虚拟仿真技术范文1
关键词:虚拟环境设计;展示设计;交流交互;农机展示;虚拟仿真
0引言
随着计算机硬件和软件技术的不断进步，虚拟现实技术得到了迅猛的发展，具有动态交互和三维可视化效果的产品也被不断研发出来。Web三维展示技术可以直观和高效构建交互性和沉浸性的虚拟展示系统，在产品没有生产之前便可以展示给客户，让客户得到真实的体验效果。通过该技术，在农机产品生产前后都可以将农机以可视化系统的形式全方位的展示给客户，使客户能够充分地了解产品的设计构造、功能和外观，并可以提出修改意见，从而有效提高农机的设计生产效率和水平。
1虚拟展示在农机可视化系统中的应用
随着信息技术的不断发展，消费者在购买产品前可接触大量的关于产品的资讯，但在海量的信息中，消费者很难找到对产品细节及真实使用的功能体验。农机和普通产品相比，对农机的购买来说，在购买前更希望得到农机的真实外观和功能展示效果。为了提高农机的展示效果，可以构建人－机和人－人的互动虚拟交流环境，并利用可视化系统将农机的外观、功能和零部件等展示出来，其流程框架如图1所示。在农机展示时，可利用虚拟仿真软件建立农机零部件的三维模型，并对零部件的模型进行虚拟装配，最后将整机展示出来。为了展示出较好的外观效果，可采用各种虚拟装修装饰功能，对外观进行艺术装饰。在农机展示过程中，还可采用交流交互的方式，使客户和设计者可以进行修改意见的交流，从而使设计更加完美，满足客户的要求，实现个性化定制。
2基于虚拟仿真技术的农机展示系统构建
近年来，各种仿真软件被应用到虚拟可视化系统的设计上，包括三维建模软件、场景创设软件及网络化3D软件等，虚拟仿真展示系统也可以应用到农机产品的展示上。农机展示系统可以通过对产品的展示，让需求客户更加真实地体验农机新产品，也可以促进客户和农机之间、客户和设计者的交流交互，提升农机的设计效果。农机展示系统由3部分组成，包括三维模型创建模块、展示模块、Web环境支持模块，其框架如图2所示。展示系统主要由3部分模块组成:模型制作主要采用3DsMAX，制作出模块后可以利用展示系统Uni-ty3D将fbx文件转换为动态格式文件;展示模块主要采用Unity3D设计展示界面和展示环境，最后通过软件的打包制作成一个可以实现动态加载的WebPlayer展示的插件;Web支撑环境主要是对开发打包的WebPlayer插件和HTML页面进行解释，实现网络化在线展示。展示系统构建流程如图3所示。3DsMAX软件是一款三维动画渲染和制作软件，主要应用在影视、工业设计、建筑设计和三维动画等领域，采用该软件可以设计出真实的农机展示效果。Unity3D是一个多平台的游戏开发工具，具有强大的可视化编辑器，脚本采用了Java、C#、Boo等语言，可以快速地制作信息可视化等互动内容。在农机展示过程中，为了保证图像的清晰度，保证交互过程的流畅性，可以在系统设计时引入一些图像处理算法。如图4(a)所示:在理想条件下图像的边缘是非常清晰的，但在实际的虚拟环境中，农机展示图像往往存在模糊的情况，其效果如图4(b)所示。其边界存在一个过渡区，灰度的变化率存在一个最大值，因此可以采用微分的方法对图像边缘进行检测和提取，得到清晰的农机展示图像。图像函数f(x，y)在点(x，y)的梯度是一个矢量，该矢量具有大小和方向，即"f(x，y)=Gx，Gy[]T=?f?x，?f?y[](1)其中，"f(x，y)的幅度为mag("f)=g(x，y)=?2f?2x+?2f?2?y(2)方向角为?(x，y)=arctan?f?y/?f?x(3)根据这种原理，人们提出了很多边缘检测的算法。其中，Log算法的精度较高，可以用来对图像进行处理。Log算法采用高斯函数进行滤波，高斯型函数形式为h(r)=－e－(r2/2σ2)，r2=x2+y2(4)其中，σ表示标准差，h的拉普拉斯算子为"2h(r)=r2－σ2σ4[]e－(r2/2σ2)(5)利用图像边缘提取技术可以对模糊图像的特征进行提取，再将模糊图像恢复成清晰的图像，这样农机展示系统展示出来的农机更加生动形象，提高农机外观表达的艺术效果。采用图像处理技术对展示系统进行优化，流程如图5所示。在农机产品完成初步设计和制作后，对其产品进行图像采集，为了提高图像的展示效果，需要对图像进行处理，以得到清晰的图像效果。在图像处理时可以采用反馈机制，通过设置图像清晰度的阈值，若图像未达到要求清晰度时不进行展示，从而提升系统的展示效果。
