虚拟仿真实训范文10篇

时间:2024-04-26 23:46:38

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会计虚拟仿真实训课程中的应用

[摘要]随着现代信息技术与教学深度融合,虚拟仿真实训也逐渐成为高职会计人才培养的有效途径,其主旨是引导学生多层次、多角度、立体化、真实化再现职业情境,如何探索有效教学评价机制,就显得尤为重要。本文从多元评价理论视角,构建会计虚拟仿真实训课程评价主体多元化、评价内容多维化、评价方法多样化、评价理念人性化,打破了时间与空间的限制壁垒,提高课堂评价育人功能,为深化高等职业教育教学改革提供参考价值。

[关键词]多元评价;虚拟仿真;会计实训

2020年,中共中央、国务院印发的《深化新时代教育评价改革总体方案》中指出:教育评价事关教育发展方向,有什么样的评价指挥棒,就有什么样的办学导向,坚持把立德树人成效作为根本标准,扭转不科学的教育评价导向,改进结果评价,强化过程评价,探索增值评价,健全综合评价,充分利用信息技术,提高教育评价的科学性、专业性、客观性,促进学生身心健康、全面发展。由此可见,教学评价改革势在必行。会计虚拟仿真实训是借助VR虚拟现实、人机互动等信息技术和感知设备,创设会计实务仿真环境,让学生以第一人称的身份参与仿真情境进行模拟实训。信息化教学引领着思维创新,学习方式已发生变化,传统的教学评价机制已不能满足教学管理需求,这种财务知识与虚拟仿真技术深度融合的教学方式,催生了教育新范式。因此,为了适应新时代企业会计人才需要,构建多元化适应人机互动的会计仿真教学评价机制,就显得尤为重要。

一、多元教学评价概述

多元教学评价是以多元智能理论为基础,尊重学生个体差异,关注学生多元智能发展,强调学生在学习中融入情感,引入多元化评价主体,评价中关注学生多维发展,丰富评价方式,评价理念坚持以人为本的一种创新教育评价机制。评价主体多元化是指参与评价活动的不仅是教师,评价主体还包括学生本人、同伴、家长、企业等其他主体,让评价结果更加科学、公正,学生的自我认识也更加全面,激发学生的热情和主动性。评价内容多维化是指学生的智能是多方面的,不能仅从单方面来衡量学生的学习能力和学习效果,而应综合评价学生各方面的表现。评价方式多样化是指根据评价内容不同可采用自我评价与他人评价相结合,量性评价与质性评价相结合。评价理念人性化是指以学生的全面发展为根本出发点,强调知识、能力与素质相互作用、辩证统一的和谐发展,将重视学生,尊重学生的理念贯穿于教育教学的全过程、全方位。

二、传统的会计综合实训教学评价中存在的问题

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智慧会计虚拟仿真实训中心建设现况

摘要:高等职业教育在我国的教育系统中居于十分重要的地位,但是在各种现代化新型信息技术的不断发展应用之下,社会对于专业能力更强、综合素质更高的人才需求量不断增加,尤其在会计领域,对精于会计专业、懂得企业管理、善用新型技术的复合型人才的需求量尤为明显。因此,本文从高职会计专业实践教学现状出发,分析构建虚拟仿真实训中心的重点,结合自身建设经历,总结相关经验,以期为同领域工作者提供合理化建议。

关键词:仿真实训;职业能力

随着大数据技术、人工智能、云会计、移动支付、电子发票等现代化新型信息技术的持续发展和广泛应用,过去会计的核算,报表报税等工作,被现代计算机技术所取代,曾经会计的核心能力例如计量能力、核算能力,降级为从业人员的基本能力,而现在会计人员的基本工作能力更多的是对现代财务技术的应用。因此,在这一背景下,高职院校在对大数据及会计专业学生的培养过程中,就需要更多的依靠实训中心来完成。智慧会计虚拟仿真实训中心就是在这样的背景下应用而生的,但是在构建实训中心时,必须要从学生的职业能力培养方面出发,才能使得新建的虚拟仿真实训中心可以满足社会的需求。

