董升忠

(大連經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)中等職業(yè)技術(shù)專業(yè)學(xué)校，遼寧 大連 116600）

教師在教學(xué)的過(guò)程中加強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修中的應(yīng)用，可以有效提高自身的教學(xué)手段和教學(xué)方法，而且在教學(xué)的過(guò)程中能夠?qū)⒖菰锓ξ兜慕滩膬?nèi)容用圖像和圖形信息的方式表達(dá)出來(lái)，進(jìn)一步改善教學(xué)環(huán)境以及增強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量。教師在教學(xué)的過(guò)程中可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為學(xué)生更加直觀的提供數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修的技術(shù)操作，從而更好地幫助學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作。因此，在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)該充分加強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修中的應(yīng)用，保證能夠有效提高學(xué)生的操作能力。

1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修中的重要性

社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技飛速發(fā)展的背景下越來(lái)越多的高校逐漸向智能化、虛擬化和數(shù)字化的教學(xué)方向發(fā)展，所以教師在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中可以將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)進(jìn)行結(jié)合，從而進(jìn)一步提高課堂教學(xué)的質(zhì)量。教師在將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修的過(guò)程中，能夠更好地開展新的教學(xué)手段和教學(xué)方法，將枯燥乏味的教材內(nèi)容用圖像和圖形信息的方式表達(dá)出來(lái)，從而教師在教學(xué)的過(guò)程中能夠更好地為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，使課堂教學(xué)豐富多樣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，并進(jìn)一步改善教學(xué)環(huán)境以及增強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)踐

2.1 數(shù)控機(jī)床的三維模型

通常情況下，教師大多會(huì)使用多媒體軟件向?qū)W生展示數(shù)控機(jī)床的具體結(jié)構(gòu)圖，或者在實(shí)踐教學(xué)的過(guò)程中讓學(xué)生觀察機(jī)床來(lái)進(jìn)一步提高對(duì)數(shù)控機(jī)床的理解。但是教師在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基礎(chǔ)上，能夠更好地將數(shù)控機(jī)床進(jìn)一步立體化和形象化，從而使學(xué)生能夠更加直觀的理解數(shù)控機(jī)床內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。其次，教師在將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修中，能夠更好地將數(shù)控機(jī)床在三維模型的基礎(chǔ)上呈現(xiàn)出來(lái)，不過(guò)在使用三維模型搭建數(shù)控機(jī)床的過(guò)程中，教師可以先將數(shù)控機(jī)床的零部件的尺寸和裝配等配置，以及數(shù)控系統(tǒng)和電氣線路系統(tǒng)等資料進(jìn)行充分準(zhǔn)確的收集，然后才能根據(jù)收集到的資料將數(shù)控機(jī)床在三維模型的機(jī)床上呈現(xiàn)出來(lái)，從而使學(xué)生更加充分的觀察到數(shù)控機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)。不過(guò)需要注意的是，教師在三維模型基礎(chǔ)上呈現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的過(guò)程中，應(yīng)該將數(shù)控機(jī)床裝配體充分導(dǎo)進(jìn)三維動(dòng)畫渲染和制作軟件（3Ds Max）中，這個(gè)軟件主要是能夠?qū)⒛Ｐ瓦M(jìn)行優(yōu)化，并將材質(zhì)進(jìn)行設(shè)置，以及建立虛擬場(chǎng)景和燈光的模擬，從而使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中能夠觀察到更加逼真的數(shù)控機(jī)床三維模型。

2.2 虛擬環(huán)境的搭建

教師在開展教學(xué)的過(guò)程中，可以利用Unity3D 開發(fā)引擎充分搭建虛擬環(huán)境，因?yàn)檫@種引擎能夠?qū)?shù)控機(jī)床的具體形態(tài)以及表觀和功能動(dòng)態(tài)進(jìn)行科學(xué)有效的結(jié)合，從而將數(shù)控機(jī)床的實(shí)訓(xùn)車間和數(shù)控機(jī)床設(shè)備用交互式的虛擬方式充分呈現(xiàn)出來(lái)。不過(guò)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，教師可以將三維動(dòng)畫渲染和制作軟件渲染過(guò)的數(shù)控機(jī)床模型引進(jìn)Unity3D 開發(fā)引擎中，然后再在模型碰撞點(diǎn)以及接觸面等相應(yīng)的部件上進(jìn)行設(shè)置。其次，教師在搭建虛擬環(huán)境的過(guò)程中，需要充分根據(jù)數(shù)控機(jī)床的工作原理將腳本的程序控制對(duì)象進(jìn)行有效的編寫，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)作，最后充分建立虛擬環(huán)境，并將數(shù)控機(jī)床零件部位在虛擬環(huán)境中充分實(shí)現(xiàn)相互影響的作用，使學(xué)生可以更加直觀的理解數(shù)控機(jī)床。

