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基于虚拟仿真平台的机械工程实践教学探讨

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虚拟仿真技术在金工实习中的应用

虚拟仿真技术在金工实习中的应用
参考文献 ： 【】 １杨晓慧． 大学生创业能力的瓶颈 问题 与策略选择 Ⅲ． 中国高
等 教 育 ，０ ０ （ ８． ２ １ ， １ ）
与 管理 研 究 ，０ ３ （５ ． ２ ０ ，０ ） ［ 钱 永 红 ． 人 特 质 对 男女 创 业 意 向 影 响 的 比较 研 究 卟 技 术 ８ ］ 个
［】 ２王饮 寒． 李伟． 大学生创业能力指标构建及提 升路 径 ２ Ｅ － ， ， －
论 坛 ，０ １ （ ７ ． ２１，１）
【】 国碱 论 大学生创业能力培 养 重庆科技 学院学报 （ ３黄启 社
会科学版 ）２ １ ，１ ） ，０ １（ ５ ．
［ 燕． ４ 降 浅析新形势下如何培养大学生创业能力Ｉ 辽宁经济 Ｊ ］ ．
响研 究 卟 预 测 ，０ ７ （ １． ２ ０ ，０ ）
ｆ１ １ 朱仁宏 ． ２ 创业研 究前沿理论探 讨—— 定义、 概念框 架与研 究 边界 卟 管理 科 学 ，０４ （４ ． ２ ０ ，０ ） 【３贺丹． １】 大学生创业倾向的影响因素分析 ［】 Ｄ， 浙江大学，０ ６ ２０ ．
【 课题成果 】
虚拟仿真技术在金工实 习中的应用
何剑飞， 郑丁科 ， 张具武 ， 威 温 （ 华南农业大学 ， 广东 广州 ５０４ ） １６２
摘要 ： 文分析 了 目 本 前高等院校《 工实习》 程的实践教 学现状和特 点 ， 出了在金工 实践教 学中运用虚拟 金 课 提
仿真技术的方法 ， 解决 当前高等院校在扩招背景下因学生人数 大幅增加而实习场地和设备数 量不足的 问题。
管理干部 学院学报 ，０ １ （ ） ２ １ ，３ ． 【 大学生创业研 究课题组． ５ １ 大学生创 业能力研 究报 告卟 广 东 青年干部 学院学报 ，０ ６ （ ） ２ ０ ，２ ．

工业机器人工程应用虚拟仿真教程教学提纲09512

工业机器人工程应用虚拟仿真教程教学提纲09512

工业机器人工程应用虚拟仿真教程教学提纲一、说明1．课程的性质和内容《工业机器人工程应用虚拟仿真教程》课程是高级技工学校工业机器人应用与维护专业的专业课•主要内容包括：RobotStudio软件的操作、建模、Smart组建的使用、轨迹离线编程、动画效果的制作、模拟工作站的构建、仿真验证以及在线操作。

2．课程的任务和要求本课程的主要任务是培养学生熟练操作RobotStudio软件，并能通过RobotStudio软件对工业机器人进行应用开发、调试、现场维护，为学生从事工业机器人工程技术人员打下的必要的专业基础。

通过本课程的学习，学生应该达到以下几个方面的专业基础。

(1)了解RobotStudio工业机器人仿真软件的基础知识，掌握软件使用方法和技巧.(2)掌握构建基本仿真工业机器人工作站的方法。

(3)能熟练在RobotStudio软件中创建工件、工具模型。

(4)掌握工业机器人离线轨迹编程方法。

(5)掌握Smart组建的应用。

(6)掌握带导轨和变位机的机器人系统创建于应用方法。

(7)了解ScreenMaker示教器用户自定义界面的操作。

(8)掌握RobotStudio软件的在线功能。

3．教学中注意的问题(1)本课程教学最好采用理论与实际相结合的一体化教学方式，借助多媒体网络教室，一人一机，使用多媒体课件讲解与软件操作相结合。

(2)理论教学中应帮助学生总结并灵活运用所学的相关知识，本着够用的原则讲授,切忌面面俱到。

对工业机器人仿真操作不作深入探讨，仅作一般性了解。

(3)实践教学环节中对工业机器人RobotStudio仿真软件常用功能作简单介绍，重点培养学生使用软件对工业机器人进行基本操作、功能设置、二次开发、在线监控与编程、方案设计和检验。

教师教学中多联系生产实际并选用一些工业上经典的工业机器人使用案例进行讲解,提高学生对工业机器人进行应用开发、调试、现场维护的能力.二、学时分配表三、课程内容及要求项目一认识、安装工业机器人仿真软件教学要求1、了解什么是工业机器人仿真应用技术2、学会如何安装RobotStudio3、认识RobotStudio软件的操作界面教学内容任务一了解什么是工业机器人仿真应用技术任务二安装工业机器人仿真软件RobotStudio任务三RobotStudio的软件界面介绍教学建议本项目主要的教学目标是让学生了解工业机器人仿真应用这一方面的内容，讲授时注意多举仿真技术在工业中的应用,激起学生对工业机器人仿真应用技术的兴趣。

