摘 要：VR技術(shù)又名臨鏡技術(shù)，主要是利用計算機對虛擬仿真環(huán)境進行構(gòu)建，近年來，該項技術(shù)得到了學(xué)校和教師的高度關(guān)注，并在焊接實訓(xùn)中得到了應(yīng)用。本文對焊接VR仿真實訓(xùn)系統(tǒng)的優(yōu)勢及應(yīng)該注意的問題進行總結(jié)，并從理論教學(xué)模塊的錄制、實踐教學(xué)模塊的錄制、焊接過程模型的制作、VR課件的合成與輸出四方面，論述了焊接VR仿真實訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計策略。

關(guān)鍵詞：焊接過程 VR技術(shù) 仿真實訓(xùn)

前言：隨著我國現(xiàn)代化技術(shù)水平的進一步提升，人們對焊接工藝水平的要求也越來越高，相關(guān)從業(yè)人員除了具備豐富的理論知識外，還要進一步提升實踐能力。但站在目前的職業(yè)院校焊接實訓(xùn)角度來說，很多教師依然選擇先理論、后教學(xué)的模式，對學(xué)生理論知識和實踐融合效果產(chǎn)生了影響。隨著VR技術(shù)的引入，讓整個焊接實訓(xùn)過程突破了環(huán)境限制，進一步提升了焊接實訓(xùn)效果。

一、焊接VR仿真實訓(xùn)系統(tǒng)的優(yōu)勢及應(yīng)該注意的問題

（一）加深學(xué)生對知識的理解程度

在過去的焊接實訓(xùn)過程中，很多學(xué)生在相關(guān)知識的獲得上并不全部來自于教師的講授，這其中還涉及到很多生活經(jīng)驗和學(xué)習(xí)資料。因此，在開展焊接實訓(xùn)教學(xué)時，教師除了將書本之中基本內(nèi)容體現(xiàn)出來以外，還要將自己的理解融入到教學(xué)過程之中。然而在傳統(tǒng)教學(xué)方法上，由于環(huán)境的限制，教師很難在具體實踐過程中激發(fā)出學(xué)生的聯(lián)想，這對于學(xué)生的成長和進步極為不利。而在VR技術(shù)應(yīng)用過程中，可以幫助教師更加輕松的構(gòu)建各種實訓(xùn)場景，提升他們對知識的理解和操作能力。

（二）提高學(xué)生對焊接學(xué)習(xí)的興趣

在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，教學(xué)和實踐過程往往相互分離，再加上專業(yè)知識講解的枯燥無味，很容易讓學(xué)生失去對焊接專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣，進而對后續(xù)的實訓(xùn)課程開展產(chǎn)生影響。在VR技術(shù)的幫助下，可以提升學(xué)生在實訓(xùn)過程中的感知能力，將他們的學(xué)習(xí)經(jīng)濟性調(diào)動出來，其實訓(xùn)效果遠遠高于傳統(tǒng)教學(xué)模式。除此之外，相關(guān)心理學(xué)家研究表明，人們在知識獲取過程中，視覺和聽覺發(fā)揮著巨大作用，而且人們能夠記住自己所看到和聽到的50%，在閱讀過程中，人們只能對其中的10%進行記憶。VR技術(shù)可以將學(xué)生閱讀內(nèi)容轉(zhuǎn)化成聽到和看到的內(nèi)容，這對于職業(yè)院校學(xué)生來說，可以改善具體的學(xué)習(xí)情緒，進而提升學(xué)習(xí)的自信心。

（三）焊接VR仿真實訓(xùn)教學(xué)中應(yīng)該注意的問題

首先，注重理論與實踐相結(jié)合。在焊接實訓(xùn)之中，教師需要對實訓(xùn)方案和實訓(xùn)目標進行合理制定，并以模塊化教學(xué)為主，將理論和實踐內(nèi)容結(jié)合在一起。VR實訓(xùn)教學(xué)便是利用了此項教學(xué)理念，教師可以模擬中各種實訓(xùn)場景，提升學(xué)生對焊接專業(yè)知識的了解程度和應(yīng)用熟練度。其次，注重VR技術(shù)的后期維護工作開展。VR技術(shù)有著極為廣闊的發(fā)展前景，在實訓(xùn)教學(xué)過程中的應(yīng)用也只是初始階段。但在具體應(yīng)用過程中，難免會出現(xiàn)一些問題，這也要求教師和學(xué)生在實訓(xùn)過程中根據(jù)實際情況，做到及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，進一步提升實訓(xùn)效果。另外，VR實訓(xùn)系統(tǒng)具有高度逼真的效果，可以將焊接原理還原，甚至進行1：1建模。但在具體應(yīng)用時，一定要注重VR技術(shù)的及時更新，并將教學(xué)過程中的缺陷排除，最終為學(xué)生提供一個高質(zhì)量的焊接實訓(xùn)教學(xué)[1]。