高职会计专业实践教学现状分析

众所周知,会计因其自身的涉密原因,学生很难真正进入企业进行真实的实践教学,通常高职院校采取的解决方法都是建设实训室或者实训中心。但是,会计工作是一项操作性很强的工作,对专业知识和专业技能都有很高的要求,因此高职会计专业的实践教学虽然在实训条件方面有了很大改善,但是在实训实践过程中,仍然存在着一些实际问题。

(一)实践教学质量难达预期

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虚拟仿真实训环境建设与应用

【内容摘要】虚拟仿真技术又名虚拟现实或虚拟环境技术,是新时展起来的一项科学技术,也名VirtualReality。是通过计算机技术构建一个虚拟的三维世界,并通过视觉、听觉、触觉等人体感觉上的模拟,让体验者身临其境。随着科技的不断发展进步,虚拟仿真技术已经成为了一项重要的科研领域,并逐渐运用于生活中的许多方面,例如:科学研究、学科实训、建筑设计等许多领域,虚拟仿真技术的不断发展也为教育行业提供了新方向。

【关键词】虚拟仿真技术;数字媒体应用技术;实训环境

随着时代的高速发展,虚拟现实技术不断进入人们的日常生活,虚拟仿真技术是目前科研领域相当重要的组成部分,虚拟现实技术就是一种综合技术,涉及计算机图形学、人、计算机交流互动技术、网络传输感应技术、人工智能等尖端科技。通俗的讲,虚拟仿真技术就是通过计算机数字媒体应用技术模拟出一个虚拟的空间代替另一个真实空间的技术,虚拟仿真技术自1980年以后逐步发展,经过这些年的不断发展,已经发展为数学推理、科学实验外人类进行认识活动的第三类基本方法,而且逐步发展为人类改造客观世界的重要科学技术。

一、虚拟仿真技术课程简介

随着时代的高速发展,网络技术与媒体技术高速发展,数字媒体技术越来越多的应用于人们的日常生活中,随着数字媒体发展的需要,将虚拟现实技术代入到数字传媒应用技术中已经成为时代潮流,虚拟仿真技术的教学工作已经被代入到数字技术应用教学区专业中,并逐渐成为热门专业,现阶段已经成为国内和国外学术研究的热点。虚拟现实课程结合了计算机图像学科、人工智能学科、多媒体网络等各种尖端科技学科的重要科技成果,并具有其他专业不具有的独特优点,例如对于未来设计上的构想性具有直观仿真的特点、对于人工智能方面达到了前所未有的交互性、对于用户体验方面具有真实沉浸的特性等。现阶段虚拟仿真技术已经成为了国家科技研究方面的重要关注领域,在教育方面也受到了广泛应用和重视,虚拟现实技术研究工作市场前景宽阔,目前国内市场主要将虚拟现实技术代入数字媒体应用技术中,将虚拟现实技术代入计算机技术、网络技术、数字通讯技术等媒体技术的各方面是目前虚拟仿真技术在数字媒体专业的主要研究。

二、虚拟仿真技术课程在数字媒体应用技术开设的重要意义

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应用电子虚拟仿真实训分析

摘要:基于VR技术的应用电子虚拟仿真实训系统解决了“职业素质养成、知识与技能综合运用、基层管理”三者的融合问题,突破“硬件”资源不能共享及学生厌学的问题,开创隐性知识/技能的显性化及职业素质内化,突破传统实训仅局限于“物理”实训室或企业,突破了实习实训方法的重大瓶颈。

关键词:VR;应用

电子虚拟仿真实训系统依据职业能力素质成长模型、职业成长系统、学习地图,按照基于游戏的虚拟工厂脚本,开发了由《虚拟电子产品生产车间》和《智能测控电子产品实验系统》两部分组成的“基于游戏、虚实结合、3D场景再现”虚拟工厂——应用电子技术专业虚拟实训系统。应用电子技术专业虚拟工厂有效解决了从事电子产品生产、设计等岗位群对应的电子产品生产管理与工艺指导、电路设计与分析等10项专项技能或综合训练难题。通过虚拟现实技术实现真实原型再现,硬件资源软件化、网络化,实现有限资源无限共享,有效地解决了教学实践教学实训资源不足问题,解决了大型、先进、精密电子仪器设备高额购置成本问题,解决了抽象过程形象化问题,为培养学生电子产品生产与管理、电子产品设计与开发等关键能力起到至关重要作用,提高了学生培养质量[1-2]。而文献[1]从技术上分析了虚拟电子产品车间的设计、实现过程以及功能,文献[2]从虚拟实训系统应用角度介绍了系统应用教学的效果,本位主要对其进行创新性分析。