3农机展示交互可视化系统功能设计
随着计算机技术的不断发展，计算机的处理速度越来越快，存储容量也越来越大，各种虚拟仿真软件被设计出来，为虚拟展示系统的构建提供了硬件和软件条件。采用图像处理和三维建模技术，利用仿真软件和Web3D技术可以构建农机的虚拟展示可视化系统，在系统构建时主要考虑3个方面的功能，包括农机的艺术展示、农机作业功能展示及农机零部件的虚拟展示。在农机的整机外观和模型展示时(见图6)，为了提高农机的色彩和外型效果，可以采用环境设计的方法对农机的外观艺术效果进行装饰，得到较好的视觉冲击系统，将农机外形和色彩表细节有效地表达出来。在农机展示过程中，需求客户也可以根据农机的外观展示效果提出修改意见，与设计师沟通交流，提升农机的外观设计效果。如图7所示:利用3DsMAX软件可以创建农机的三维模型，然后利用Unity3D软件进行动画解析后，利用Web3D到网络系统上，实现农机作业功能的可视化展示。农机作业功能的动画展示可以使农机需求客户更加直观地了解农机的作业功能和水平，根据用户的实际需求也可以提出改进意见，从而实现农机的个性化设计。如图8所示:农机展示系统的另一个非常重要的功能是零部件和虚拟装配的展示，通过零部件和虚拟装配展示需求客户可以充分地了解农机的构造，并对农机的设计进一步提出一些要求，设计师之间及设计师和需求客户之间可实现交流交互，从而实现农机的优化设计，对于提升农机的设计制造效率和水平具有重要的作用。
4结论
虚拟仿真技术范文2
一、虚拟仿真技术应用优势
剖析虚拟仿真技术又被称为模拟技术，是指借助计算机技术生成模拟仿真系统，利用仿真系统对现实技术操作进行模拟，这对医学操作训练来说非常重要。模拟的仿真系统可以，为使用者创设可以多次重复操作的仿真场景，使用者可以在仿真的场景中获得比较真实的体验和感受。学校不需要考虑实际操作存在的风险，可以有效避免一定的经济损失，又能够帮助使用者熟悉掌握某种操作技术。现阶段，虚拟仿真技术逐渐成熟，在实验教学中发挥着至关重要的作用。就医学护理教学而言，虚拟仿真技术生成了虚拟仿真系统，构建了虚拟人体模型，在教学过程中融入了虚拟仿真内容，将教学内容以三维立体仿真动画视频的形式加以呈现，融合了不同类型的资源，实现了虚拟场景、仿真操作对象、教学过程的有机统一，有助于帮助学生明晰教学重点、突破教学难点，强化对教学内容的认知和理解。※戴富芳虚拟仿真技术应用于内科护理学教学具有独特优势，可以应用于人体解剖实训操作、标准化病人模拟、护理操作技术教学等环节，为学生学习内科护理学课程创设虚拟仿真环境。在此种虚拟仿真情境中，学生可以完成护理评估、护理诊断、护理实施等内容的学习，增加自身对护理知识的理解深度。对虚拟仿真情境的创设可以发散学生的思维，锻炼学生的实践操作能力。虚拟仿真技术可以将内科护理学教学难点以中职学生能够理解的形式呈现出来，便于学生深入的了解内科护理学知识。
二、传统中职内科护理学教学现状与问题
随着医疗事业的发展，传统中职内科护理学教学逐渐暴露出不同程度的问题，其中，过于关注理论教学而轻视临床实践的问题较为突出。内科护理教师仍在采用教师讲、学生听的教学方式，学生一直处于被动学习的状态中未能实现自主学习。虽然很多中职院校也设置了内科护理学实训课程，但限于实训教学经验和基础设施的不足，影响了教学效果的达成。从医学临床实践过程来看，为了有效规避医疗事故，关于临床教学的要求不断增多。但很多学生参与临床实践的途径较少，无法直接参与患者护理工作，导致临床经验不够丰富，动手能力较弱。由于学生长期处于接受内科护理学课堂教学的理论学习状态，“动眼不动手”的现象较为突显。除了实践能力无法得到有效提高之外，在人际关系处理、人文关怀修养提升等层面也缺少足够的锻炼。仅凭借课堂讲授很难理解内科护理课程内容，更不利于深入掌握医学护理知识，对于后续学习医学护理课程内容会有很大的影响。除此之外，学生对内科护理学习内容理解不透彻，长此以往，很容易丧失学习兴趣，进而影响教学成效。
