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1鋁電解實訓(xùn)教學(xué)現(xiàn)狀
高職冶金技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)特別強調(diào)對學(xué)生動手能力的培養(yǎng),作為冶金技術(shù)專業(yè)核心課程的鋁電解尤其如此。但傳統(tǒng)鋁電解實訓(xùn)教學(xué)―主要通過到鋁電解廠進行工種認識實習(xí)、生產(chǎn)工藝實習(xí)、課程設(shè)計等來實現(xiàn)。這就帶來以下幾個方面的問題:
(1)學(xué)生只走馬觀花的看,無法動手實操;
(2)實習(xí)的時間安排無法與理論教學(xué)有機結(jié)合,學(xué)的時候不看、看的時候?qū)W的內(nèi)容已淡忘;
(3)鋁電解廠生產(chǎn)進度與教學(xué)進度不協(xié)調(diào),使學(xué)生無法看到課程標(biāo)準規(guī)定的生產(chǎn)實踐或具體操作;
(4)由于工廠實際條件學(xué)生無法通過反復(fù)練習(xí)來掌握基本技能;
(5)工廠當(dāng)中實訓(xùn)操作所帶來的各種危險無法完全避免;
(6)基礎(chǔ)知識與設(shè)計、操作等實際有脫節(jié)。
以上幾個方面的問題造成鋁電解實訓(xùn)教學(xué)的效果欠佳。為了提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)符合高職教育特點的、適合企業(yè)和社會需求的鋁電解高技能人才,開發(fā)鋁電解虛擬仿真實訓(xùn)系統(tǒng)來解決鋁電解虛擬仿真實訓(xùn)系統(tǒng)是一條切實可行的路子。
2鋁電解虛擬仿真實訓(xùn)系統(tǒng)開發(fā)
2.1開發(fā)思路
鋁電解虛擬仿真實訓(xùn)系統(tǒng)應(yīng)該達到:
(1)滿足鋁電解實訓(xùn)教學(xué)的需求(使學(xué)生能夠掌握鋁電解槽的焙燒、啟動、正常生產(chǎn)、測量管理、故障判斷與處置等模擬實訓(xùn)操作)。
(2)滿足工種認識實習(xí)及生產(chǎn)實習(xí)的要求(鋁電解廠組成,鋁電解車間概貌、鋁電解槽及附屬供料凈化系統(tǒng)設(shè)備組成)。
(3)兼顧鋁電解工技能鑒定培訓(xùn)與考核的要求。
2.2系統(tǒng)組成
2.2.1電解設(shè)備
使學(xué)生通過軟件能夠說明鋁電解槽(陰極結(jié)構(gòu)―槽殼及內(nèi)襯、上部結(jié)構(gòu)―門式支架和大梁、陽極提升裝置、夾具和陽極組、筒式下料器、母線結(jié)構(gòu))打殼裝置及附屬設(shè)備(短路口裝置、天車、煙氣凈化系統(tǒng))各部分的名稱與作用,正確認識鋁電解廠各車間組成
2.2.2電解工藝
使學(xué)生直觀認識焙燒(鋪焦粒、安裝陽極、裝爐、安裝軟連接、安裝分流器、通電焙燒)、電解槽的啟動(灌電解質(zhì)、撈炭渣、灌鋁液)、正常階段操(定時加料――基準加料、欠量加料、過量加料、非正常加料、陽極更換、抬母線、效應(yīng)熄滅、出鋁作業(yè)、扎邊部、撈炭渣)作具體過程。
2.2.3.工藝仿真
使學(xué)生能夠按照安全規(guī)程、技術(shù)規(guī)程、設(shè)備規(guī)程和管理制度的要求進行焙燒、啟動、正常操作(定時加料、槽電阻調(diào)整、陽極更換、效應(yīng)熄滅)。
2.2.4.電解故障
使學(xué)生能夠按照安全規(guī)程、技術(shù)規(guī)程、設(shè)備規(guī)程和管理制度的要求判斷及處理病槽、陽極故障、漏槽、設(shè)備事故。
2.3系統(tǒng)功能
2.3.1配合金屬鋁熔鹽電解課程理實一體化教學(xué)
按照金屬熔鹽電解課程標(biāo)準的要求,可以在設(shè)備、正常生產(chǎn)管理、物料輸送與凈化等教學(xué)環(huán)節(jié)中,使用金屬鋁虛擬仿真系統(tǒng)進行理實一體化教學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量。
2.3.2進行金屬鋁熔鹽電解仿真實訓(xùn)
金屬鋁熔鹽電解虛擬仿真實訓(xùn)系統(tǒng)可以進行仿真實訓(xùn),進行鋁電解焙燒、啟動、正常生產(chǎn)管理、測量、故障判斷與處理等仿真實訓(xùn)操作。
2.3.3進行鋁電解工技能鑒定培訓(xùn)及考核
利用鋁電解仿真實訓(xùn)系統(tǒng)對在校學(xué)生和企業(yè)職工進行鋁電解工技能鑒定培訓(xùn)及考核,有力地促進在校學(xué)生“雙證書”(畢業(yè)證、職業(yè)資格證)制度推行和企業(yè)職工培訓(xùn)的補充,同時還將現(xiàn)代信息技術(shù)引入職業(yè)技能鑒定培訓(xùn)及考核工作。
3系統(tǒng)使用效果
某校冶金技術(shù)專業(yè)聯(lián)合鋁電解企業(yè)和軟件開發(fā)企業(yè)按照以上所述的思路和功能,開發(fā)出鋁電解計算機虛擬仿真實訓(xùn)系統(tǒng),并經(jīng)過三年的使用取得了良好的效果:近三年畢業(yè)生到鋁電解企業(yè)就業(yè)的比例占到畢業(yè)生總?cè)藬?shù)的20%,而且企業(yè)反饋的信息是學(xué)生到企業(yè)一線上手快,學(xué)生對企業(yè)工作的實際情況表現(xiàn)出了良好的適應(yīng)性;通過對在校學(xué)生進行教學(xué)質(zhì)量進行跟蹤調(diào)查反饋的結(jié)果分析,學(xué)生對仿真系統(tǒng)的使用非常歡迎,認為通過理實一體教學(xué)和仿真實訓(xùn)對鋁電解操作和技能掌握得比較好;對鋁電解仿真實訓(xùn)系統(tǒng)在職業(yè)技能鑒定及考核中的運用,勞動及社會保障部門給予了高度評價,認為這是對冶金相關(guān)工種鑒定考核及培訓(xùn)手段的創(chuàng)新。
4結(jié)論
作為鋁電解虛擬仿真實訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)及成功使用經(jīng)驗總結(jié),可以得出以下幾點結(jié)論:
(1)對系統(tǒng)開發(fā)必須由學(xué)校提出構(gòu)建思路(包括典型設(shè)備和企業(yè)生產(chǎn)流程選擇、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能及組成),基礎(chǔ)資料收集和軟件開發(fā)企業(yè)、鋁電解生產(chǎn)企業(yè)選擇.