二、焊接VR仿真實訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計策略

（一）理論教學(xué)模塊的錄制

在焊接實訓(xùn)過程中，理論學(xué)習(xí)屬于基礎(chǔ)所在。教師在利用VR技術(shù)開展焊接實訓(xùn)仿真教學(xué)過程中，應(yīng)該對實訓(xùn)內(nèi)容進行整合和梳理，確保每一項內(nèi)容形成一個獨立的模塊，為后續(xù)VR仿真實訓(xùn)課件的制作創(chuàng)造有利條件，并幫助學(xué)生根據(jù)自身需求來選擇實訓(xùn)內(nèi)容。與此同時，教師還可以將學(xué)生在實訓(xùn)過程的具體操作記錄下來，用于教學(xué)工作開展的

素材。

（二）實踐教學(xué)模塊的錄制

實踐是焊接專業(yè)教學(xué)工作的開展重點，在具體實訓(xùn)內(nèi)容設(shè)計過程中，教師可以利用VR技術(shù)，對實踐模塊進行有效分類，并將教師的操作和講解過程記錄下來，為學(xué)生的實踐操作提供便利條件。值得注意的是，在后續(xù)實訓(xùn)教學(xué)過程中，教師需要將VR技術(shù)的應(yīng)用重點放在焊接過程中手部動作以及工件和焊接條之間的相對位置確定上，并確保課件的規(guī)范性錄制和選擇。與此同時，在整個實訓(xùn)過程中，教師可以讓學(xué)生根據(jù)自身需求來更改模擬操作環(huán)境，進而幫助他們更好的對焊接方法進行

掌握。

（三）焊接過程模型的制作

在具體仿真系統(tǒng)制作過程中，可以利用Maya軟件建立起具體的焊接過程中需要用到的工具和設(shè)備，進而為虛擬工具的真實性提升創(chuàng)造有利條件，提升學(xué)生在仿真實訓(xùn)過程中的真實感。另外，在具體實訓(xùn)過程中，教師話可以利用動畫仿真形式，為學(xué)生的焊接過程增添一些特殊的焊接效果，這樣一來，學(xué)生便可以對真實的焊接場景進行深入了解你，為未來發(fā)展創(chuàng)造良好條件。

（四）VR課件的合成與輸出

在理論和實踐教學(xué)模型制作好之后，教師便可以將具體的實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容導(dǎo)入到VR制作軟件之中，并與具體的實訓(xùn)條件和場所相結(jié)合，做到VR仿真實訓(xùn)系統(tǒng)的交互性設(shè)計。在具體學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生也需要通過自己的操作對仿真系統(tǒng)進行視角轉(zhuǎn)換，最終為整個實訓(xùn)過程提供便利條件。在具體操作過程中，教師可以根據(jù)學(xué)生不同的操作方式設(shè)計對應(yīng)的實踐內(nèi)容，當所有工作完成之后，利用VR技術(shù)輸送到實訓(xùn)場地之中，為學(xué)生提供更多的模擬場景[2]。

總結(jié)：綜上所述，VR技術(shù)屬于一種現(xiàn)代化前言信息技術(shù)，在現(xiàn)階段的焊接仿真實訓(xùn)系統(tǒng)構(gòu)建上得到了重要應(yīng)用。站在具體實訓(xùn)教學(xué)角度來說，雖然該項技術(shù)還不能將傳統(tǒng)實訓(xùn)教學(xué)模式完全代替，但很多教師堅持利用該項技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合的方式，將其中的虛擬技術(shù)優(yōu)勢發(fā)揮出來，為學(xué)生更好的成長和發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。

參考文獻：

[1] 章朋田，黃寧，張玉良，葛一凡，陳樹君.基于VR焊接系統(tǒng)的機人協(xié)作GTAW焊接[J].焊接，2018（04）：23-27+65.

[2] 李子炎，王建明.VR技術(shù)在焊條電弧焊教學(xué)中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2017（17）：47.

作者簡介：姓名（熊友康）姓別：男--出生年（1986）籍貫到市（湖北大冶）民族（漢）職稱（無）學(xué)歷（本科）研究方向（激光技術(shù)及VR技術(shù)等）