能通過(guò)書(shū)本和圖片學(xué)習(xí)數(shù)控實(shí)物的圖片和圖形，不夠立體的平面展示限制了學(xué)生的空間想象思維。如在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際觀察設(shè)備，組織起來(lái)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用較好的彌補(bǔ)了上述不足，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)，我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)模擬實(shí)物的三維物體，將各種教學(xué)產(chǎn)品和工具實(shí)物進(jìn)行虛化，把它們以立體的形態(tài)放在虛擬教室中。師生進(jìn)入虛擬空間后，可形象的學(xué)習(xí)和觀察這些設(shè)備的外觀及內(nèi)部構(gòu)造，教師可以在學(xué)生形象思維充分展開(kāi)時(shí)精心點(diǎn)撥，師生互動(dòng)，答疑解惑，從而增強(qiáng)數(shù)控技術(shù)教學(xué)的效果。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不但突破了空間的制約，而且還能將數(shù)十年乃至百年才能觀察的過(guò)程，在多時(shí)間內(nèi)集中系統(tǒng)的展示給學(xué)生。構(gòu)造一個(gè)穿越時(shí)間和空間的開(kāi)放的學(xué)習(xí)環(huán)境。
2.2在實(shí)驗(yàn)和教學(xué)中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)達(dá)到仿真效果
眾所周知，機(jī)械行業(yè)教學(xué)離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)操作，而不是所有學(xué)校都用財(cái)力和空間具備全部實(shí)驗(yàn)和培訓(xùn)的設(shè)備。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，建立虛擬實(shí)驗(yàn)室可以解決上述難題。在虛擬實(shí)驗(yàn)室中，學(xué)生可以仿真操作虛擬的儀器，進(jìn)行各種虛擬的數(shù)控系統(tǒng)的練習(xí)。迷你實(shí)驗(yàn)不是真的消耗機(jī)器設(shè)備，可多人反復(fù)操作。同時(shí)能避免學(xué)生因操作不熟練或失誤造成事故。虛擬仿真技術(shù)還可以應(yīng)用在制作軟件上，在計(jì)算機(jī)上模擬訓(xùn)練或?qū)嶒?yàn)，節(jié)省實(shí)驗(yàn)空間和成本。
2.3數(shù)控加工教學(xué)系統(tǒng)中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)仿真效果
計(jì)算機(jī)仿真加工系統(tǒng)，是模擬實(shí)際數(shù)控機(jī)床加工條件和狀態(tài)的系統(tǒng)，它借助計(jì)算機(jī)功能，通過(guò)實(shí)驗(yàn)者控制計(jì)算機(jī)的操作，研究數(shù)控加工的全程。它的作用是可以模擬真實(shí)零件加工的全過(guò)程，提供完全仿真的操作面板，學(xué)生可以充分熟練各個(gè)調(diào)試、執(zhí)行等環(huán)節(jié)，同時(shí)系統(tǒng)能檢驗(yàn)各種數(shù)控設(shè)置的準(zhǔn)確性。既解決了機(jī)床設(shè)備不足和時(shí)間的問(wèn)題，又可避免可能造成的磨損和事故。
2.4虛擬仿真教學(xué)與實(shí)際成產(chǎn)加工相統(tǒng)一
加工仿真教學(xué)系統(tǒng)既能單機(jī)系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，又能實(shí)現(xiàn)在線運(yùn)行。獨(dú)立運(yùn)行即機(jī)床模型方式，其培訓(xùn)設(shè)施只需一臺(tái)計(jì)算機(jī)，數(shù)控機(jī)床的模擬操作在顯示屏顯示的仿真面板上進(jìn)行，而零件切削過(guò)程由機(jī)床模型通過(guò)三維動(dòng)畫(huà)演示。在線運(yùn)行即機(jī)床工作方式，在這種方式下，教學(xué)系統(tǒng)將與實(shí)際機(jī)床連接，由硬件實(shí)現(xiàn)零件切削過(guò)程，這時(shí)除了操作者是用仿真面板操作外，其它則與實(shí)際機(jī)床的真實(shí)情況一樣。由于數(shù)控加工仿真教學(xué)系統(tǒng)具有完善的圖形和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口，用戶(hù)既能在真實(shí)的環(huán)境中運(yùn)行虛擬機(jī)床，又能觀察它的各種運(yùn)行參數(shù)。
2.5虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使數(shù)控教學(xué)的考核和培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)化
通過(guò)遠(yuǎn)程教育培訓(xùn)，師生雙方可以打破地域限制互動(dòng)。虛擬技術(shù)教學(xué)可在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行，包括教師布置作業(yè)和考試、觀察實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)析試卷等全部環(huán)節(jié)都可實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化，具有高效、簡(jiǎn)單、節(jié)約等諸多優(yōu)點(diǎn)。
2.6虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使數(shù)控教學(xué)方法優(yōu)化
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的綜合應(yīng)用，可以對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中所提出的各種假設(shè)模型進(jìn)行虛擬和虛物實(shí)化，通過(guò)虛擬系統(tǒng)便可直觀地觀察到這一假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果或效果。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以進(jìn)行實(shí)物虛化，虛擬各種人物，創(chuàng)建虛擬課堂，在虛擬的課堂氣氛中，學(xué)生可以與虛擬的教師、學(xué)生一起交流討論，開(kāi)展啟發(fā)式教學(xué)。運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，還可以使學(xué)生通過(guò)在虛擬場(chǎng)景的身臨其境和自主控制的人機(jī)交互，由視、聽(tīng)、觸、覺(jué)獲取外界的反應(yīng)，通過(guò)學(xué)生自我組織，制定并執(zhí)行學(xué)習(xí)計(jì)劃，進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，開(kāi)展適應(yīng)式學(xué)習(xí)。還可通過(guò)小組或團(tuán)隊(duì)的形式，組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，成員間共享成果，開(kāi)展協(xié)作式教學(xué)。
2.7虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)營(yíng)造開(kāi)放性的網(wǎng)上探索
學(xué)習(xí)運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，突破傳統(tǒng)教科書(shū)的限制，使每一位學(xué)習(xí)者都可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，在自己方便的時(shí)間從互聯(lián)網(wǎng)上自由地選擇適合的學(xué)習(xí)資源，按照適合于自己的方式和速度進(jìn)行學(xué)習(xí)，這種探索性的學(xué)習(xí)，有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，使學(xué)習(xí)者在具體隋境中通過(guò)主動(dòng)的探索獲得知識(shí)，從而提高學(xué)習(xí)者的動(dòng)力。
3.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中還存在著不足
(1)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的仿真效果還待改進(jìn)。虛擬現(xiàn)實(shí)在物理、行為模型等方面不逼真，聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)的仿真設(shè)計(jì)較少，真實(shí)性不足。虛擬技術(shù)相關(guān)的設(shè)備使用不方便，有時(shí)難以達(dá)到系統(tǒng)要求。(2)虛擬技術(shù)成本較高，相關(guān)設(shè)備價(jià)格較貴，要想大面積推廣，只有將其改進(jìn)和降低成本。(3)虛擬教學(xué)不能完全替代真實(shí)操作。生產(chǎn)不同于虛擬訓(xùn)練和實(shí)驗(yàn)，真正動(dòng)手操作機(jī)器設(shè)備是我們的教學(xué)目的，也只有真正的操作才能讓學(xué)生理解機(jī)床，合格就業(yè)。綜上，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)水平的提高離不開(kāi)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，相信在全體科技工作者和教育工作者的共同努力下，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用和前景越來(lái)越廣闊。
【參考文獻(xiàn)】
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