1创建“五生产要素、三职业路径、三能力层级”综合学习训练系统,突破传统职业教育的藩篱,解决了“职业素质养成、知识与技能综合运用、基层管理”三者的融合问题

打破传统的学科性知识体系,依据“人、机、物、法、环”生产要素,以职业人为中心,遵循技能、技术、管理三条职业人职业发展路径,融合电工技术、电子技术等知识,电子仪器仪表与工具的使用、工艺指导等技能、电子产品生产管理与创新能力、职业素质等职业素质,构建“操作工—技术员—工程师”为主轴的三层级职业能力素质成长模型。通过对职业活动进行进阶式的教学化的设计,训练知识技能与素质。创立了“五生产要素、三职业路径、三能力层级”“知行合一”的符合职业人成长规律的应用电子技术专业综合训练系统。将职业素质、专业知识、职业技能综合运用、生产运行管理融会贯通,通过具体工序、工作任务和职业活动来养成和训练,并通过学习地图引导应用电子职业人成长。

2创立教学工厂“硬件软件化”及虚拟化实训理念,突破“硬件”资源不能共享及学生厌学的问题

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应用电子虚拟仿真实训解析

1创建“五生产要素、三职业路径、三能力层级”

综合学习训练系统,突破传统职业教育的藩篱,解决了“职业素质养成、知识与技能综合运用、基层管理”三者的融合问题打破传统的学科性知识体系,依据“人、机、物、法、环”生产要素,以职业人为中心,遵循技能、技术、管理三条职业人职业发展路径,融合电工技术、电子技术等知识,电子仪器仪表与工具的使用、工艺指导等技能、电子产品生产管理与创新能力、职业素质等职业素质,构建“操作工—技术员—工程师”为主轴的三层级职业能力素质成长模型。通过对职业活动进行进阶式的教学化的设计,训练知识技能与素质。创立了“五生产要素、三职业路径、三能力层级”“知行合一”的符合职业人成长规律的应用电子技术专业综合训练系统。将职业素质、专业知识、职业技能综合运用、生产运行管理融会贯通,通过具体工序、工作任务和职业活动来养成和训练,并通过学习地图引导应用电子职业人成长。

2创立教学工厂“硬件软件化”及虚拟化实训理念,突破“硬件”资源不能共享及学生厌学的问题

按照“‘游戏’互动”软件开发理念,以真实电子产品生产工厂领料岗位、预处理岗位、插装岗位、SMT贴片岗位等11岗位以及工厂人文文化真实环境为依托,设计出虚拟工厂操作员、技术员、工艺员、工程师等职业成长历程,以及电子产品生产工序为级别的“游戏练级”。将工厂硬件如设备、工量具、仪器仪表等刚性硬件虚拟化,与岗位的工艺、技术、流程、管理规范、规章结合起来依据“职业人”的职业成长规律,以真实企业“人、机、料、法、环”五个生产要素为起点,设计出电子产品调试与检修等技能提升、职业技能成长的学习地图,以学习地图导航学习者通过选择不同的应用电子职业人角色来实现自己的职业成长需要。引导学生一无所知到成长为一个拥有丰富专业知识、操作技能、职业素质的虚拟“职业人”,其成长过程品味“游戏”的智慧和乐趣。一线操作员学习实训系统中的基本操作和基本技巧;技术员和工艺员则进行一些更深入的探索和体验,比如更深入地了解PE(工艺)、EE(工程设备)等岗位的操作内容,并向着自己喜欢的方向培养和打造角色,以达到挑战自我的目的。