三、基于虚拟仿真技术的中职内科护理学教学策略
（一）优化教学组织模式
不断优化教学组织模式，采用双重管理制度，既要包括教师管理，也涉及护士长管理。同时，积极组建内科护理教学研究小组，明确教学研究小组承担的教学任务和责任，利用网络教学平台将学习任务给学生，为学生创设线上学习、自主探究的学习途径。此外，虚拟仿真技术的应用可以更好地满足学生零距离操作的需求，在模拟仿真情境中学生可以进行分组演习，进而有助于提升应变能力水平。
（二）完善教学过程
完善内科护理学教学过程。其一，深度解析学习任务。例如，可以利用网络教学平台学习任务，让学生对静脉输液的学习任务有初步的了解，帮助学生剖析静脉输液的流程图，引导学生明确本节课的教学重点及难点，并利用虚拟仿真技术对静脉输液的流程进行模拟。其二，进行虚拟仿真操作。让学生在3D操作系统中模拟静脉输液的具体流程，对每一个环节进行细化，加强学生对本节课知识点的把握和理解。其三，加强实践操作。实践操作环节可以以小组合作的形式进行。其中，要引导学生着重关注“核对”“无菌”等操作事宜。教师要对学生实际操作的全过程进行监督，及时纠正错误，促使学生形成条件反射。
（三）革新考核模式
为了更好地提升虚拟仿真技术在内科护理教学中的应用成效，应积极革新内科护理学教学考核模式。仍以静脉输液学习任务为例，可以在内科护理学教学中实施“OSCE”（多站式考核管理系统）考核模式，不同小组成员分别模拟不同的角色，具体为“被护理人员”“配药人员”“输液人员”，同时，结合课程内容需要，可以适当增加沟通与巡视环节，对静脉输液过程进行模拟。除此之外，要从内科护理具体案例切入，引导学生对内科护理具体案例进行剖析，通过学生对内科护理具体案例进行分析的表现，着重考察学生的应变能力及人文关怀素养。在学生完成实践操作之后，利用教师评价、组内评价相结合的方式对学生的实践操作行为进行评价，深入挖掘学生在实践操作过程中存在的共性问题。为了更客观地评价学生的学习成绩，可以将“OSCE”考核模式和传统考核模式有机整合起来，按照7:3的比例核算最终成绩。
四、应用体会与结论
（一）应用体会
一是相比于传统内科护理学教学，虚拟仿真技术为内科护理学教学增添了生动性和趣味性，将内科护理学课程内容变得具象化，为学生创设了虚拟仿真情境。学生在虚拟仿真情境中能够完成具体操作流程，可以加深对每一个操作环节的记忆，这样更有利于促使学生在新知识和旧知识之间建立起联结，进而掌握内科护理学教学重点及难点。二是虚拟仿真技术在内科护理学教学中应用为学生提供了“实操”“可视”的教学活动，此种教学活动更好地满足了中职学生的学习特点，学生在动手操作过程中可以发散思维，提升应变能力。三是考核模式的革新更有利于深化内科护理学教学内容，角色扮演、模拟病房等方式进一步细化了内科护理的具体流程，不仅可以让学生对角色和责任有更为深刻的认知，而且这种教学考核也更具有现实意义。
（二）结论
虚拟仿真技术范文3
【关键词】3D虚拟仿真技术；服装设计；应用
我国科学技术发展以来，网络化与数字化技术在社会与生活中有较为广泛的应用空间，在各个行业中应用范围较为广泛，其中在服装行业中应用的过程中，3D虚拟仿真技术已渗透到服装行业整个产业链，为服装行业的发展奠定了良好的基础。此外，3D虚拟仿真技术在对服装进行设计的过程中，将设计过程与展示进行有效结合，这在较大程度上能够对设计过程实施优化，以此达到较好的设计效果，对设计质量的提升具有较大促进作用。
一、服装3D虚拟仿真技术概述