(2)選擇具有良好合作的鋁電解企業(yè)作為開發(fā)系統(tǒng)的參照對象,將有力地推進前期資料收集和調(diào)研(主體設(shè)備和輔助設(shè)備圖紙、安全規(guī)程、技術(shù)規(guī)程、設(shè)備規(guī)程和管理制度、現(xiàn)場操作視頻采集)后期系統(tǒng)開發(fā)效果的評價工作,為系統(tǒng)開發(fā)及成功應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)。
(3)選擇具有相關(guān)實訓(xùn)系統(tǒng)開發(fā)軟件的企業(yè),可以加速系統(tǒng)開發(fā)進度和保證后期使用效果。
總之,只有形成以學(xué)校、鋁電解生產(chǎn)企業(yè)、軟件開發(fā)企業(yè)“三位一體”,協(xié)作開發(fā)的機制,才能開發(fā)出融合了最新鋁電解職業(yè)教育理念、現(xiàn)代鋁電解生產(chǎn)特點和計算機最新技術(shù)趨勢的,為學(xué)校教師和學(xué)生喜聞樂見、企業(yè)和社會歡迎的鋁電解虛擬仿真系統(tǒng)。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:虛擬仿真;實訓(xùn)教學(xué);教學(xué)設(shè)計
【中圖分類號】G712
隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展,各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)會持續(xù)不斷,對建筑業(yè)人才的需求會不斷增長,培養(yǎng)高素質(zhì)的建筑人才將是建筑類高校的使命,但是隨著現(xiàn)階段信息化教育的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的教學(xué)方式已捉襟見肘,越來越不能滿當(dāng)前教學(xué)的需要。其弊端主要體現(xiàn)在:在實驗室建設(shè)方面,無論其數(shù)量亦或是實驗設(shè)備數(shù)量,都在一定程度上存在不足,離現(xiàn)階段教學(xué)實驗課時的要求還有一定的距離;在教學(xué)時間安排方面,課堂教學(xué)和社會實踐所用時間不能科學(xué)規(guī)劃,使學(xué)生所學(xué)理論知識不能應(yīng)用于生產(chǎn)實踐當(dāng)中去,導(dǎo)致教學(xué)不能取得良好的效果;在教學(xué)場所方面,在傳統(tǒng)教學(xué)模式中,用于學(xué)生進行綜合實踐的場所較少等。上述傳統(tǒng)的教學(xué)模式中存在的問題,大大影響了現(xiàn)階段高素質(zhì)人才的培養(yǎng)。今年來工程仿真模擬實驗實訓(xùn)教學(xué)平臺的出現(xiàn)將會改變傳統(tǒng)教學(xué)模式,對高職教育的發(fā)展具有重大意義。
工程仿真模擬實驗實訓(xùn)教學(xué)平臺是一種運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬真實實驗和實訓(xùn)的計算機教學(xué)平臺。它采用多媒體技術(shù)在計算機上建立虛擬實驗室環(huán)境,提供可操作的虛擬實驗儀器,使學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)上通過接近真實的人機交互界面完成實驗,也可通過實物模型與虛擬環(huán)境的相互補充,增強實驗實訓(xùn)教學(xué)的客觀性,同時提供網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)的一體化管理功能。其作用有以下幾點:
一是改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式:平臺使用的計算機仿真技術(shù)可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,增強學(xué)生的創(chuàng)造力。
二是增強學(xué)生操作工具軟件水平的能力:模擬實訓(xùn)在提高學(xué)生操作工具軟件的水平的同時,也讓學(xué)生在一個高度模擬的環(huán)境中進行實習(xí)實驗,以便提前進入工作角色。
三是加強理論與實踐的結(jié)合:學(xué)生把老師所講的理論知識運用到實踐中,用理論指導(dǎo)實踐,反之也在實踐中提高了理論知識水平。
在“電算化時代”的今天,學(xué)生在學(xué)校接受教育過程中,不但要掌握基礎(chǔ)理論知識,更應(yīng)在熟練掌握應(yīng)用電算化工具,提高工作效率與準確度方面和解決“造價”不懂“技術(shù)”的專業(yè)瓶頸,以提高實踐能力。工程造價專業(yè)主要培養(yǎng)的人才是造價師,就業(yè)方向基本為:建設(shè)單位、施工單位和咨詢事務(wù)所。無論學(xué)生選擇哪一個就業(yè)方向,都需要造價知識以及相應(yīng)的實踐技能。
然而,現(xiàn)階段有些高職院校實訓(xùn)教學(xué)方法形式比較單一,傳統(tǒng)實訓(xùn)教學(xué)過程主要是以教師為主體,實訓(xùn)中主要是教師單向傳授,沒有突出學(xué)生的學(xué),沒有做到因?qū)W施教,并且教師的實訓(xùn)教學(xué)方法單一,主要是注入式教學(xué),不利于調(diào)動學(xué)生的積極性和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和應(yīng)變能力?,F(xiàn)階段我們應(yīng)采用以行動為導(dǎo)向的教育理念,基于工作過程的任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法。職業(yè)人才培養(yǎng)思路是:是以技術(shù)應(yīng)用能力和基本職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)為主;通過加強實踐教學(xué)環(huán)節(jié)來突出培養(yǎng)符合社會所需要技術(shù)技能型人才。在虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)中如何進行教學(xué)設(shè)計,已成為高職教育新的研究熱點。下面以工程造價為例,試論述高職教育虛擬仿真實訓(xùn)中的教學(xué)設(shè)計方法:
1四步教學(xué)法
此方法是在“工學(xué)結(jié)合”、“行動導(dǎo)向”、“任務(wù)驅(qū)動”等先進的職業(yè)教學(xué)理念的指導(dǎo)下,根據(jù)工程造價專業(yè)的教學(xué)特點總結(jié)出來的,把現(xiàn)實的工作情景帶到教學(xué)中,以提升了學(xué)生的工作能力的教學(xué)方法。
1.1明確實訓(xùn)任務(wù)
教師先介紹實訓(xùn)內(nèi)容,指出實訓(xùn)的重點和難點,然后著重引導(dǎo),讓學(xué)生自己進行模擬實訓(xùn)。
學(xué)生知識準備:為了讓學(xué)生更好的消化理論知識,在進入虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)前,應(yīng)該由老師列出本課程實訓(xùn)所需要的重點和難點,并且明確本次實訓(xùn)所要進行的任務(wù)。
教師技能準備:實訓(xùn)指導(dǎo)教師在實訓(xùn)之前應(yīng)該擬好實訓(xùn)任務(wù)書、實訓(xùn)指導(dǎo)書、實訓(xùn)計劃書、實訓(xùn)項目評分表等材料。
1.2實訓(xùn)教學(xué)任務(wù)實施
將全班同學(xué)分成若干小組,每組組成一個項目部,組長是項目經(jīng)理,并且在模擬的工程項目環(huán)境中,體驗工程項目管理全過程的實踐。在對學(xué)生分組時要注意保證各組實力均衡,有利于實訓(xùn)活動中小組內(nèi)的協(xié)作和小組之間的公平競爭。該步驟分為五個階段,即:根據(jù)任務(wù)進行內(nèi)容討論;組長分配任務(wù),角色扮演;小組討論;師生交流;小組間進行交流。
1.3實訓(xùn)教學(xué)效果評價
學(xué)生評價:各項目組組長根據(jù)本組完成的任務(wù)對自己組員進行評價,組員之間相互評價。教師評價:教師對各項目組完成的任務(wù)情況進行評價。
1.4實訓(xùn)教學(xué)效果總結(jié)
教師首先對實訓(xùn)情況進行總結(jié),并指導(dǎo)學(xué)生完成實訓(xùn)報告。然后,教師還要對實訓(xùn)項目進行評分,剖析解決存在的問題。最后教師選出優(yōu)秀項目組,對其進行表揚。
該教學(xué)方法能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,打通了自主學(xué)習(xí)的通道,收到了很好的效果。再加上結(jié)合了工程項目管理沙盤模擬實驗課程這樣的虛擬實訓(xùn),體現(xiàn)了沙盤課程擁有以下幾個特點:
(1)使學(xué)生組成一個團隊,并形成一種互幫互助的學(xué)習(xí)氛圍,從而提高了學(xué)生的團隊協(xié)作能力。
(2)各團隊之間形成一種競爭的氛圍,讓學(xué)生爭相向上,促使學(xué)生提高學(xué)習(xí)的積極性。
(3)老師采用與學(xué)生互相交流、“談話式”的方式教學(xué),摒棄傳統(tǒng)的以灌輸為主的方法。先使學(xué)生在學(xué)習(xí)中有所感悟,并對自己的感悟進行總結(jié)。然后老師再根據(jù)學(xué)生的總結(jié),找出重點問題進行著重講解,以提升教學(xué)效果。
圖1-1沙盤模擬實驗室布置效果圖
2角色扮演法
角色扮演法是在特定的情境中,學(xué)生通過角色扮演的游戲來進行互動合作的一種教學(xué)方法,這體現(xiàn)了職業(yè)教育的以行動為導(dǎo)向的教學(xué)理念。角色扮演法能更好地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,并且?guī)ьI(lǐng)所有的同學(xué)參與今后的生活和工作,通過個人的行為能力來體驗和反思,并且增強了學(xué)生的團隊意識。
圖2-1工程招投標(biāo)模擬實訓(xùn)室平面布置圖
下面以《工程招投標(biāo)》模擬教學(xué)為例,試述角色扮演這一教學(xué)方法的設(shè)計。
在工程招投標(biāo)模擬教學(xué)中,使用角色扮演法可以讓學(xué)生體驗和理解招投標(biāo)的主要程序;在招投標(biāo)中擔(dān)任現(xiàn)實工作中的主要角色,同時了解各種角色的職責(zé)分工;閱讀模擬招標(biāo)書的內(nèi)容,學(xué)習(xí)分析其構(gòu)成和要點;掌握實踐中大量應(yīng)用的各類招標(biāo)、評標(biāo)的辦法;學(xué)習(xí)掌握電子標(biāo)書的使用方法,并模擬進行招標(biāo)、投標(biāo)和評標(biāo);操作工程造價系列的工具軟件,在模擬的招投標(biāo)過程中生成的投標(biāo)書和電子標(biāo)書;學(xué)習(xí)并模擬應(yīng)用現(xiàn)實中的各種投標(biāo)技巧策略。
圖2-2課程流程圖
2.1準備階段
學(xué)生首先需要熟悉基本過程,了解實訓(xùn)室的場景。明確扮演的目的和工作任務(wù)。教師首先對課程背景、目標(biāo)、結(jié)構(gòu)進行講解,然后在進行角色分工和時間分配;解釋模擬的工程背景;組建項目團隊;招標(biāo)公告。
2.2計劃階段
學(xué)生討論和思考自己所承擔(dān)的角色的權(quán)利和義務(wù),明確如何進行招投標(biāo)的流程,并編制招標(biāo)文件。
2.3實施階段
2.3.1資格預(yù)審和招標(biāo)文件
首先由學(xué)生根據(jù)工程情況來填寫投標(biāo)申請,指導(dǎo)老師進行檢查。檢查無誤后學(xué)生準備所需的的電子招標(biāo)書、招標(biāo)文件和資格預(yù)審文件。然后復(fù)核資格預(yù)審文件,最后學(xué)生通過閱讀招標(biāo)文件來提出問題。
2.3.2招標(biāo)文件答疑會
在此階段模擬現(xiàn)實中工程招標(biāo)答疑會的過程,并由教師對學(xué)生提出的問題進行解答同時點評招標(biāo)文件。
2.3.3投標(biāo)文件編制
首先利用工程量計算軟件來核對工程量清單。然后利用計價軟件進行組價。最后提交投標(biāo)文件和電子投標(biāo)書。
2.3.4開標(biāo)和評標(biāo)
組織模擬唱標(biāo),宣布有效投標(biāo)標(biāo)書;利用評標(biāo)系統(tǒng)進行評標(biāo)。