3开创隐性知识/技能的显性化及职业素质内化,突破“素质冰山理论”的实训应用问题

高素质的应用电子技术专业职业人应具备的职业意识、职业道德、职业作风和职业态度等隐性的职业素质很难通过一般课堂得以培养。虚拟真实设备、虚拟真实岗位、虚拟真实环境三个层次3D原型再现企业,学习者在虚拟工厂通过产品生产工序“游戏练级”职业人成长训练,“亲身真实经历”工厂生产组织、过程管理。学习者角色扮演操作员、技术员、工艺员、工程师工厂职员,体验电子产品生产过程中除知识、技能以外对敬业乐业、遵章守纪、责任担当、沟通协作、意志品质、实干巧干、发展创新等职业素质要求,领悟到职业素质对产品质量和职业人成长历程的影响。通过虚拟工厂的电子产品生产过程、品质管理过程“游戏”练级活动,将职业素质社会化和外化,实现隐性知识的显性化。“游戏练级”,“亲身真实经历”发掘学习者内部潜力,激励学习者探寻电子产品生产、管理的秘技,实现综合性职业素质的内化滋生。

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虚拟仿真技术对园林实训教学的应用

【内容摘要】随着我国城市规模不断扩大,各大城市对园林建设提出更加严格的要求。为了培养出合格的园林人才,在开展园林实训教学时,要积极进行教学改革,提高学生的实践能力。充分发挥出虚拟仿真技术的优势,结合园林实训教学的情况,明确教学目标,将虚拟仿真技术与园林实训教学有机结合,创新教学模式和教学方法,给学生带来良好的学习体验。

【关键词】园林工程;实训教学;虚拟仿真技术;教学创新

虚拟现实技术主要是利用计算机技术模拟三维空间打造虚拟而逼真的世界,使人们有身临其境之感。随着数字技术的不断发展,虚拟现实技术与教学的融合日益紧密。在开展园林实训教学时,可充分利用虚拟现实技术的功能,提高学生的实践能力,转变传统的人才培养模式,达到预期的教学效果。

一、虚拟仿真技术在园林实训教学中的优势

园林教学包含的内容和知识点众多,学生在学习这门课程时,需充分运用各种材料打造相应的景观,通过对地形进行改造,打造相应的建筑,对园林场景进行合理布置,还需结合完善的美学知识与历史文化内容,创造出多种多样的空间,给人们带来不同的感受。园林设计师要具备丰富的想象力,能够充分结合用户的需求进行设计,因此,在园林教学中融入虚拟现实技术,挖掘其技术优势,创造真实的实训情境,从而达到实训的教学目的。当学生置身于虚拟仿真技术所营造的虚拟环境之中,进一步了解园林景观内容。该技术能够营造出不同形态的植物、造型各异的亭子、经典的古典园林空间和小区环境。学生无需通过实地参观的方式就能有身临其境之感。教师可充分发挥出虚拟仿真平台的优势,使学生能够充分了解实训的内容和相关理论知识。然后,教师可在平台中为学生发布实训的目的和内容,使学生了解实训的注意事项。学生可充分结合相应的理论知识进行在线练习,然后参与到技能在线测试之中。通过虚拟仿真实训平台,教师可与学生之间随时进行交流,学生遇到问题后可随时向教师咨询。通过虚拟仿真技术可以调动学生主观能动性,使学生在虚拟场景中对内容进行可视化编辑和调整,展示出不同的场景效果,激发学生的创造思维,使学生具备创新能力。

二、虚拟仿真技术在园林实训教学中的应用条件

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高校化工仿真实践体系构建

摘要:地方高校在新工科建设过程中,化工虚拟仿真是化学工程与工艺专业及相近专业的实践类课程,地方院校应从工艺全覆盖的虚拟仿真实践体系、“线上线下”共同搭建的全覆盖虚拟仿真实践体系、“虚实结合”的化工虚拟仿真实验体系等方面构建化工仿真体系,从而提高化学工程与工艺专业及相近专业学生的培养质量,服务地方经济建设。