我国经济在发展的过程中，人们生活质量不但提高，开始追求外在美，在对服装进行设计期间，追求个性美。由于不同人之间具有较大差异性，比如肤色、体态以及审美观念等有较大不同，这就需要服装在设计时，通过试穿观察设计效果。在进行服装设计的过程中，可以为用户通过3D虚拟仿真技术进行远程服装的定制，这就需要通过远程进行量体、剪裁与试穿等，所以进行真人虚拟试穿是目前需要解决的技术之一。瑞士日内瓦大学实验室创建了虚拟环境与服装设计，并且在此基础上开发了服装仿真VLNET系统，在计算机中构建以听觉、视觉以及触觉为主导的真实虚拟体验世界[1]。目前，市场中较为成熟的3D虚拟服装试衣系统是V-Stitcher系统，能够有效缩短生产周期，并且确保设计工作流程化。我国在此领域的研究虽然起步相对较晚，但是有了较大的技术性突破，能够根据人体形态进行模型的构建，以此使设计师与用户进行有效协同设计。
二、3D虚拟仿真技术的优势与特点
1、优势
3D虚拟系统软件在对服装进行模拟与设计的过程中，不但能够节省人力、物力，而且在操作期间可通过该项技术在二维与三维空间进行自由切换，以此使人工很难完成的结构设计通过计算机来实现。此外，通过此项技术还能够在计算机中进行有效安装与携带，其自身优势是不需要进行实物机械加工与制作，可从计算机软件中生成一种虚拟服装，通过虚拟展示后再直接进入生产阶段，这在较大程度上能够有效缩短设计时间，以此有效提升生产效率，减少生产过程中的成本投入[2]。此外，3D虚拟仿真技术与传统设计技术相比具有较大优势，可设计出人工无法设计的款式，使设计出来款式更加新颖并具有创意。除此之外，3D虚拟仿真技术还能够对生产流程进行有效简化，在降低生产成本的基础上，生产效率更高。
2、3D虚拟仿真技术特点
3D虚拟仿真技术主要有以下几个特点：（1）互动性。互动性主要是在虚拟现实技术中，人们能够对虚拟环境实施有效控制，并在此基础上获取人机互动反馈，服装设计人员可将服装作品穿着于虚拟人体中，以此为用户提供一种真实试穿体验；（2）浸入性。浸入性主要是指用户可以进入到虚拟环境中并对其实施有效控制，同时在其中进行设计、观察等相关操作，以此从中得到有效的反馈意见；（3）仿真性。仿真性一般情况下是指服装设计主要是有效仿制真实世界，以此使用户在虚拟世界中体验到真实世界中感觉，在一些情况下虚拟世界中的场景与现实世界相比更加逼真。
三、3D虚拟仿真技术存在的不足
在进行服装设计的过程中，通过3D虚拟仿真技术可使制作过程精细化，并且在此基础上模拟试穿效果，这在较大程度上能够有效提高设计质量。但是，采用此种方法进行设计期间也存在不同局限性，比如测量数据准确度较低、用户接受度偏低以及很难准确采集人体数据等。此外，3D虚拟仿真技术在进行服装设计时，主要通过真实空间感对二维纸样进行有效转换，但是在此过程中三维数字化很难实现设计，一般情况下只是进行简单款式或者修改，很难完成创意服装效果展示。在订货时会进行虚拟展示，通过3D虚拟仿真技术可快速呈现视觉效果[3]。但是，此种结构设计，不只是对软件的有效应用，更是硬件与软件之间的有效结合，主要是从二维到三维一体化解决应用，若在此过程中很难完成一体化流程，便会失去该技术的应用意义。
四、3D虚拟仿真技术在服装设计中的应用
1、人体测量与服装号型修订
随着科学技术的发展，较多国家开始销售三维人体扫描仪，比如SpaceVision、TC2以及CITRONIC等，不但为市场提供硬件，而且也提供一定软件，能够有效对人体各个参数进行有效提取，比如皮肤颜色、尺寸等。此外，3D虚拟测量设备在研发与生产的过程中，种类多样，并且技术较为完善，大大降低了生产成本，同时随着技术的更新，设备体积也出现了不同程度缩小，较多企业批量定制，逐渐使该技术具备了进入服装企业的基础条件。
2、服装虚拟展示
3D虚拟仿真技术中较为重要的是虚拟试衣软件，通过试衣软件可进行虚拟服装的有效制作，并且在此基础上还可通过该软件将一些其他产品进行虚拟模型的制作，同时对虚拟产品进行全面展示，主要包含了订货展示、虚拟样衣展示。在展示的过程中，可多角度对服装三维空间感实施有效展示，并且对图案拼接与印花进行展示，以此达到一定的效果，在对虚拟样衣进行制作期间，能够有效降低服装设计时间，从而提升设计效率，这在较大程度上也为设计质量的提高奠定良好的基础[4]。3D虚拟仿真技术在进行服装设计之后，需要通过软件操作提升服装设计过程中的逼真效果，设计者会将服装文件导入专业渲染软件中，在渲染的基础上再输入最终效果，这在较大程度上可有效提高服装设计中的逼真效果。此外，3D虚拟仿真技术在对三维服装进行制作期间，能够通过Oc-tane软件对其进行全面渲染，并在此基础上输出质量最高的图片，从而达到一定效果。