2.4評估階段
2.4.1中標(biāo)通知與點評
由招標(biāo)人中標(biāo)通知書并對模擬評標(biāo)過程進行點評。
2.4.2簽訂施工合同
教師準備好需要的工程承包合同文本,組織學(xué)生模擬談判工程施工合同,最終簽訂工程施工承包合同。
2.5反饋階段
學(xué)生通過擔(dān)任的角色對模擬招投標(biāo)過程進行自評和互評,總結(jié)學(xué)習(xí)到的新知識,并對存在的錯誤進行改正,將信息反饋給老師。
使用這種模擬的方式經(jīng)行教學(xué),通過一系列能讓學(xué)生仿佛置身實際施工招投標(biāo)工作中的任務(wù),并讓學(xué)生組成團隊,操作工程量校核和計價軟件,使用招投標(biāo)策略,來最后完成投標(biāo)價格,可以使學(xué)生高效且深刻的理解投標(biāo)工作的流程和習(xí)慣,同時夯實了所學(xué)的理論知識,并強化了對相關(guān)軟件的操作能力。
3引導(dǎo)文教學(xué)法
引導(dǎo)文教學(xué)方法,是教師把虛擬模擬實訓(xùn)中所用的引導(dǎo)性文字給學(xué)生,然后由學(xué)生來獨立分析老師布置的任務(wù),對自己學(xué)習(xí)的過程進行自控,引導(dǎo)學(xué)生獨立進行學(xué)習(xí)的一種教學(xué)方法。引導(dǎo)文教學(xué)法需要大量的配套指導(dǎo)性材料,這些材料包括虛擬實訓(xùn)中所需要的專業(yè)知識、規(guī)章制度、計劃進度表等等,學(xué)生根據(jù)引導(dǎo)文的指示來獨立完成任務(wù),教師只有在學(xué)生解決處理引導(dǎo)文時遇到的難點和問題進行幫助,并提供咨詢評估最后的結(jié)果。
引導(dǎo)文教學(xué)法在虛擬實訓(xùn)中包括六個教學(xué)步驟:
3.1資訊階段
在引導(dǎo)文的輔助下,學(xué)生獨立的了解項目的結(jié)構(gòu)和功能,并對具體怎樣做提出詳盡的方法。在此應(yīng)以工作任務(wù)當(dāng)做主要引導(dǎo),并促使學(xué)生在引導(dǎo)文件的幫助下獨立完成任務(wù)。
3.2計劃階段
學(xué)生在本階段中應(yīng)當(dāng)知道怎樣進行工作。要將工作的各個流程在腦海中進行演練。然后再以書面的形式列出工作所需要的工具、材料等并制定工作計劃。
3.3決策階段
在此階段學(xué)生應(yīng)該知道采取怎樣的工作方法才能更好地完成工作。在進行實施前由師生共同討論這種方法的可行性,并且對不合理的地方進行改正,這是任務(wù)能否按照計劃來實施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
3.4實施階段
此階段教師應(yīng)讓學(xué)生獨立自主的完成任務(wù),培養(yǎng)其獨立思考能力。只有發(fā)生重大錯誤,教師才進行提醒。
3.5檢驗階段
學(xué)生填寫事先編制好的預(yù)算書并對任務(wù)結(jié)果要進行檢驗。學(xué)生本人檢驗完成后,再由老師進行檢驗。
3.6評估階段
當(dāng)學(xué)生的評價與老師的評價有差異時,教師評價時必須點出出現(xiàn)的問題,并且解決這個問題。最后還要對學(xué)生進行鼓勵性的點評,讓學(xué)生更積極獨立的去處理問題。
引導(dǎo)文教學(xué)法是一種行為導(dǎo)向的教學(xué)方法,適用于比較復(fù)雜的工作任務(wù)。引導(dǎo)文教學(xué)法是學(xué)生獨立自主的學(xué)習(xí),必須有較高的自學(xué)能力,鍛煉了自己解決問題的能力,引導(dǎo)文教學(xué)法對于學(xué)生的團隊協(xié)作能力要求比較高,因此在實訓(xùn)的過程中適用于高年級有自制能力的學(xué)生,而教師主要起到了一個宏觀引導(dǎo)的作用。
結(jié)論:
近年來,由于國家經(jīng)濟的騰飛和政策的支持,高職院校取得了巨大的發(fā)展,相應(yīng)的實訓(xùn)教學(xué)水平也取得了長足的進步。即便如此,現(xiàn)階段高職院校實訓(xùn)教學(xué)仍舊存在各色各樣的問題,個別院校實訓(xùn)成果也不甚理想。究其原因,新的教學(xué)方法沒有得到正確使用可以說是很重要的一點。本文所述的三種教學(xué)方法都適用于虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)。它們雖然形式不同,但是都是為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生自主分析、解決問題的能力。教師可以根據(jù)不同的專業(yè),不同的虛擬仿真實訓(xùn)軟件來設(shè)計教學(xué)方法,進行靈活運用。
參考文獻
[1]林徐潤.《虛擬仿真技術(shù)在高職實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用》.深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院院報.2012(2)
關(guān)鍵詞:VR;應(yīng)用電子虛擬仿真實訓(xùn)系統(tǒng)
依據(jù)職業(yè)能力素質(zhì)成長模型、職業(yè)成長系統(tǒng)、學(xué)習(xí)地圖,按照基于游戲的虛擬工廠腳本,開發(fā)了由《虛擬電子產(chǎn)品生產(chǎn)車間》和《智能測控電子產(chǎn)品實驗系統(tǒng)》兩部分組成的“基于游戲、虛實結(jié)合、3D場景再現(xiàn)”虛擬工廠――應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)虛擬實訓(xùn)系統(tǒng)。應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)虛擬工廠有效解決了從事電子產(chǎn)品生產(chǎn)、設(shè)計等崗位群對應(yīng)的電子產(chǎn)品生產(chǎn)管理與工藝指導(dǎo)、電路設(shè)計與分析等10項專項技能或綜合訓(xùn)練難題。通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)真實原型再現(xiàn),硬件資源軟件化、網(wǎng)絡(luò)化,實現(xiàn)有限資源無限共享,有效地解決了教學(xué)實踐教學(xué)實訓(xùn)資源不足問題,解決了大型、先進、精密電子儀器設(shè)備高額購置成本問題,解決了抽象過程形象化問題,為培養(yǎng)學(xué)生電子產(chǎn)品生產(chǎn)與管理、電子產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)等關(guān)鍵能力起到至關(guān)重要作用,提高了學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量刪。而文獻從技術(shù)上分析了虛擬電子產(chǎn)品車間的設(shè)計、實現(xiàn)過程以及功能,文獻從虛擬實訓(xùn)系統(tǒng)應(yīng)用角度介紹了系統(tǒng)應(yīng)用教學(xué)的效果,本位主要對其進行創(chuàng)新性分析。