关键词:地方高校;新工科建设;化工仿真体系

新工科建设是2017年2月以来教育部积极推进的高等教育改革方向,旨在主动应对新一轮科技革命与产业变革,支撑服务创新驱动发展、“中国制造2025”等一系列国家战略,并先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”等阶段性成果。随后,教育部了《关于开展新工科研究与实践的通知》《关于推进新工科研究与实践项目的通知》等重要文件,旨在探索形成领跑全球工程教育的中国模式、中国经验,助力高等教育强国建设。其中,“北京指南”明确提出:加快现有工科专业的改造升级,体现工程教育的新要求,探索工程教育信息化教学改革,推进信息技术与工程教育深度融合,创新“互联网+”环境下工程教育教学方法,提升工程教育效率,提升教学效果。地方高校要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用,努力培养不同类型的卓越工程人才,全面提升工程教育质量。化学工程与工艺专业(以下简称化工专业)是在原来石油化工、精细化工、高分子化工等专业的基础上由教育部整合形成的专业,具有技术密集、人才密集、资本密集的特征,工科特色显著,实践能力要求高。实验教学是学生将理论知识转化为动手实践能力及创新能力的关键环节,在人才培养中起着举足轻重的作用,但化学化工实验的高危性及不可控性,使许多实验无法在真实的环境中开展。其原因包括:大型实验设备运行过程中能耗大、物料消耗多、设备维护成本高;实验产生的废液、气、渣等难以处理,造成潜在的环境污染问题;设备操作风险高;等等。在生产实习教学环节,因为生产和安全压力,企业给予学生到生产一线实践的时间和空间越来越小,生产实习难以达到预期效果。因此,化工虚拟仿真应运而生,虚拟仿真实验教学是“高等教育信息化建设”的重要内容,是学科专业与信息技术深度融合的产物。虚拟仿真实验教学能够解决传统实验教学中存在的上述突出问题,得到了本专业的广泛认可。各地高校也在化工虚拟仿真教学方面做了较多的探索,取得了积极的成果。但现在很多高校的化工虚拟仿真都停留在个别化工产品生产工艺的仿真,对仿真体系的构建仍然较少。因此,本研究从洛阳师范学院化工系虚拟仿真体系的构建出发,探讨在新工科建设背景下,地方院校如何构建化工虚拟仿真实践体系。

一、工艺全覆盖的虚拟仿真实践体系

化工虚拟仿真体系的构建首先要明确实践目的。化工专业的实践主要分为以下模块:课程实验体系、课程设计、认识实习、生产实习和毕业论文(设计)。因此,虚拟仿真教学也应建立相对应的实践模块,按照该思路构建的虚拟仿真教学体系不仅要包括上述实践内容,还需增加安全教育(火灾演练)和污水处理的内容,这样即形成了化工整厂工艺全覆盖的虚拟仿真体系(如下图)。在上述仿真体系中,基础化工实验包括化工流动过程综合实验(包括粗糙管、光滑管、局部阻力测定实验、离心泵特性曲线测定、管路特性曲线测定和流量性能测定实验)、精馏塔实验(包括全回流和部分回流实验)、二氧化碳吸收与解吸实验(包括解吸塔塔干填料层(△P/Z)~u关系曲线测定、解吸塔湿填料层(△P/Z)~u关系曲线测定和二氧化碳吸收传质系数测定)、萃取塔(桨叶)实验(包括萃取塔操作线的确定和萃取塔传质单元数的测定)和洞道干燥实验。化工实训仿真包括流体输送综合实训仿真、传热过程综合实训仿真、精馏实训仿真、吸收与解吸实训仿真、间歇反应实训仿真。安全事故演练仿真主要包括发生器下料口着火、压缩车间管道着火、充装车间着火等安全事故的演练。此外,乙醛氧化制乙酸工艺仿真、合成氨3D虚拟现实仿真、甲醇3D认知生产仿真以及典型污水处理厂3D虚拟现实仿真也在其中。上述虚拟仿真体系主要包含五大模块:课程实验模块(基础化工实验仿真)、仿真实训模块(流体输送综合实训、传热过程综合实训、精馏实训、吸收与解吸实训、间歇反应实训)、工艺实训模块(乙醛氧化制乙酸工艺、合成氨和甲醇生产)、污水处理模块和安全演练模块。五大模块循序渐进、相互补充,为学生全方位掌握化工知识提供了保障。上述功能仿真软件,实现了从课程实验到认识实习、生产实习再到综合训练的化工企业流程全方位模拟。上述仿真体系的建立,能让学生从小到大、从局部到整体,循序渐进地掌握各类化工企业的全流程,真正起到虚拟仿真的作用。