3、服装定制
3D虚拟仿真技术能够较好应用在服装设计中的各个环节，比如班型修改、人体测量以及服装制作等，并且在一些重要环节中具有较为广泛的应用前景。此外，3D虚拟仿真服装设计，还能够通过企业线上网站，根据自身喜好对服装颜色、款式进行针对性选择，并且在此基础上通过不同角度对设计效果进行观看，以此实现对款式的有效定制。
五、结语
随着3D虚拟仿真技术在服装行业的应用，不但是对软件进行操作应用，更为重要的是软件与硬件之间的有效结合，逐渐向三维一体化方向发展。此外，较多供应商在应用3D虚拟仿真技术的过程中，实现了一体化解决方案，表明未来服装设计主要以舒适性、经济性为主，设计内容完全符合人体工程学，以此使服装设计质量提升到更高层次，为我国服装行业的发展奠定良好的基础。
参考文献：
[1]陈国强,李倩倩.基于3D虚拟仿真技术的服装设计应用研究[J].纺织科技进展,2017(9):49-50.
[2]马宏林.基于CLO3D平台的虚拟香云纱服装设计与实现[J].信息与电脑(理论版),2017(22):97-99.
[3]彭泽洋,周凤瑶,方琳.3D打印技术在服装设计中应用研究[J].浙江纺织服装职业技术学院学报,2017(3):43-47.
虚拟仿真技术范文4
关键词：虚拟仿真；体育专业；课堂教学；足球
虚拟仿真是以计算机技术为核心生成的具有视、听、触等多种感知的虚拟环境，使用者利用匹配的设备进行人机交互联系，使人产生身临其境的体验。虚拟仿真技术作为教学现代信息化技术应用到教育教学的有效载体，以其主题鲜明、问题聚焦以及交互性强等特征，正在被普遍应用到诸多学科的教育教学中。在5G技术的推动下，本研究主要采用实验法，以高校体育专业学生创新创业能力为出发点，将现有大学生培养模式进行扩展，以学生的创新能力培养为重点，以虚拟仿真实践教学为载体，从多层次和多方面设计体育专业技术教学实验方案，将虚拟仿真技术与体育专业术科课堂教学相结合，改变多媒体课件制作目的不明确、教学方式枯燥、教学效果不理想的状况，以弥补教学和训练条件不足，解决教学形式单一等问题，让学生能更亲密地接触和体验体育运动带来的乐趣，达到提高学生运动技能、增强学生学习兴趣、改善课堂教学效果的目的。
1相关概念简介
1.1虚拟仿真相关介绍。随着5G技术的诞生，加大了网络速度要求较高技术领域发展的空间。虚拟仿真是以计算机技术为核心制成的具有多种感知的虚拟世界，使人产生真实的体验。该技术集合了计算机仿真、计算机图形、人工智能、数字图像处理、多媒体技术、传感、网络及显示等多个领域技术的综合性信息技术。[1]虚拟仿真技术被引入实训教学环境中，打破了传统枯燥乏味的教学方式，且以有效提高学生发展创新思维为目标。
1.2课堂教学课堂教学是在各种教学模式中普遍使用的一种教学手段。它是指在法定的一次课中，按照教学大纲和教学计划规定的内容，由教师给学生传授知识和技能的全过程，它主要包括讲解、示范、问答、解惑等教学活动以及所使用的各种教具。通常把年龄或知识程度相近的人群，聚集在固定的班级，按统一的教学大纲内容，选择适当的教学方法，并在固定的时间内，向学生教授教学内容的组织形式。[2]
2实验对象与方法
2.1实验对象。以吉首大学体育教育专业2017级足球专项班24名学生为实验对象（男生18人，女生6人），其基础条件基本相同，并随机分成两组，进行实验前后的教学效果测试。
2.2实验方法。将学生随机分成实验组、对照组，每组各12人。对实验组学生进行为期8周，每周2次课，每次课2学时，共32学时的足球基本技术教学。运用环屏足球模拟分析系统，对实验组学生的技术动作进行诊断和纠正，并运用无线实时动作捕捉系统采集学生的动作数据，且进行比较分析。两组学生在课余时间均不进行附加练习，教学内容为足球绕杆射门技术。实验前后对学生的绕杆射门速度、运球稳定性与射门落点准确性进行测试，并对测试结果进行数据对比分析，最后得出实验结论。.