1.創(chuàng)建“五生產(chǎn)要素、三職業(yè)路徑、三能力層級”綜合學(xué)習(xí)訓(xùn)練系統(tǒng),突破傳統(tǒng)職業(yè)教育的藩籬,解決了“職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成、知識與技能綜合運用、基層管理”三者的融合問題
打破傳統(tǒng)的學(xué)科性知識體系,依據(jù)“人、機、物、法、環(huán)”生產(chǎn)要素,以職業(yè)人為中心,遵循技能、技術(shù)、管理三條職業(yè)人職業(yè)發(fā)展路徑,融合電工技術(shù)、電子技術(shù)等知識,電子儀器儀表與工具的使用、工藝指導(dǎo)等技能、電子產(chǎn)品生產(chǎn)管理與創(chuàng)新能力、職業(yè)素質(zhì)等職業(yè)素質(zhì),構(gòu)建“操作工一技術(shù)員一工程師”為主軸的三層級職業(yè)能力素質(zhì)成長模型。通過對職業(yè)活動進行進階式的教學(xué)化的設(shè)計,訓(xùn)練知識技能與素質(zhì)。創(chuàng)立了“五生產(chǎn)要素、三職業(yè)路徑、三能力層級”“知行合一”的符合職業(yè)人成長規(guī)律的應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)綜合訓(xùn)練系統(tǒng)。將職業(yè)素質(zhì)、專業(yè)知識、職業(yè)技能綜合運用、生產(chǎn)運行管理融會貫通,通過具體工序、工作任務(wù)和職業(yè)活動來養(yǎng)成和訓(xùn)練,并通過學(xué)習(xí)地圖引導(dǎo)應(yīng)用電子職業(yè)人成長。
2.創(chuàng)立教學(xué)工廠“硬件軟件化”及虛擬化實訓(xùn)理念,突破“硬件”資源不能共享及學(xué)生厭學(xué)的問題
按照“‘游戲’互動”軟件開發(fā)理念,以真實電子產(chǎn)品生產(chǎn)工廠領(lǐng)料崗位、預(yù)處理崗位、插裝崗位、SMT貼片崗位等11崗位以及工廠人文文化真實環(huán)境為依托,設(shè)計出虛擬工廠操作員、技術(shù)員、工藝員、工程師等職業(yè)成長歷程,以及電子產(chǎn)品生產(chǎn)工序為級別的“游戲練級”。將工廠硬件如設(shè)備、工量具、儀器儀表等剛性硬件虛擬化,與崗位的工、技術(shù)、流程、管理規(guī)范、規(guī)章結(jié)合起來依據(jù)“職業(yè)人”的職業(yè)成長規(guī)律,以真實企業(yè)“人、機、料、法、環(huán)”五個生產(chǎn)要素為起點,設(shè)計出電子產(chǎn)品調(diào)試與檢修等技能提升、職業(yè)技能成長的學(xué)習(xí)地圖,以學(xué)習(xí)地圖導(dǎo)航學(xué)習(xí)者通過選擇不同的應(yīng)用電子職業(yè)人角色來實現(xiàn)自己的職業(yè)成長需要。引導(dǎo)學(xué)生一無所知到成長為一個擁有豐富專業(yè)知識、操作技能、職業(yè)素質(zhì)的虛擬“職業(yè)人”,其成長過程品味“游戲”的智慧和樂趣。一線操作員學(xué)習(xí)實訓(xùn)系統(tǒng)中的基本操作和基本技巧;技術(shù)員和工藝員則進行一些更深入的探索和體驗,比如更深入地了解PE(工藝)、EE(工程設(shè)備)等崗位的操作內(nèi)容,并向著自己喜歡的方向培養(yǎng)和打造角色,以達到挑戰(zhàn)自我的目的。
3.開創(chuàng)隱性知識,技能的顯性化及職業(yè)素質(zhì)內(nèi)化,突破“素質(zhì)冰山理論”的實訓(xùn)應(yīng)用問題
高素質(zhì)的應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)職業(yè)人應(yīng)具備的職業(yè)意識、職業(yè)道德、職業(yè)作風(fēng)和職業(yè)態(tài)度等隱性的職業(yè)素質(zhì)很難通過一般課堂得以培養(yǎng)。虛擬真實設(shè)備、虛擬真實崗位、虛擬真實環(huán)境三個層次3D原型再現(xiàn)企業(yè),學(xué)習(xí)者在虛擬工廠通過產(chǎn)品生產(chǎn)工序“游戲練級”職業(yè)人成長訓(xùn)練,“親身真實經(jīng)歷”工廠生產(chǎn)組織、過程管理。學(xué)習(xí)者角色扮演操作員、技術(shù)員、工藝員、工程師工廠職員,體驗電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程中除知識、技能以外對敬業(yè)樂業(yè)、遵章守紀、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、溝通協(xié)作、意志品質(zhì)、實干巧干、發(fā)展創(chuàng)新等職業(yè)素質(zhì)要求,領(lǐng)悟到職業(yè)素質(zhì)對產(chǎn)品質(zhì)量和職業(yè)人成長歷程的影響。通過虛擬工廠的電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程、品質(zhì)管理過程“游戲”練級活動,將職業(yè)素質(zhì)社會化和外化,實現(xiàn)隱性知識的顯性化?!坝螒蚓毤墶?,“親身真實經(jīng)歷”發(fā)掘?qū)W習(xí)者內(nèi)部潛力,激勵學(xué)習(xí)者探尋電子產(chǎn)品生產(chǎn)、管理的秘技,實現(xiàn)綜合性職業(yè)素質(zhì)的內(nèi)化滋生。