浅析VR在机械创新课程中的应用

浅析VR在机械创新课程中的应用
互（ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ） 和构想 （ Ｉ ｍ ａ ｇ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ） ， 即通常所说的３ Ｉ 。
制， 能帮助学生迅速掌握创新设计的方法和达 到参赛 的具体 目
标和要求， 提高成效。
２ Ｖ Ｒ 在机械 创 新设 计系列课 程 中的应用
在机械创 新设计 课程 中应用虚 拟现 实技术是教育领域 应 用信息技 术的一种创新， 具体表现在 以下方面。
关键词 ： 虚拟 现 实技 术 ； 机 械 创新设计 ； 教学模 式
创新 是指在 前人或他人 已经发现 和发明成果 的基 础上 ，
传统 的设计一般是制造物理样机来验证设计的正确 性， 一
能够 做 出新 的发现 ， 提 出新的见解 ， 开拓新 的领域 ， 解决新 的 般要经过 反复若 干次的修 改才能达 到性 能要求 ， 而且设计周期 问题 ， 创造 新 的事 物， 或 者能够对 前人 、 他 人 的成 果做 出创造 长， 严重制约了设计 的效 率。 将虚 拟现实技 术应用 到产品设计 改善了虚拟设计 中人与计算机的交互方式， 设计 性地运用 ； 机械创新设计是使设计者 的创造能力得到充分发挥 开发 过程中后， 并设计出更具竞争力的新产品的设计实践活动 。 新时代 的设计 者 以直观 自 然 的方 式表达 设计概 念， 借助 交互设备可以方便 的 者们 需要这种独立 工作地思考和 创新能力 ， 在实 际的教学活动 完成产 品模 型构建 ， 对 模型进行运 动仿真 和检验， 修改设计缺 中， 我们发顼ｌ ｖ Ｒ 技术能有帮助学生建 立这种创 新意识和 能力。
对 机械创新 的结 构设计方 面、 性 能及 其工 立完整 的三维 模型 ， 在 通过Ｖ Ｒ Ｍ Ｌ 编程 生成适合Ｉ Ｅ 浏览器进行 示偏重 外观 的展示 ， 借助虚拟现实技术 的实时渲 染和交 ３ ６ ０ 。 的旋转操 作的Ｖ Ｒ 模型。 后期， 我们希望通过Ｖ Ｒ Ｍ Ｌ 的可控编 作特点等不能很好地说明。 用户不但可以根据 自己的需要变幻视角观察产品外观， 程实现对部分模型 的分解 以及组合操 作， 将现有 的资源合理利 互功能， 还可以身临其 境地体验产 品的操作性能，同时可 以对虚拟设备 用起来 ， 进 行组装 ， 生 成新的模 型， 共享在资源库 中。 同时， Ｖ Ｒ 系统进 一步完善， 利用虚拟 现实技术 的交互性 ， 可 以实现 由学 内部状况进行 详细 的了解 。 生来通 过他们 的创意组建新 的模 型， 由老师 审核评价是否上传 共享。 充分调动学生 的自主学习的能动性 ， 培养创 新意 识。

利用虚拟技术加强液压实践教学

利用虚拟技术加强液压实践教学

利用虚拟技术加强液压实践教学摘要：本文介绍了组态软件在液压综合实践教学的运用，利用组态软件实时监控功能，检验学生训练结果和过程，对于提高学生的实际动手能力和知识综合利用的能力具有积极的作用。

关键词：组态液压训练能力1 概述液压工程实践是高等院校及职业院校培养应用型技术人才必不可少的实践教学活动，是机械专业，特别是工程机械方向重要的实践课，对于培养学生的实践能力和创新能力起着十分重要的作用。

但学生在学习液压传动理论知识时由于缺乏具体实践和实际经验而感到内容生涩、枯燥，比较难学，主要原因是由于学校试验条件的限制以及理论和实际严重脱节。

液压工程训练是辅助学生有效掌握液压传动理论的实践环节，对学生的动手能力和实践接触起到重要的作用。

由于液压传动中流体介质在封闭的管路中循环，很难观测到流体的流动状态，增加了学生对液压元件及系统的理解难度。

随着虚拟技术的推广，我们学院老师就利用组态软件建立虚拟液压元件模型库和液压系统并运用于实践及教学环节，开设接近工程实际的综合训练实验内容，对开创了学生的思维、提高教学质量将起到很大的帮助，是提高学生应用和实践能力有效的办法。

2 基于虚拟技术的工程机械液压仿真系统开发应用传统的液压实践教学一般是通过学生对液压元件及回路的理解进行验证性的试验，不利于拓展学生的思维。

现在市场出现许多上基于虚拟技术的软件产品，如组态产品都可对工程实践类的教学提供帮助。

就目前的组态产品而言，兼容性较好，可运行于windows 98/nt/2000/xp操作系统之上，并且可以同国内外知名工控产品，工控机和网络系统进行通信、结合，从而构造出功能不同的的数据采集与监控系统。