2.3统计分析。对获取的有效实验信息采用SPSS19�0进行数据的录入、统计和分析，计算实验前后学生测试的数据均数比较采用t检验，运球的稳定性和射门准确性的频率比较采用χ2检验。
3实验结果与分析
本实验将虚拟仿真技术运用于实验组的足球课堂教学中，与传统教学模式（对照组）的教学效果进行对比分析。实验效果评估主要包括绕杆射门速度、运球稳定性与射门落点准确性三个方面。
3.1实验组与对照组绕杆射门速度差异情况对比分析。实验前后两组对比：由数据统计结果可见，实验前实验组与对照组学生测试数据进行组间比较，差异性检验p值均大于0�05（见表1），表明实验前两组之间没有显著性差异，即足球专项学生在绕杆射门的速度上不存在显著性差异，且可说明所选实验对象的技术水平是在同一水平的群体。如果在实验后组间学生绕杆射门速度发生变化，则可认为虚拟仿真技术引起了学生速度的变化，即实验结果具有可靠性和可信性。同时，实验后实验组学生绕杆射门速度平均值比对照组低，表明实验组学生绕杆射门速度比对照组学生快，且速度差异具有高度显著性（p<0�01）。由此说明虚拟仿真技术进入足球课堂教学对实验组学生绕杆射门速度提高具有积极的促进作用。P≤0.01，表示有高度显著性差异。（下同）实验前后组内对比：通过虚拟仿真技术进入足球课堂后实验组速度数据比实验前要低，验证了实验后实验组学生绕杆射门速度水平有所上升，且前后差异具有高度显著性（p<0�01）。另外,实验过程中对照组学生在传统课堂教学方式进行教学的情况下，其实验前后速度变化不明显，且差异不具有显著性。
3.2实验组与对照组运球稳定性情况对比分析。由表2可见，实验前两组学生运球失误球个数和失误率比较结果显示：差异性检验p值均大于0�05，表明在实验前两组之间没有显著性差异。通过32学时的虚拟仿真进入课堂教学后，实验组与对照组之间学生运边球失误率比较出现高度显著性差异（p<0�01），且对照组学生的运球失误率明显高于实验组，说明通过虚拟仿真课堂教学增强了实验学生的运球稳定性，降低了学生的运球失误率。实验前后组内对比：实验后实验组学生的运球失误个数有所减少，失误率8.33%明显低于实验前，且差异具有高度显著性（p<0.01），验证了通过虚拟仿真教学实验组学生运球稳定性得到改善。同时可见，对照组学生在没有进行教学方法干预的情况下，其运球失误率仍较高，数据变化不大，且前后差异不具有显著性。
3.3实验组与对照组射门准确性情况对比分析。实验前后两组对比：在实验前规定了射门落点的前提下，实验前两组学生射门落点的准确率均偏低，其之间的差异不具有显著性（p﹥0.05）。实验后实验组学生射门落点准确率提升到88.48%，与对照组（50.74%）的数据相比差距较大，且差异具有高度显著性（p<0.01），可见通过32学时的实验教学，实验组学生对射门落点准确性的把握得到了很大的提升。实验前后组内对比：实验前后实验组学生在射门落点准确率上发生了较大的变化，通过虚拟仿真实验教学后实验组学生击球落点准备率与实验前（40.44%）相比差异具有高度显著性（p<0.01），表明虚拟仿真技术进入足球课堂教学有利于提高学生射门落点的准确性。而实验后对照组学生的射门落点准确率仍较低，其数据显示变化不大，且差异不具显著性（p﹥0.05）。
4讨论