4.創(chuàng)立應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的泛在性實習(xí)實訓(xùn),突破傳統(tǒng)實訓(xùn)僅局限于“物理”實訓(xùn)室或企業(yè),突破了實習(xí)實訓(xùn)方法的重大瓶頸
通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)真實原型3D再現(xiàn),硬件資源軟件化,實現(xiàn)對真實電子產(chǎn)品工廠生產(chǎn)過程的逼真模擬重現(xiàn)。讓學(xué)生不需到實際工廠便可以在3D虛擬工廠體驗到電子產(chǎn)品生產(chǎn)的所有工藝、技術(shù)及安全生產(chǎn)流程。在學(xué)習(xí)和訓(xùn)練模式上創(chuàng)新了一種以學(xué)習(xí)者為中心、以學(xué)習(xí)任務(wù)為基點的虛實結(jié)合的實訓(xùn)系統(tǒng),通過信息技術(shù)加強的學(xué)習(xí)實踐環(huán)境使學(xué)習(xí)與訓(xùn)練落實于現(xiàn)實應(yīng)用,學(xué)習(xí)者可以更充分地體驗、更有效地進行知識建構(gòu)的泛在學(xué)習(xí)與訓(xùn)練新模式。其中,學(xué)習(xí)新模式主要體現(xiàn)在學(xué)習(xí)者從原來的平面式“適應(yīng)性”學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw式“導(dǎo)向性”的按需學(xué)習(xí)模式。即學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中可以在任何地方,任何時間,得到他所需要的文檔、動畫、操作視頻、考核試題等各種學(xué)習(xí)信息,這些信息的獲取是基于學(xué)習(xí)者自身需求的,因此學(xué)習(xí)是一種自我導(dǎo)向的過程,是一個適量學(xué)習(xí)(just in enough)的過程。
計算機虛擬仿真技術(shù)、高職院校、強電、實訓(xùn)教學(xué)
【中圖分類號】G434文獻標(biāo)識碼:B文章編號:1673-8005(2013)02-0289-02
隨著我國社會主義市場經(jīng)濟和自動化行業(yè)的迅速發(fā)展,社會及企業(yè)對技能人才的知識與技能結(jié)構(gòu)提出了更高的需求,要求高等職業(yè)院校學(xué)生既要有一定的理論知識又要有很強的實際操作能力。為了完成這一任務(wù),高職院校將計算機虛擬仿真技術(shù)引入到實訓(xùn)教學(xué)中來。以強電方面教學(xué)為例,它的教學(xué)內(nèi)容大部分都涉及到動手,而對電本身來說它是具有一定危險性的,因此在學(xué)校的教學(xué)過程中,學(xué)生不會真正接觸到強電,那么在真正的工作中勢必要遇到一些問題。
1傳統(tǒng)強電實訓(xùn)教學(xué)方式的弊端
傳統(tǒng)的強電實訓(xùn)課程過程中我們會發(fā)現(xiàn)一些問題。首先,強電的操作臺實習(xí)設(shè)備昂貴,設(shè)備數(shù)量是永遠無法滿足學(xué)生實際需要的,即使是進行了分組合作的方式。其次,教材所涉及的設(shè)備系統(tǒng)和型號是多元與廣泛的,而實驗實習(xí)設(shè)備的系統(tǒng)無法配齊。再次,真實設(shè)備的作用給初次接觸實驗和實訓(xùn)的學(xué)生操作帶來很大的壓力和人身安全隱患,特別是在通電的情況下這樣的問題就更明顯了。
2計算機虛擬仿真技術(shù)的特點與在強電實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用
計算機虛擬仿真技術(shù)是借助于計算機技術(shù)及硬件設(shè)備,實現(xiàn)一種人可以通過一定感知方式所感受到的虛擬環(huán)境,提供給人們通過計算機對復(fù)雜數(shù)據(jù)進行可視化操作與交互的一種全新方式。改變了過去人類除了親身經(jīng)歷,就只能間接了解環(huán)境的模式,從而有效地擴展了人類的認知手段和領(lǐng)域。在通過多個階段的強電虛擬仿真軟件教學(xué)應(yīng)用實踐和思考后。我認為其對現(xiàn)實教學(xué)可以產(chǎn)生以下幾個方面的積極影響。
2.1 計算機虛擬仿真技術(shù)建立了全新的學(xué)習(xí)情景--徹底打破了空間、時間的限制。任何強電實驗設(shè)備的原理和結(jié)構(gòu),學(xué)生開始基本都不具備相應(yīng)知識基礎(chǔ),在利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)后,不但可以將設(shè)備外部信息直觀地展示給學(xué)生,甚至可以進入設(shè)備的內(nèi)部進行觀察,生動直觀的感受與學(xué)習(xí)。
2.2 計算機虛擬仿真技術(shù)節(jié)約了教育成本--實現(xiàn)低耗、高效與環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展。傳統(tǒng)的操作培訓(xùn)中,強電方面的教學(xué)都是在盡可能的利用真實的設(shè)備。這些設(shè)備種類型號繁多,價格也比較貴,因此不可能準備太多。計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入后,從現(xiàn)實意義上節(jié)約了成本,從長遠看更是有利于整個行業(yè)的環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展,意義重大深遠。
2.3 計算機虛擬仿真技術(shù)建立絕對安全環(huán)境--實現(xiàn)文明、安全操作。計算機虛擬仿真系統(tǒng)引入后,不會因為學(xué)生的錯誤操作而損壞操作臺,更不會造成人身傷害,學(xué)生可以大膽地獨立進行學(xué)習(xí)。這樣使學(xué)生可以進行自主學(xué)習(xí),具有一定的學(xué)習(xí)趣味性,也相應(yīng)提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,降低了教師的工作強度。