3 數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用途徑

3.1 加強(qiáng)虛擬環(huán)境中數(shù)控機(jī)床的裝配與調(diào)試

在數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修教學(xué)過(guò)程中，由于實(shí)訓(xùn)室缺乏一定的數(shù)控機(jī)床零件部位或者零件部位數(shù)量無(wú)法滿足學(xué)生的需求，以及工具種類不齊全等問(wèn)題，都一定程度上影響著數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修教學(xué)的實(shí)際效果，甚至還很有可能降低學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修學(xué)習(xí)的興趣，從而進(jìn)一步降低數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修教學(xué)的質(zhì)量。因此，教師在教學(xué)的過(guò)程中可以充分利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將數(shù)控機(jī)床裝配與調(diào)試所需求的部件和工具以及工量具進(jìn)行準(zhǔn)確的設(shè)置，從而使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中可以在虛擬的環(huán)境下有效的將數(shù)控機(jī)床進(jìn)行裝配與調(diào)試，以及檢測(cè)數(shù)控機(jī)床的精確度。教師在虛擬環(huán)境教學(xué)的過(guò)程中也可以充分利用圖片和視頻等多媒體的手段為學(xué)生提供詳細(xì)的技術(shù)指導(dǎo)。再者，數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修實(shí)踐教學(xué)的過(guò)程中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)存在的不足性，而且學(xué)生可以進(jìn)行反復(fù)的實(shí)踐實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的拆裝，從而進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)床內(nèi)部的整體結(jié)構(gòu)以及裝配的理解和掌握，以及提高對(duì)數(shù)控機(jī)床裝配與調(diào)試的技能使用。除此之外，教師在教學(xué)的過(guò)程中充分利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以更好地降低實(shí)踐過(guò)程中數(shù)控機(jī)床零部件損壞的程度，從而有效提高數(shù)控機(jī)床設(shè)備的使用效率。

3.2 加強(qiáng)課堂教學(xué)的實(shí)踐

傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修教學(xué)的過(guò)程中，教師無(wú)法為學(xué)生提供全面系統(tǒng)甚至準(zhǔn)確的數(shù)控機(jī)床部件內(nèi)部結(jié)構(gòu)與裝配的關(guān)系，以至于學(xué)生在實(shí)際的學(xué)習(xí)過(guò)程中無(wú)法有效理解和掌握數(shù)控機(jī)床的整體關(guān)系，最終降低數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修教學(xué)的質(zhì)量。因此，教師可以加強(qiáng)虛擬技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用，將數(shù)控機(jī)床內(nèi)整體的功能部件以及結(jié)構(gòu)原理以更加直觀的方式展現(xiàn)出來(lái)，從而更好地方便學(xué)生理解數(shù)控機(jī)床裝調(diào)和維修，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。其次，在將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)充分應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修教學(xué)的過(guò)程中，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)交互式的學(xué)習(xí)，并且教師在教學(xué)的過(guò)程中可以充分利用單位動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)三維模型的裝配與調(diào)試的展示等，從而更好地提高學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)床原理的理解和掌握，提高課堂教學(xué)質(zhì)量，以及提升學(xué)生的實(shí)踐能力。再者，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中可以充分利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所提供的功能信息，比如選擇相應(yīng)的工具對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行拆裝和檢測(cè)，并且能夠有效的對(duì)數(shù)控機(jī)床存在的故障進(jìn)行科學(xué)有效的分析和檢測(cè)，從而更好地提高學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)裝整體知識(shí)的理解和掌握。除此之外，教師加強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修教學(xué)中的應(yīng)用，可以更好地幫助學(xué)生提高對(duì)相關(guān)知識(shí)領(lǐng)域的理解，增強(qiáng)學(xué)生的解決能力，并且學(xué)生能夠通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)踐，提高對(duì)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)的認(rèn)識(shí)，并使學(xué)生將虛擬環(huán)境與現(xiàn)實(shí)情境進(jìn)行有效的比較，從而進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作的能力。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修教學(xué)的過(guò)程中，由于學(xué)生的實(shí)踐操作較低，以及實(shí)踐成本較高等，都一定程度上影響著教學(xué)質(zhì)量。教師在將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修的過(guò)程中，能夠更好地開展新的教學(xué)手段和教學(xué)方法，將枯燥乏味的教材內(nèi)容用圖像和圖形等信息的方式表達(dá)出來(lái)，從而教師在教學(xué)的過(guò)程中能夠更好地為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，從而更好地使課堂教學(xué)豐富多樣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，并進(jìn)一步改善教學(xué)環(huán)境以及增強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量。因此，教師在數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修教學(xué)過(guò)程中，可以將數(shù)控機(jī)床裝配體充分導(dǎo)進(jìn)三維動(dòng)畫渲染和制作軟件（3Ds Max）中，使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中能夠觀察到更加逼真的數(shù)控機(jī)床三維模型。教師在開展教學(xué)的過(guò)程中，可以利用Unity3D 開發(fā)引擎充分搭建虛擬環(huán)境，將數(shù)控機(jī)床的具體形態(tài)以及表觀和功能動(dòng)態(tài)進(jìn)行科學(xué)有效的結(jié)合，從而將數(shù)控機(jī)床的實(shí)訓(xùn)車間和數(shù)控機(jī)床等設(shè)備用交互式的虛擬方式充分呈現(xiàn)出來(lái)，從而更好地提高數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修教學(xué)的質(zhì)量。