我机电学院液压实验室老师运用这些基本组件开发出了基于工程机械液压工程训练的教学系统，该教学系统具备以下的具体功能：①虚拟试验台演示功能。

图形是最好的表达方式，有了图形及对应流体的运动及相应液压元件的动作流程，学生对所设计的液压系统可以进行状态实时监测，并实时显示相应的数据，通过数据的分析，反应系统的压力、流量等的变化。

基于虚拟仿真的“三层次四平台”力学类课程体系探索与实践

基于虚拟仿真的“三层次四平台”力学类课程体系探索与实践

基于虚拟仿真的“三层次四平台”力学类课程体系探索与实践①莫春美，李甜，杨汉宁（南宁学院，广西南宁530200）理论力学、材料力学和结构力学是高校土木工程专业重要的三门专业核心课，课程理论性强、概念抽象、与工程实践密切相关，能为土木工程专业的学生将来解决实际工程中力学问题提供科学的思路和方法，在应用型人才培养计划中占据重要地位。

《教育部国家发展改革委财政部关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》指出，普通本科高校要把培养目标转到培养应用型技术技能型人才上来，全面提高学校服务区域经济社会发展和创新驱动发展的能力。

随着计算机技术的发展，虚拟仿真技术在高校教学中的应用越来越广泛。

相比传统力学类课程的教学方式，将虚拟仿真教学引入土木工程专业力学类课程中，促使课程内容更具仿真性、互动性，通过虚拟仿真教学给学习者沉浸式的直观体验，带来较强的实操代入感。

结合高校现有实验条件及企业对应用型人才的需求现状，建立“三层次四平台”力学类虚拟仿真课程教学体系，设计有针对性的实践实训项目，提高学生的实践技能和创新技能，对保证高校培养复合型人才质量具有重要的现实意义。

一、国内外研究现状随着计算机技术不断进步和学科专业的发展，虚拟仿真技术可利用仿真计算软件和计算机平台，既可以再现传统实验室中的经典实验，又可以展开传统实验室难以开展的高成本、高危险、高难度试验[1]，因此得到了国内外学者的青睐，纷纷将虚拟仿真技术引进课堂教学中。

美国大学在力学系列课程中引入MATLAB 、Excel 、ANSYS 等软件，在课堂上不仅讲解软件辅助解题过程和验证力学知识，甚至学生的作业也是利用计算机完成，加深了学生对抽象力学知识的理解，也为将来解决工程实际问题打下扎实的基础[2]。

从2006年开始，英国开放大学基于互联网的三维虚拟世界“第二人生”（Second Life ）开展教学，构建与课堂平行的三维虚拟环境[3]。

在我国，虚拟仿真技术广泛应用于力学类课程的实验教学环节，有研究学者将虚拟仿真技术引进工程力学实验教学中，建设工程力学基础实验虚拟仿真平台，对实验室实验进行补充，弥补高校实验条件的不足，同时实现实验教学资源共享[4]。