二、“线上线下”共建,搭建

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酒店信息化人才培养路径分析

摘要:南京旅游职业学院研发了国内首套面向职业教育的酒店运营虚拟仿真实训平台,平台建设着重于技术技能型人才培养、实训课程资源建设、校企师资团队打造、技术积累社会服务五个方面。本文从平台建设切入,结合“技能型、复合型、创新型”酒店信息化人才的培养目标,探讨酒店信息化人才培养的新路径。

关键词:酒店运营虚拟仿真实训平台;酒店信息化人才;培养路径

近年来,随着大数据、云计算、人工智能、物联网等新兴信息技术在酒店行业的逐步渗透,酒店信息化在酒店运营管理中的应用更为广泛。酒店行业对新型酒店信息化人才的需求将会不断增加,急需多元化、复合型的信息化人才。学校对酒店信息化人才的培养需要不断完善优化,借助酒店运营虚拟仿真实训平台培养酒店信息化人才尤为必要。

一、酒店运营虚拟仿真实训平台建设的意义

酒店运营虚拟仿真实训平台是以职业岗位核心技能培养为目标,从技术技能型人才培养、实训课程资源建设、校企师资团队打造、技术积累社会服务等五个方面建成融教学、培训、职业技能鉴定等功能于一体的,具有综合性、现代化、开放式的,能体现“教学做”一体的虚拟仿真实训平台。(一)完善实训教学体系。酒店运营虚拟仿真实训平台的建设完善了从专业分项基础技能实训、实景全真教学实训到酒店运营虚拟仿真实训能力递进的完备实训体系,创新了酒店管理专业信息化实训教学的内容和载体。(二)融入数字信息技术。酒店运营虚拟仿真实训平台的建设综合运用虚拟现实技术、数字化媒体技术等多种技术手段,构建一个可视化的实验环境。在这个环境中学生可以感受形象逼真的真实场景,增强知识传播的互动性和学习的趣味性,使学生在虚拟经营管理环境中按照项目流程要求进行模拟实训提高其自主学习能力。(三)改变课程教授模式。酒店运营虚拟仿真实训平台的建设按“岗位项目进课堂,岗位考核入标准”的要求,基于实际工作过程开发教学内容,将酒店不同岗位角色体验植入课程开发,改变传统的课程教授模式。(四)实现产教深度融合。酒店运营虚拟仿真实训平台的建设推动了校企合作开发实训新课程、新教材,对接行业标准、技术规范和国际标准,开发优质实训资源;实现了校企互聘互兼,培养酒店信息化综合运营“教练型”名师;建立了专兼职教师工作站,互聘互兼,最终实现产教深度融合。

二、依托酒店运营虚拟仿真实训平台,创新酒店信息化人才培养路径

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虚拟仿真技术在工艺美术的可行性

[摘要]传统工艺振兴是构建中华优秀传统文化传承体系的主要任务,也是工艺美术行业蓬勃发展的坚实基础。伴随着信息时代虚拟仿真技术的发展,科学技术促进“三高”教学痛点改革,也成了时下需要直面的课题。着重从虚拟仿真技术在工艺美术领域运用的现状展开调研工作,通过实践案例与实施效果的分析,实现项目的可行性实施。