2.4 計算機虛擬仿真技術(shù)便于教學(xué)--合理組織教學(xué)與標(biāo)準化考核。虛擬仿真技術(shù)使得教師可以以廣播的方式在每個學(xué)生的屏幕上演示其教學(xué)內(nèi)容,使所有學(xué)生均能看清楚每個動作細節(jié)并進行模仿。
3計算機虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用中的注意事項
3.1 要結(jié)合學(xué)校條件與教材實際,選擇合理、系統(tǒng)、功能完善的仿真軟件,明確虛擬與現(xiàn)實的差異,特別是對系統(tǒng)欠缺和不完善功能的了解,教學(xué)中做到避免系統(tǒng)、型號與功能混亂。
3.2 應(yīng)該合理安排虛擬仿真學(xué)習(xí)階段,一般情況安排在強電學(xué)習(xí)的初學(xué)階段,學(xué)習(xí)完線路焊接后為好。
3.3 要在仿真系統(tǒng)學(xué)習(xí)過程中按實際操作的規(guī)范要求嚴格進行,且不可因為虛擬而不負責(zé)任地進行野蠻隨意操作,養(yǎng)成不良習(xí)慣。
總之,隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,必將推動著虛擬仿真技術(shù)的不斷完善,計算機虛擬仿真技術(shù)正向著開放、集成、智能和標(biāo)準化的方向發(fā)展,并且與互聯(lián)網(wǎng)的有機結(jié)合將是必然趨勢。計算機虛擬仿真技術(shù)作為一種新型的教學(xué)媒體,它的性能更通用,功能更齊全,成本更低廉,更加逼真的逼真的還原了強電實踐應(yīng)用中場景,這種新的教學(xué)媒體必將廣泛應(yīng)用于強電和相關(guān)專業(yè)的教育教學(xué)中來,最終在現(xiàn)代化技術(shù)教育領(lǐng)域中發(fā)揮其重要作用。
參考文獻
[1]賀雪晨等. 《虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用教程 》 清華大學(xué)出版社,2012-06-01
關(guān)鍵詞 虛擬現(xiàn)實 仿真 培訓(xùn)系統(tǒng)
一、虛擬現(xiàn)實仿真平臺概述
虛擬現(xiàn)實仿真系統(tǒng)最為重要的是保證各子系統(tǒng)之間能夠自由地進行數(shù)據(jù)交換以實現(xiàn)平臺協(xié)作。系統(tǒng)的組成包括數(shù)據(jù)庫平臺、仿真平臺、虛擬現(xiàn)實平臺以及虛擬現(xiàn)實場景維護平臺。仿真平臺以實際工業(yè)生產(chǎn)過程的工藝機理為原型,可以完成化工生產(chǎn)過程的仿真任務(wù)。仿真過程中從數(shù)據(jù)庫平臺獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并將仿真產(chǎn)生的動態(tài)數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫。虛擬現(xiàn)實平臺需要從數(shù)據(jù)庫平臺獲取生產(chǎn)數(shù)據(jù)以實現(xiàn)對生產(chǎn)仿真過程的呈現(xiàn),同時也可以在該平臺中對數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行維護。場景維護平臺則負責(zé)虛擬現(xiàn)實場景的維護工作。虛擬現(xiàn)實平臺可以通過數(shù)據(jù)庫向仿真平臺生產(chǎn)控制指令,仿真平臺則通過數(shù)據(jù)庫將生產(chǎn)過程的狀態(tài)信息反饋虛擬現(xiàn)實平臺。
(1)虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)特點。虛擬現(xiàn)實仿真系統(tǒng)是能在虛擬場景中漫游,并能對場景中對象做交互操作。該仿真系統(tǒng)的構(gòu)成有:1)場景的三維模擬。對實際場景和環(huán)境采用虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)。用軟件繪制圖形模塊,再轉(zhuǎn)換成編程語言支持的形式。三維圖形的好處在于視覺上能帶給人身臨其境的感覺,不同于普通的平面圖形呆板的特點,利用三維虛擬和仿真技術(shù)相結(jié)合,不僅可以對現(xiàn)場環(huán)境進行再現(xiàn),還可以通過搭建數(shù)學(xué)模型,通過連接仿真平臺和虛擬現(xiàn)實平臺,形成一套交互式的仿真系統(tǒng)。2)成員仿真。應(yīng)急預(yù)案演練過程中,有各種職能的“角色”參與其中。一是總指揮:判斷事故狀態(tài),調(diào)度各種資源,指揮職能部門。二是現(xiàn)場指揮:根據(jù)現(xiàn)場狀態(tài),調(diào)度本部門人員和資源。例如,車間、消防隊、環(huán)保監(jiān)測等,指揮操作人員。三是操作員:按照職能要求和指令,進行具體操作,如現(xiàn)場巡視、堵漏、關(guān)閥、消防隊員澆水降溫、滅火等。3)內(nèi)容仿真。對場景內(nèi)可支配物體、活動規(guī)律等的仿真。一是工藝模型:描述工藝過程變化,參數(shù)調(diào)節(jié)對過程的影響,控制系統(tǒng)動作等。二是工具和資源的模型:如水槍、消防炮、設(shè)備等。三是三維互動模型:儀器、儀表、閥門、開關(guān)等。
(2)虛擬現(xiàn)實平臺。虛擬現(xiàn)實平臺由主體程序和三維場景兩部分組成。首先三維軟件對裝置主體及周邊環(huán)境進行模擬,然后將其裝換成編程語言后導(dǎo)入到仿真主體程序中去,和主體程序?qū)崿F(xiàn)交互。同時利用VB的圖形化界面設(shè)計功能和數(shù)據(jù)庫讀寫控制功能,對數(shù)據(jù)進行編輯和訪問,這樣,用戶在使用系統(tǒng)時,既可以瀏覽裝置場景又可以修改各類裝置的屬性并讀取生產(chǎn)數(shù)據(jù),也可以命令實現(xiàn)與仿真模型的交互。
二、仿真培訓(xùn)系統(tǒng)開發(fā)總體設(shè)計