三维虚拟仿真技术在机械结构教学培训中的应用

三维虚拟仿真技术在机械结构教学培训中的应用

主要 系统 和 重要部 件 的 工作 原理 ， 熟悉 设备 的 常 见故 障及 其 排 除 方 法 。 具 体 的 实 际 应 用步 骤如 下。 ３ ． １ 虚拟模 型 的建 立
根据实际的模型大小， 利 用 ＰＲＯ／Ｅ、 ＵＧ、 Ｃ ＡＴＩ Ａ等 专 业软 件 ， 对 课 件 中需 要 使 用 到 的所 有 机 械 结 构 零部 件 进 行 三 维 模 型 的建立， 分 别 建 立 工 具 模 型库 和 机 械 零 部 件模 型库 。 模 型贴 图美 工制 作 ， 生 成 课 件制 作 软件需 要 的 三维 模 型格 式 。
传统的 机械设 计课程教学 ， 教 师 讲 课 ２ Ｖ Ｒ 技术 应 用在教 学 中的特点 仅 限于 课 本 教 材， 只单 靠静 态 图片、 图表 、 文 将 ＶＲ技 术 应 用 于 教 学 中， 是 对传 统 教 字 和 一 些简 单 的 视 频 介 绍 无 法 整 体 展 示机 学 模 式 的改 革 和 推 进 新技 术 更加 全面 的发 械 产 品具 体 组 成 结 构 和 原 理 ； 机 械 产品 的 展 ， 具体 特 点表 现在 以 下方 面。 操作演、 机 械 产 品工作 流 程 、 原 理一 般 较难 统 一 的教 学 平 台建 设 ， 建 立 标 准 的ＶＲ 描述。 虽 然 有实 验 室以 及校 办工厂 等 ， 但是 平 台 ， 可按 照不 同的 教 学要 求 制作 不 同的 教 主 要还 是 以原 始 模 型为主 ，实际对 象 仍然较 学模式 ， 在标 准 的平 台上 来实 现教 学应 用 ； 少， 实 习老 师 要 花 长 时 间解 析 ， 培 训 或 演 示 不 仅 在 机 械 设 计 课 程 中应 用 ， 还 可以 应 用 过 程 中容 易发 生 误 操 作 ， 导 致 机 械 模 型 损 在其 他 课 程 中， 达 到 高 效 的资源 利用 。 耗， 培 训 实 际操 作人 少 、 花销费用大， 教 学 快 速 全 面 的课 件展 示 ， 依 靠ＶＲ平 台展 过 程 中氛 围比 较沉 闷枯燥 ， 往 往 无法 吸 引学 示 课 件 及 机 械 结 构 模 型 和 原 理 ， 表 现 效 果 生 的兴 趣 。而 往 往 一 些 代 表 性 的 机 械 产 品 更 为直 观 、 逼真， 具 有 很 强 的 交互 性 ， 可 以 和 组 成 原 理 众 多，学 生 实 习 期 间 无法 一 一 实 时从 任 意 角 度来 查 看 机 械 模 型 的结 构 组 去 看 到 和 动 手 实 际 操 作 这 些 机 械 产 品 原 成 ， 运动 性 能及 结 果 验 证 ， 走 进 ＶＲ虚 拟 仿 型， 只能 静 态 展示 个 别代 表 型号 。 真 系统 中的虚 拟环 境 ， 恰如 身临 其 境 。 最 近几年 ， 随 着 三 维 虚 拟 现 实技 术 的 互动交流， 学 生 可在 标 准 的ＶＲ平 台 中 发展， 在 各 行 各业 中应 用 非 常广 泛 使 用 ， 三 作为 主 角存 在于模 拟 的场 景中 ， 具 有 非 常真 维 虚拟 仿 真 技 术 应 用 于 教 育是 教育 技 术 发 实 的感 觉 。 在ＶＲ 平台 中可 以对 课件及 自 己设 展 的 一 个 飞 跃 。它 营 造 了 “ 自主 学 习”的 环 计 的作 品进 行不 限制 的 改进 。因系统沉 浸 程 境， 由传 统 的 “ 以教促学” 的 学 习方 式 代 之 度 高、 交互性 好， 提 供 如身临 实境 的感觉 ， 使 为 学 习者 通 过 自身与 信 息 环 境 的 相 互 作用 的 整个 教学 和展 示 过程 中的交流 变得直观 自 来得 到知 识 、 技 能 的新 型学 习方 式 。 然， 让 其对 整 个展示 过 程有一 个亲 身体验 。 提 高 教 学 质量 ， 标 准ＶＲ系统 极 大 的 提 １ 三维 虚 拟 现 实 技术 高 专 业 知 识 的 传 输 和 接 受 的 质量 ， 大 大 提 三 维虚 拟 现 实技 术 （ Ｖｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ Ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ 高 学 生 的 学 习兴 趣 ， 激 发 学 生学 习 的 热 情 Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， 简称ＶＲ 技术） 是 一种 可以创 和 主动 性 。 同 时能 够 实 现 无 纸 化 教 学 和 无 建 和 体 验 虚 拟 世 界 的 计 算 机 仿 真 系统 ， 它 实 物模型展 示， 有 效 地 提 高 学 生 参 与 的程 利 用计 算 机 生 成 一种 多源 信 息 融合 的交 互 度 和 深 度 。 式 的三维 动 态视 景和 实体 行为 的系统 仿真 ， 远 程 教 育实验 教 学 ， 通 过现 有的 校 园网 使 用 户沉 浸 到该 环境 中去 并 逐 步 形 成 其理 构 建 网 络 化 的 虚 拟 教 学 ， 从 而 解 决 传 统 教 论体系。 虚拟 现 实 技 术 通 过 视觉 、 听觉、 触 学 中存 在 的 一系列 时 间和 地域 上 的 限制 ； 可 觉 等 作用 于用 户， 并 对用户 的 控 制行 为 做 出 以 将 课件 和 模 型 发布 到校 园 网络平 台， 供 学 动态的 交互反应 。 使 人 产 生 一 种 身 临 其 境 生 随 时在 线 学 习和下 载 。 的 近乎 完 全真 实 的 感觉 ， 同时 人 与虚 拟 环 境 之 间可 以 进 行多 维 信息 的 交 互作 用 ， 用户从 ３ Ｖ Ｒ 技 术在 机械 设 计 教 学中的方 法 定 性 和 定 量 综 合 集 成 的虚 拟 环 境 中可 以获 机 械 结 构 教 学 的 目的是 为了让 学 生 了 得 对 客 观世 界 中客 观 事物 的 感 性 和 理性 的 解 机械 装 备 的组 成结 构 、 传 动方 式等 ， 掌握