在体育术课课堂教学中将虚拟仿真技术作为老师的一种辅助教学手段和方法[3]，以达到提高教学效果的目标，是切实可行并具有一定实践意义的。通过对实验结果分析得出：虚拟仿真技术进入足球专项课堂教学中，对提高学生绕杆射门速度、运球稳定性与射门落点准确性具有明显的效果。实验后实验组学生绕杆速度平均值比对照组要低，且差异具有显著性（p<0�01）。可见，学生使用多个单个技术动作的连贯性，即学生在运球绕杆并完成射门组合动作的用时缩短，说明虚拟仿真教学有利于提高学生的运球速度。学生在学习足球基本动作的初期，技术动作形成的过程仅仅通过主观感觉和肌肉记忆，教师的客观指导对学生的干预有限，学生缺乏对自己技术动作直观、定量的认知，不仅不利于学生运球过程触球动作的动力定型，且组合动作的连贯性也很难得到改善。[4]采用无线实时动作捕捉系统能有效改善学生动作的准确性、连贯性，同时，量化学生技术动作与优秀运动员之间的细微差距，为教师指导学生、学生自主练习时提供准确的数据参考。[5]通过32学时的教学后，实验组学生运球稳定性和射门准确性得到明显改善并优于对照组，且差异具有显著性（p<0.01），说明运用无线实时动作捕捉系统进行辅助教学有利于学生运球技术稳定性和射门准确性的提升，对学生动作学习的过程进行有效指控，能让学生更直观地认识技术动作的幅度、方向、触球时机、发力均衡度等。在运用无线实时动作捕捉系统进行辅助教学时，教师可帮助学生分析技术动作中存在的不足，并在练习中反复强调，既培养了学生有针对性学习的好习惯，又达到了预期的教学效果，并为今后其他技战术的学习打下坚实基础。
5建议
虚拟仿真技术范文5
关键词：虚拟仿真技术；教学改革；服装
1基于虚拟仿真进行教学改革的必要性
服装设计与工艺专业（以下简称“服工专业”）是艺术和生产共存的交叉型学科，虽然包含艺术类教育，但更具工科教育的特点，其培养目标是为服装企业相关岗位输送技术技能型人才，因此服工专业的核心课程，大多设置成理实一体化课程，注重知行合一，但在实际教学中，却出现了理论教学和实践教学脱节、教学容量受限、课程之间衔接不到位、技术训练不充分、实训过程不可逆等问题，造成学生即使在学习了系统的理论知识后仍不能较好地进行实践，在学校培养的技能远远跟不上服装产业的发展速度，这是一个普遍存在、具有一定难度并且亟待解决的问题。虚拟仿真技术以其交互性、真实性和多感知性等特点，在推进现代信息技术与实验教学项目深度融合、拓展实验教学内容广度和深度、延伸实验教学时间和空间、提升实验教学质量和水平、培养卓越拔尖人才等方面都能起到积极的作用，其在教育领域的应用已逐渐得到国家重视。2018年，教育部在全国大力推动虚拟仿真实验教学项目建设，在备受关注的《国家职业教育改革实施方案》中，提出职业院校应“运用现代信息技术改进教学方式方法，推进虚拟工厂等网络学习空间建设和普遍应用”的要求。国内的众多专家和学者已经开始基于虚拟仿真技术进行一系列服装专业课程的改革研究，均获得了较好的成果，这些案例给了我们开展课程教学改革的信心和启发［1－4］。
2基于虚拟仿真的课程体系改革构思
2.1立足生产过程，组建实训课程群
我校服装专业创建于1984年，专业设置包含服装与服饰设计、服装设计与工艺、服装陈列与展示设计、艺术设计、形象设计5大类，覆盖服装的完整产业链，服装设计与工艺专业前身为“服装制版与工艺专业”，2015年教育部更名后，明确了该专业培养“技艺结合”复合型人才的新要求，经过不断探索实践，我校服工专业逐步形成了基于“形成技术”培养目标的具有技艺结合特点的人才培养体系。依据服装企业生产过程，以“基础能力训练—核心能力训练—综合能力训练—创新能力训练”循序渐进形成“技术能力”，结合设计类课程、结构类课程、工艺类课程、展示类课程四大板块，以及综合项目组建专业课程群，如图1所示。
2.2更新实训内容，搭建立体化的教学体系
随着计算机网络技术的不断发展，市面上出现的各类虚拟仿真系统功能完备，广泛应用于服装领域各环节。2019年，我校服装学院建成了虚拟仿真实验室，其中运行的服装一体化设计仿真系统，具备3D人体数据模块、3D设计模块、3D面料模块、3D试衣模块、3D走秀模块，可实现人模创建、款式创样、样衣试制、面料更换、动态走秀的功能，完整涵盖了服装专业的四大重要板块———款式设计、结构设计、工艺制作和成衣展示。以“建构主义”学习理论为指导，秉承“虚实结合、可虚尽虚、能实不虚”的原则，对课程群的实训内容进行更新，建立“理虚实”一体化的实训教学模式。在此过程中需充分考虑虚拟仿真系统各实训模块的功能，以及服装专业四大类板块中各实训课程的教学目标，进行实训比例和内容的设置，要求比例合理，内容体现先进性、可行性、必要性和完备性，既有课程导向特点，又能与前后课程实训内容衔接。在综合项目中，基于典型款式将每个实训模块内容融会贯通（图2）。