[关键词]虚拟仿真;工艺美术;教学研究;模式;传统工艺

总书记高度重视中华传统文化传承发展,指出“要认真汲取中华优秀传统文化的思想精华和道德精髓”,提出“构建中华优秀传统文化传承体系,加强文化遗产保护,振兴传统工艺”的任务,在国家的“十三五”规划中也提出“加强非物质文化遗产保护与传承,振兴传统工艺”“制定实施中国传统工艺振兴计划”的目标。为贯彻落实国家战略部署,2017年3月12日,文化部、工业和信息化部、财政部联合制定并由国务院了《中国传统工艺振兴计划》,此举有助于传承发展中华优秀传统文化,发现手工劳动的创造性价值,弘扬工匠精神,促进就业,提高设计,培育品牌,助力经济发展。2006年教育部的《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中提到,“把现代信息技术作为提高教学质量的重要手段”“要充分利用现代信息技术,开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验”。2017年7月,教育部《关于2017—2020年开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设的通知》中规划在国内高校建设物理学类、生物科学类、航空航天类等1000个示范性虚拟仿真实践教学项目。2020年教育部职成司《关于开展职业教育示范性虚拟仿真实训基地建设工作的通知》中提出在全国范围内启动建设职业教育虚拟仿真实训基地,持续推动人才培养模式创新。虚拟仿真技术是依靠网络与通信技术的发展,建立在多媒体视听技术、虚拟现实技术、交互技术三大科技迅速发展的基础上,营造出更逼真、更智能的虚拟环境。现阶段虚拟仿真技术主要是针对艺术作品、工艺过程、设备运营等方面进行全面、完整的还原,为使用者体验、学习、互动营造真实的氛围,从宏观与微观两个方面认知事物,从听觉、视觉、触觉等方面对虚拟数据进行浏览、设计、训练及模拟的交互式操作。艺术类高职院校开展工艺美术教学是以美术素养为基础,根据材料的不同开设陶瓷、玻璃、漆器、染织、雕刻、金工等专业方向,教授中外美术史、民俗学、管理学、设计学等理论与实践课程,为传统工艺美术行业培养有创意、会设计、善制作、懂管理的专业人才。工艺美术人才的培养,重点在传承与创新,这里的传承并不是静止不动,并不是同一个东西、同一种方式永远不变地一代一代传下去,而是传统文化在一代代人的能动实践中不断被赋予新的创造,顺应时代的发展、环境的变化,通过自己对事物的体验和认识,凭借自己的个性和创造力,使文化发展和演变,丰富文化的多样性。苏州工艺美术职业技术学院建设有国家生产性实训基地、江苏省产教融合工艺美术传承创新示范区,通过传统工艺美术技艺与地方工艺美术产区共建共享的模式,政校行企联动以现代学徒制模式培养工艺美术专业人才。根据教育部专业设置,拥有刺绣设计与工艺、首饰设计与工艺、陶瓷设计与工艺、工艺美术品设计、雕刻艺术设计5个专业,建成纤维、首饰、陶瓷、玻璃、漆艺、雕刻、纸质修复等10大门类21个8000平方米实践实训工作室。学院选聘工艺美术大师建立大师工作室,成立“教师+大师+行业专家”的优质教学团队,开展实践实训教学工作,培养传统工艺美术传承人,打造工艺美术行业示范教育培训基地,满足高校人才培养和社会培训的要求。近年来,国家鼓励将新技术、新设备、新材料应用到高等职业院校的教学改革中,解决面临的实际困难。随着多样化教学方式的出现,获取知识的途径已经变得宽泛,如何通过创新教学模式,用科学与技术调动学生的积极性,提高学习效率,是新时展的需要,更是我们教育工作者需要去研究的命题。

一、虚拟仿真技术的应用现状及路径

当现代信息技术促进各行业快速发展的时候,虚拟仿真技术未来如何在工艺美术教学中应用,成了我们需要去研究的问题,学院工艺美术教学团队开展了一系列的基础调查研究工作。

(一)开展问卷调查,剖析教改项目发展前景

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虚拟仿真技术在数控加工的应用

1数控加工虚拟仿真

数控加工虚拟仿真是通过计算机虚拟仿真模型将数控机床的各组成结构、运行方式、逻辑关系等用三维动画的方式展现出来。数控加工虚拟仿真软件能够对工件加工的全过程进行模拟,并可以从多角度观看加工时刀具的切削路径和工件加工效果。对初学数控机床的学生来说,使用数控加工虚拟仿真软件学习数控加工的操作步骤可以将机床的运作和工件的加工过程立体地呈现出来。数控加工虚拟仿真可以对预加工工件进行多次反复模拟加工,并通过多次的模拟加工不断改进工件的加工方法、提高工件的加工效果,为真实环境下加工工艺分析及程序编写提供参照,保证了工艺分析的可行性、程序运行可靠性,避免因工艺不合理或程序出错造成的刀具碰撞或引起其他突发状况。