车辆系统建模虚拟仿真课程的案例教学研究

车辆系统建模虚拟仿真课程的案例教学研究

车辆系统建模虚拟仿真课程的案例教学研究目录一、内容概览 (2)1.1 研究背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状 (4)1.3 研究内容与方法 (5)二、车辆系统建模基础 (7)2.1 车辆系统的定义与分类 (8)2.2 建模的目的与要求 (10)2.3 常用建模方法与工具 (12)三、虚拟仿真技术在车辆系统中的应用 (13)3.1 虚拟仿真技术概述 (15)3.2 虚拟仿真在车辆系统开发中的应用案例 (16)3.3 虚拟仿真技术的优势与挑战 (18)四、案例教学法在车辆系统建模中的应用 (20)4.1 案例教学法的理论基础 (21)4.2 案例教学法的实施步骤 (22)4.3 案例教学法的教学效果评估 (24)五、车辆系统建模虚拟仿真课程案例设计 (25)5.1 案例选题原则与方法 (27)5.2 典型案例介绍与分析 (28)5.3 案例教学案例的选取与编排 (29)六、基于虚拟仿真的车辆系统建模案例教学实施 (30)6.1 教学环境搭建与准备工作 (31)6.2 案例教学过程设计与实施 (33)6.3 学生学习效果评估与反馈 (35)七、案例教学法的效果分析与优化建议 (36)7.1 案例教学法的效果分析 (37)7.2 针对存在的问题提出优化建议 (39)7.3 对未来研究的展望 (40)八、结论 (41)8.1 研究成果总结 (42)8.2 研究不足与局限 (43)8.3 未来研究方向 (44)一、内容概览本文档旨在深入探讨“车辆系统建模虚拟仿真课程的案例教学研究”，以全面理解该主题的内涵和外延。

本段落将概括全文的主要内容，为读者提供一个清晰的概览。

首先，文档将介绍车辆系统建模虚拟仿真课程的基本概念及其在教育领域的重要性。

阐述如何通过虚拟仿真技术模拟真实车辆系统的运行状况，帮助学生直观地理解并掌握车辆系统的基本原理和结构。

接着，文档将重点介绍案例教学的概念及其在车辆系统建模虚拟仿真课程中的应用方法和实施步骤。

虚拟仿真与装配在机械原理与设计课程群教学中的应用

虚拟仿真与装配在机械原理与设计课程群教学中的应用

识点原理 以及 在 工程 中 的应 用 ； 而 在实 践教 学 中 ， 同样需
要结合工程实 体 ， 将课 程 知识点 应 用到 工程 中去 ， 只 有这
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ ８—０ １
基 金项 目： ２ ０ １ ３ 江 苏省现代教育技术研究课题（ ２ ０ １ ３ 一 Ｒ一 ２ ４ ７ ７ １ ） ； 江苏科技大学苏州理工学院教改教研重点课题 （ Ｇ Ｘ Ｓ ２ ０ １ ３ ０ ４ ） 作者简介 ： 申 皴（ １ ９ ７ ６一） ， 女， 湖南 邵东人 ， 副教授 ， 主要从事智能计算 、 机械结 构优化设计研究 。
的创新设计 能力 ， 达到 了教 学改革 的 目的。 关键词 ： 虚拟仿真 ； 虚 拟装 配； 机械原理 ； 机械 设计； 教 学改革 中图分类号 ： Ｇ ６ ４ ２ ． ４ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ６ ７ ４— ５ ８ ８ ４ （ ２ ０ １ ３ ） １ ２— １ ３ ０ ７ ９—０ ３
性， 而学生 自身往往缺 乏工程应 用背 景。这在理 论教学 中 需要能尽量将知识点 与工程实 体相结 合 ， 帮助学 生理解 知
的各种特性 ， 即机构和机器 的分析 ； 另一类是根据 预期 的各 种特性来确定新机构或机 器的型式 、 结构 和主要参数 ， 即机
构和机器 的综合 。由于课程很多知识点是 现实机构的简化 ，
《 机械原理》 和《 机械设计 》 课 程是工 科 院校 机械 类专
业 学生的主干课 程 ， 对 培养学生 综合 机械设计 能力起 着至
样才能切实提 高课 程群 的教 学效果 。为此 ， 文 中结合 工程
案例 ， 提 出了基 于虚拟 仿真 与装配技 术 的机 械原理 与设计
课程群教学 改革 ， 加深 了学 生对 知识 的理 解 ， 激发 了学生 的学 习积极性 ， 培养了学生的创新设 计能力。