(1)動態(tài)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)開發(fā)綜述。仿真平臺開發(fā)化生產(chǎn)過程仿真系統(tǒng)重點工作包括三個部分:第一要建立系統(tǒng)模型,首先確定仿真范圍,然后根據(jù)工藝設(shè)計數(shù)據(jù)計算各管線和設(shè)備物流數(shù)據(jù)。例如,流量、溫度、壓力等。然后再用這些數(shù)據(jù)辨識具體設(shè)備模型。最后搭接設(shè)備模型,即系統(tǒng)建模。第二要建立仿DCS系統(tǒng),即完成各種組態(tài)工作以及模型與操作界面(包括仿真DCS/現(xiàn)場畫面)的變量通訊(數(shù)據(jù)交換)組態(tài)。最后是系統(tǒng)調(diào)試,目的是使系統(tǒng)運行穩(wěn)定且協(xié)調(diào)?;ぱb置仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)包括DCS功能開發(fā)、模型開發(fā)和現(xiàn)場站功能開發(fā)等。1)DCS功能開發(fā)。DCS功能開發(fā)包括以下幾個方面:第一是圖形顯示系統(tǒng),包括總貌圖、流程畫面、組顯示圖、歷史趨勢圖、報警畫面、軟開關(guān)圖、狀態(tài)顯示等開發(fā)。第二是DCS功能開發(fā),包括DCS鍵盤功能、DCS使用功能等。第三是報警和連鎖系統(tǒng)開發(fā)。2)現(xiàn)場站功能開發(fā)?,F(xiàn)場站功能開發(fā)有現(xiàn)場站圖形顯示系統(tǒng),包括總貌圖、流程畫面和現(xiàn)場站閥,上泵,開關(guān),攪拌器等可操作設(shè)備功能的開發(fā)。3)模型開發(fā)。模型開發(fā)采用GPRES軟件平臺,其建模過程是模塊化的,具體來說就是:模型由參數(shù)固定的模塊搭接而成。每一個模塊都包含輸入、輸出和系數(shù)三種參數(shù),都實現(xiàn)一種算法功能。算法是特定的數(shù)學(xué)模型,用來模擬相應(yīng)的化工設(shè)備或單元操作。
(2)模擬范圍及條件。1)資料準備。開發(fā)中涉及的資料包括:工藝原則流程圖(PFD圖)、工藝自控儀表流程圖(P&ID圖)、物料/熱量平衡數(shù)據(jù)表、工藝原理說明、操作規(guī)程、事故仿真技術(shù)、評分標(biāo)準、設(shè)備資料、儀表資料等。2)初始條件。仿真模擬的初始條件為:每個模型將提供兩個初始條件:穩(wěn)態(tài)和冷態(tài)。穩(wěn)態(tài)條件是用來培訓(xùn)學(xué)員的正常操作或用來進行故障處理和停車訓(xùn)練,它代表裝置平穩(wěn)運行時的狀態(tài),以PFD圖和物料平衡數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),進行開發(fā)模擬。冷態(tài)條件也稱作開車態(tài),用來培訓(xùn)學(xué)員進行裝置開車,代表裝置停車時的狀態(tài),某些基礎(chǔ)開車步驟如管線吹掃,儀表閥調(diào)準等假設(shè)已經(jīng)完成,裝置已具備投料條件。3)裝置故障模擬。仿真平臺可以提供的故障類型:影響范圍廣的全裝置故障、局部關(guān)鍵設(shè)備故障、局部轉(zhuǎn)動設(shè)備故障、變送器漂移、靜止設(shè)備故障、裝置特有故障。
三、虛擬現(xiàn)實仿真系統(tǒng)架構(gòu)
(1)系統(tǒng)功能。把VR技術(shù)與仿真技術(shù)有機地結(jié)合起來,就構(gòu)成了加氫裂化裝置虛擬現(xiàn)實仿真系統(tǒng)。它應(yīng)具備以下功能:1)虛擬現(xiàn)實仿真培訓(xùn)系統(tǒng)能夠模擬裝置現(xiàn)場的場景,實現(xiàn)各個設(shè)備的建模和虛擬場景的三維建模,并且體現(xiàn)出材質(zhì)和變化,附加貼圖,使用戶能夠在與現(xiàn)實非常相似的三維虛擬環(huán)境中自由交互、隨意漫游,并且隨時接收到場景反饋回來的信息,信息內(nèi)容包括使用者在當(dāng)前所處的場景位置和視野方向,裝置的場景中實物的概況和使用者在操作過程中的注意事項、提示信息等。2)根據(jù)用戶的需求,系統(tǒng)可以暫?;蚧謴?fù)正在運行的仿真過程,能根據(jù)不同用戶有差異的操作秩序和參與程度給出智能評價,同時能夠記錄使用者的操作步驟信息和保存相關(guān)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)、資料結(jié)果等。3)虛擬現(xiàn)實仿真培訓(xùn)系統(tǒng)會提供良好的人機互動界面,包括場景瀏覽模式的選擇、相關(guān)瀏覽器信息、虛擬場景的描述及反饋信息、曲線面版,可以快捷簡易地創(chuàng)建和修改虛擬環(huán)境,數(shù)據(jù)輸入手段非常友好,可以進行優(yōu)化控制參數(shù)的操作,亦可存儲和公布數(shù)據(jù)結(jié)果。4)通用性、擴展性和維護性的功能強大,可以對多種編譯平臺、硬件的加入提供支持,可以滿足不同裝置的差異性需求。
(2)效果評價。虛擬現(xiàn)實仿真培訓(xùn)系統(tǒng)界面友好,設(shè)計簡潔、有效、界面清晰、易懂,只需簡單培訓(xùn)就能很快掌握其操作步驟和方法。培訓(xùn)系統(tǒng)功能齊全,包括冷態(tài)開停車、單項操作、事故狀態(tài)、評分,實現(xiàn)了DCS控制系統(tǒng)的高級控制、連鎖控制、緊急停車等功能,同時開發(fā)了具有三維真實感的現(xiàn)場環(huán)境,實現(xiàn)了3D巡檢培訓(xùn)功能,提高了仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的真實感。培訓(xùn)系統(tǒng)逼真度高,仿真效果與實際裝置運行的現(xiàn)象基本吻合。動態(tài)變化趨勢與實際裝置運行的現(xiàn)象吻合,現(xiàn)場三維環(huán)境與生產(chǎn)現(xiàn)場幾乎一致。培訓(xùn)系統(tǒng)硬件和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單,易于維護和擴充,能夠擴大同時參加培訓(xùn)的員工人數(shù)。
(作者單位為中國石油遼陽機電儀研修中心)
參考文獻
[1] 郭艷軍.化工仿真系統(tǒng)的研究與開發(fā)[J].計算機應(yīng)用技術(shù),2007(5).