2数控加工虚拟仿真在实训中的应用

基于虚拟仿真技术的数控加工实训教学方法改变了以往仅在数控机床前对学生进行教学的单一形式,通过加入虚拟仿真技术可以让学生通过仿真软件和三维模型深化对数控机床的学习,并让学生从多角度、全方位对数控机床的构造及各组成结构进行认识和学习。此外,在工件加工前学生可以对数控机床的整个操作和加工过程进行仿真和模拟。在学生对数控机床知识有一定了解后,向学生演示对刀及简单的操作加工。学生对数控机床及数控加工过程有一定认识之后,学生就可通过数控虚拟仿真软件学习和练习数控机床的开关机、换刀、对刀、工件旋转、简单的工件加工等操作过程,同时可以学习操作面板上各个功能键和输入键的用法和作用,在学习过程中。如若学生操作错误或是虚拟机床停止运行,学生可以随时返回操作或是重启软件,减少了实际中因误操作引起的设备损坏和人员伤亡。在学生熟练数控加工的操作流程后,让学生学习数控机床的加工原理及数控编程方法。数控编程的学习之所以放在学生熟悉数控机床之后,是因为这样学生更容易学习数控编程的逻辑思维、程序代码意义及各段编程的作用。在学习编程的过程中将工件加工的工艺分析和路径分析贯穿其中,让学生通过实例形象地学习数控编程。为了检验编程是否正确、合理,学生可以将所编程序输入数控虚拟仿真软件,通过仿真软件对工件加工时的走刀路径和加工后的效果进行模拟分析,从而检验编写的程序是否准确、合理。最后,在学生对数控机床的操作过程、程序的编写方法、工件加工的工艺分析等知识充分学习后,指导学生独立上机操作,将前期所学的知识点在真实数控机床环境下进行演练。通过这种数控机床与数控虚拟仿真软件的交互学习,增强学生对数控加工流程的认识,调动学生学习数控加工的积极性,让学生有充足的时间和机会,通过多种途径深入学习数控加工技术。

3数控加工虚拟仿真在实训中应用的优势

3.1增强了学生数控加工实训效果,提高了学生动手操作能力数控加工虚拟仿真运用到实训教学中可以实现对数控机床的各个部件及辅助工具进行立体演示,摆脱了传统教学中通过平面图或是观察数控设备外观进行想象。同时,数控加工虚拟仿真软件可以模拟出现实环境中数控操作和工件加工过程,能够对输入的数控程序进行识别和检验,其操作面板、运行系统等都可以按实际需求进行修改,学生像在真实环境下进行各项功能操作,给初学者提供大量的练习操作时间,为后续的上机实训奠定了扎实的基础,有效提高学生的数控加工操作能力。3.2提高了数控机床的有效利用率,降低了实训耗材的浪费各高校在开设数控加工课程时,由于数控设备数量及数控教学老师人员数量有限,数控加工教学模式一般是数十位学生集中在一台数控设备周围学习。由于开设数控加工的课时是固定的,所以在学习数控操作过程中,每个学生的实际上机操作时间较少、操作能力难以得到快速提高。将数控加工虚拟仿真运用到实训教学中可以让学生在数控加工虚拟仿真实验室内学习基本的数控机床操作知识,反复锻炼学生的数控操作能力,在学生具备数控操作能力后再分批次、分阶段进行真实环境下的上机操作,最大程度实现数控机床的利用效率,同时减少学生在初学过程中对加工耗材不合理使用,降低了实训过程中耗材浪费。3.3增强了学生实训安全性、降低了数控机床故障发生率数控加工虚拟仿真运用到实训教学中,合理地将学生的初学操作过程放到虚拟环境下,减少学生在实际初学过程中因误操作造成的人员伤害及机床损坏,在提高学生学习效率的同时增强了学生实训的安全性。同时,由于数控程序调试过程是在虚拟环境下先行完成,所以在后期上机过程中缩短了程序调试时间,降低了数控设备的消耗,在加工一些复杂零件时,有效降低了程序出错的可能性,减少刀具损害及工件破坏的几率,从而降低数控机床发生故障的概率。3.4拓宽了学生专业知识面、提高了学生创新能力虚拟制造和智能加工已经成为制造业发展的目标和方向,虚拟仿真技术在数控加工实训教学中的应用可以让学生认识到智能加工在行业应用中的前景,促进学生对未来就业方向的正确把握。同时,数控虚拟仿真软件给学生提供了一个生动、逼真的数控操作学习环境,让学生成为虚拟环境的参与者,变被动的传授为主动的交互学习,无形中培养了学生在智能加工行业的创新意识,提高了学生的创新能力。

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