工业机器人应用虚拟仿真实验开发探索与实践

工业机器人应用虚拟仿真实验开发探索与实践

进行强化，同 将学习者引入到具
用
中，更加
贴近企业真实环境。在这一仿真环境中，学习者进行应用操
作时，需要进一步考虑工厂大批量加工节拍的生产要求和效
率的要求，也体现了职业教育的职业性。
(2)行业应用模块开发 通过典型应用模块的学习，学习者掌握了工业机器人基
本的操作技能，后续将深入到具 行 用场景中进行学
利用已有资源开展社会职业培训，因此仿真实验平台应该具
有培训的职能，能够引入互联网手段将资源开放，对在校学
生、企业员工及社会人员开展线上线下的培训I&
2工业机器人应用虚拟仿真实验开发
基于 机器 用虚 仿真实验开
,
1
的分层内容，开发了 3个仿真实验模块：典型应用模块、行业 应用模块和系统集成模块&典型应用模块中可以完成工业
开
台基于真实的实
，基于仿真平台上进行
的实验项目，可应用于实际&通过建立实际工作站的立体模
型，在仿真工业机器人工作站所进行的设计和验证，所编写
的机器人程序无需任何转换便可直接下载到实际机器人系
统中，进行微调便能够完成实际的工作任务&实训设备如图
1所示。
(4) 实验
培
于
职业培训是职业教育的一个重要功能，高职院校要能够
仿真实验平台，开发了多种典型实验项目以整合零散的实验
内容。广东松山职业技术学院的魏志丽口1*建立了基于ABB
工业机器人的虚拟实验实训室，从硬件、软件、项目开发和应
用效果等方面对虚拟实训室进行了阐述&无锡商业职业技
术学院的李海波等人)12*构建了基于PLC和HMI的机械手
码垛仿真系统&
本研究在上海市高等职业教育创新发展行动计划

大学物理实验虚拟仿真实验平台优化的探讨

大学物理实验虚拟仿真实验平台优化的探讨

20212DON10.19392/ki1671-7341.202105048大学物理实验虚拟仿真实验平台优化的探讨姬鹏飞孙现亭平顶山学院电气与机械工程学院河南平顶山467000摘要：2020年年初，全国大、中、小学在教学上普遍采用网络授课，这打破了我院原有的实验教学模式，进而采用超星学习通+钉钉直播+虚拟仿真实验三元的实验教学模式。

通过实践分析三元实验教学模式的优劣，提出优化大学物理虚拟仿真实验平台的建议。

关键词：虚拟仿真实验;仿真平台；教学模式中图分类号:G642文献标识码:A大学物理实验是理工科类大学生必修的一门基础课程,实践性强，对于培养学生动手能力、发现一分析一解决问题能力、理论联系实际等方面的发挥着重要的作用*1]$随着教育技术的快速发展，实验教学应当充分利用包括网络技术、多媒体教学软件等在内的现代教育技术、营造多元化的教学模式*2],目前一些高校基于微课、MOOCs、翻转课堂进行了实验教学改革,并取得了一定的效果⑴⑶⑷，通过采用超星学习通+钉钉直播+虚拟仿真实验三元教学模式的实践探索，提出了优化仿真实验平台的建议,为促进虚实结合实验教学模式的实践发展提供了更好的思路。

1授课模式实施实操实验无法进行的时期,原有虚实结合的实验教学模式被打破，超星学习通+钉钉直播+虚拟仿真实验三元教学模式临时加以实施，如图1所示:通过学习通在线平台，团队老师在线上自建了大学物理实验课程，在课程中，每一个具体实验上传有实验相关PPT讲解文档,实验操作视频,实验注意事项等，另外，通过导入学生相关信息，可以提前给学生通过学习通下达预习任务,授课时间提醒，作业等;学生可以根据老师发布信息，通过学习通预习，自学相关实验内容，然后到虚拟仿真平台了解仿真平台相关实验操作要求,进行仿真操作,最后在教师约定的授课时间(两个学时)进行钉钉直播,就学习通平台及仿真操作中遇到的问题进行讨论，根据讨论的共性问题在仿真平台进行仿真操作并讲解，学生可根据讲解进一步通过仿真实验平台完善实验操作,达到理想仿真成绩后完成实验报告回传至学习通平台待实验教师批阅。

机械工程实践性教学(3篇)

机械工程实践性教学(3篇)

第1篇一、引言机械工程作为一门应用性极强的学科，其核心在于培养学生的工程实践能力。

实践性教学是机械工程专业教育的重要组成部分，旨在通过实践教学，使学生将理论知识与实际工程问题相结合，提高学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。

本文将从实践性教学的意义、内容和方法等方面进行探讨。

二、实践性教学的意义1. 培养学生的工程实践能力实践性教学使学生有机会将所学理论知识应用于实际工程问题中，从而提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。

通过实践，学生可以更好地理解理论知识，为今后的工作打下坚实的基础。

2. 增强学生的创新意识实践性教学鼓励学生积极参与科研项目、创新实践活动，培养学生的创新意识和创新能力。

在实际工程问题中，学生需要不断尝试、探索，从而激发学生的创新思维。

3. 提高学生的团队协作能力实践性教学通常需要学生分组进行项目研究或设计，这有助于培养学生的团队协作能力。

在团队中，学生需要学会沟通、协调，共同完成任务，从而提高学生的团队协作能力。

4. 适应社会发展需求随着我国经济的快速发展，对机械工程人才的需求日益增长。

实践性教学能够使学生在校期间就具备较强的工程实践能力，更好地适应社会发展需求。

三、实践性教学内容1. 实验教学实验教学是实践性教学的基础，通过实验，学生可以加深对理论知识的理解，掌握实验技能。

实验教学内容包括基础实验、专业实验和创新实验。

2. 课程设计课程设计是实践性教学的重要组成部分，旨在培养学生的设计能力和创新能力。

课程设计通常以实际工程问题为背景，要求学生运用所学知识进行方案设计、图纸绘制等。

3. 毕业设计毕业设计是学生综合运用所学知识解决实际问题的最后一关，也是实践性教学的重要环节。

毕业设计要求学生独立完成项目，培养学生的独立思考能力和创新能力。

4. 科研项目科研项目是实践性教学的高级阶段，通过参与科研项目，学生可以深入了解工程领域的前沿技术，提高自身的综合素质。

5. 实习实训实习实训是实践性教学的重要环节，学生可以在企业或研究机构中实际操作，了解工程实际，提高自己的职业素养。

基于虚拟样机技术的机械原理课程设计教学探索

基于虚拟样机技术的机械原理课程设计教学探索
收 稿 日期 ：０ ７—０ ２ ； 订 日期 ： ０ ７一 ５—１ ２０ ３— １ 修 ２０ Ｏ ７
作者 简 介 ： 王
湘 （９ １）女 ， １ ７ 一 ， 广西 玉林 人 ， 西 大 学讲 师 ． 广
维普资讯
３６ ４
广西 大学 学报 （ 自然 科 学 版 ）
平 ， 证 了教 学 效 果 ， 学 生 的 创 新 和 动 手 能 力 得 到 了锻 炼 ． 保 使 关 键 词 ： 械 原 理 ； 程 设 计 ； 学 改 革 ； 拟 样 机 技 术 机 课 教 虚
中图 分 类 号 ： Ｈｌ ２ Ｔ ｌ 文献 标 识 码 ： Ａ
１ 传 统 机 械 原 理课 程 设 计 存在 的问题
培养和 提高 学生 的创 新思 维 能力是 高等 教育 改革 的一项重 要 任务 ． 械 原理 是 机 械类 专业 必 修 的 机
一
门重要 的技术基 础课 ， 它是 研究机 械 的工作 原理 、 构成 原理 、 计 原理 与方 法 的一 门学科 ， 设 特别 是机 械
原理 课程 中关 于机 械运 动方 案 的设计 是机 械工 程设 计 中最具 有创 造 性 的 内容 ， 培养 学 生 的创新 设计 对
文章 编 号 ： ０ １ ７ ４ （ ０ ７ 增一 ３ ５０ １０ —４ ５ ２ ０ ） ０ ４ —３
基 于 虚 拟 样 机 技 术 的机 械 原 理 课 程 设 计 教 学 探 索
王 湘
（ 西 大 学 机械 工 程 学 院 ， 西 南 宁 ５ ０ ０ ） 广 广 ３ ０４
摘 要 ： 析 了传 统 机 械 原理 课 程 设 计 存 在 的 问 题 ， 过 实 例 阐 明在 课 程 设 计 中 通 过 运 用 Ａ ＭＳ软 件 对 机 构 分 通 ＤＡ 进 行 运 动 学 和 动 力 学 分 析 ， 先 进 的计 算 机 技 术 应 用 于 传 统 的教 学 中 ， 新 了设 计 手 段 ， 高 了课 程 设 计 水 将 更 提
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基于虚拟仿真平台的机械工程实践教学探讨
作者：石昌帅 祝效华 董亮亮 蒋发光
来源：《世界家苑》2020年第02期

摘要：本文对传统机械工程教学中的不足进行了分析，并提出虚拟仿真平台实践教学方
案，具有360°旋转缩放，立体直观，耳眼手脑并用，深刻记忆等特点。采用虚拟仿真平台实
践教学预实训更熟练，降低损耗，突破屏幕限制，安全可逆。本文旨在改善虚课堂知识传递效
率问题，课堂当场实练，直观教学，多角度展示，激发学生创造力。虚拟现实实训能够直观生
动的讲解抽象理论，实现更真实的仿真实训。

关键词：机械工程;虚拟现实;课堂知识传递效率;仿真实训
1 引言
钻完井井下作业与工具是机械工程专业井下作业与工具方向的一门主干专业课，系统地讲
述多种常用井下工具的用途、结构、工作原理及存在问题，培养学生实际操作技能，最终培养
一批高素质人才。结合虚拟仿真技术这一科技热点，将虚拟仿真技术在高职教育教学中推广应
用，有助于教师信息化教学能力提升。

目前学生对石油装备的了解较少，且几乎只能通过教科书学习，很少有机会接触到实物，
对于新型钻井设备更少有机会看到。机械工程对结构的要求高，学生仅仅通过图片与视频学
习，而在理论课程之前安排的现场课程实习，也不能清楚看到工具内部具体结构和装配形式，
因此学生对课程的理解较难。为了改善目前教学中的不足，提升课程质量，提高课程知识吸收
率，培养学生实际操作能力，本文提出了基于虚拟仿真平台的机械工程专业的实践教学方案。

虚拟仿真平台即通过虚拟现实VR场景的展示，以产品全生命周期的相关数据为基础，在
计算机虚拟环境中，由数字化模型、方法和工具，构成综合网络，包含仿真和3D虚拟現实的
可视化，形象、生动、清晰地展现工具的工作原理、内部结构和装配关系等，加深学生对知识
的理解。

2 传统教学的不足与分析
机械设备结构复杂，零部件很多，工作原理难以理解，并且通过图片只能看见机械装备的
外观，不能看见内部结构和装配。为提高学生对知识的吸收率，非常有必要采用虚拟仿真教学
平台。该课程目前存在以下几类问题：

2.1 传统教学的不足
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教学内容抽象、不易理解：机械设备结构复杂，传统教学不能形象生动的表达装备的内部
结构，传统教学主要通过书本、图片教学，学生不易理解，对课程内容的吸收率较低。

教学形式枯燥、缺乏兴趣：钻完井井下作业与工具课程主要是通过PPT、视频等方式教
学，学生很少有机会见到真实的装备，因此学生很难理解课程，常常感觉课程枯燥，缺乏兴
趣。

实训设备昂贵、损耗严重：实训设备昂贵，若大量购买成本太高，并且实训练设备的损耗
严重，在学习理论课程过程中学生常常对知识理解不清。

2.2 课堂演示教学趋势
随着时代的进步，人们一直在追求更高效能解决课堂知识传递效率低的解决方案，从板书
发展到PPT/Flash动画，再到3D虚拟仿真，以及现在全新的教学演示VR方案。学生佩戴3D
眼镜，主要能通过三维表现让教学内容更加立体形象，省去了学生自行想象去构建轮廓，是新
一代教学教具。

3 建设虚拟仿真平台
依托核心光学定位相机，智慧VR虚拟仿真中心解决方案，涵盖以大屏交互为核心大屏交
互智慧教学，全景教学智慧课堂，大空间VR多人互动实训室，提供从知识认知-教学-教学演
练-探究实训全链条教学实训方案，让教学更有效率，学习更有乐趣。

3.1 建设理念
以人为本：坚持整体规划以学生的需求为导向，重点解决实验项目条件不具备或实际运行
困难等问题，点燃学生的求知欲。

创新实训：采用现代信息技术融入实验教学项目中，拓展实验教学内容广度和速度，延申
实验教学时间和空间，倡导探究式学习实训。

技术融合：应用多媒体、虚拟现实、大屏交互、人机交互等数字化、智能化技术手段，提
高实验教学的吸引力和教学效果。

3.2 虚拟仿真优势
360°旋转缩放，立体直观。耳眼手脑并用，深刻记忆。预实训更熟练，降低损耗。突破屏
幕限制，安全可逆。

3.3 虚拟仿真平台建设
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硬件系统的构成主要有投影仪及幕布、红外线信号同步器、图形工作站、动捕服务器、数
据交互机、VR头盔、同步播放LED屏、虚幻引擎、背包电脑等。软件系统主要有VR实训软
件、VR钻完井井下工具模型。

辅助设计，对于复杂的大型三维素材进行超大画面显示，能即时预览、修改内容信息，可
以支持多人不同平台（电脑、VR头盔、AR眼镜）同步协作，也可以跨地域进行协作。

4 平台功能与意义
虚拟仿真教学平台解决了课堂知识传递效率低的问题，能够实现课堂当场实练、多角度展
示、激发学生创造力。

在传统实训中，受场地、资金、安全性的限制，很难做到高效实训，通过VR交互大屏让
学生通过便捷的操作，在虚拟环境中进行，提高学习效率，且不受时间与空间的限制。将虚拟
环境取代现实环境、虚拟物件取代实体物件、虚拟操作取代实体操作，让他们获得一种身临其
境的三维立体视听影像和交互感受。

5 结语
虚拟仿真平台有效解决了传统实验室面临的训练机会少、设备损耗严重、形式枯燥、实训
操作危险等难题，实现创新的“VR教学”+“互动探索”+“仿真实训”的一体化教学模式，辅助理
论教学，直观生动的讲解抽象理论。

参考文献：
[1] 王福平，姚新伟，张国芳，等.井下作业与工具课程教学改革研究[J].教改论坛，2017
（09）.

[2] 焦国盈，裴平汀，王建华，等.论完井与井下作业课程教学改革[J].重庆科技学报，2010
（12）.

[3] 施祝斌.虚拟仿真技术在高职教学中的应用[J].中国职业技术教育，2013（20）.
[4] 程琼.虚拟仿真技术应用于教育教学的路径探讨[J].科技资讯，2018（21）.
（作者单位：西南石油大学 机电工程学院）