3虚拟仿真技术的教学应用优势
3.1服装设计类课程
服装设计是一个整体性的概念，可以分为服装造型设计、面料设计、结构设计和工艺设计等，在实际授课中，服装造型设计课程也就是通常我们所说的服装设计课程，一般早于其他设计类课程开设，课程的学习目标虽然仅要求学生对服装的形式、材质、颜色、图案、线条等进行设计，但需要让学生最初就建立整体设计的理念，明白设计的服装需要满足生产要求，符合穿着场合，使穿着的人觉得舒适。对于服装设计与工艺专业以理科生、绘画基础薄弱的初学者居多的情况，教师可以事先建好局部款式数据库，运用虚拟仿真软件强大的兼容性，提取其中素材，让学生搭配新的款式，或是调整服装廓形、图案、色彩等进行创新设计。通过虚拟仿真软件中的“人体数据模块”，建立针对不同年龄、不同身高、不同体型的人体模型，利用“试衣模块”在这些特定的虚拟模特上进行试穿，对服装设计的效果进行三维展示（图3），从而更加直观地辨别设计方案的可行性，让学生从最初就建立“以人为本”的服装设计理念。
3.2服装材料课程
面料作为服装设计的要素之一，具有举足轻重的作用。“服装材料学”等课程的开设就是让学生认识服装材料，并且具备实践应用的能力。传统教学延续纺织材料课程的授课模式，受到课时、实验条件的限制，学生很难将材料特性与服装款式、版型风格及工艺要点串联起来。虚拟仿真技术的介入，可以实现面料的“即换即现”，直观对比不同类型面料下的服装外观，加深对各类面料特点的理解，进行准确应用，还可以自主改变面料的物理机械性能，建立面料性能与服装外观的对应关系，让学生明确服装材料选择的原则，提高服装面料设计的合理性［5－6］。例如，关于上衣的材料选用，学生使用三维虚拟软件选择不同的材料进行试穿，以此对比悬垂性和飘逸感，进而选择最合适的服装材料，提高服装的设计感（图4和图5）。
3.3结构类课程
服装结构设计课程是服装设计与工艺专业的核心课程，传统教学模式下的教学内容无法实现与前导设计类课程和后续工艺类课程真正衔接，学生不熟悉平面制图与成衣立体造型的相互关系，脑海中无法构建出平面到立体的转换图，结构设计完成后，只有通过缝制才能看到最终成衣造型效果，制版、裁剪、缝纫需要较长的教学周期，一旦成衣效果不佳，又要重复整个过程进行修正完善，严重影响教学效率。虚拟仿真软件中的制版和缝制功能能很好地解决这些难题，该软件在服装结构类课程中的运用优势最为突出，它能通过2D和3D窗口，直观展现平面纸样与立体成衣之间的一一对应关系，通过虚拟缝合将纸样穿在虚拟人体上，即时呈现成衣效果（图6）。如果需要修改可直接在2D样板窗口中进行调整，并且修改后的着装效果也将同步呈现，这样就在很大程度上降低了学生空间思维转换的门槛，降低了学习难度，理解原理后再让学生实际动手制作样板，教学效果可以得到明显改善［7－8］。
3.4工艺类课程
在服装工艺教学中，虚拟仿真技术的应用可以实现教学情境的仿真和教学方式的形象化。工艺课往往以老师示范、学生跟做的模式为主，由于操作的不可逆，在课程中教师需要准备较多试样，以便可以分组示范，在示范中，由于观察角度不同，不能保证每位同学都能全方位看到老师的准确手势和缝制要点，并且一旦学生缝错，只能拆或重新准备裁片，既浪费时间又浪费材料。利用虚拟仿真技术可以让教师和学生都反复操作，在模拟中分析工艺缝制的顺序和裁片的组合关系（图7），促进实际动手能力的提升，并且能模拟各种服装的缝纫，解决了课时紧张无法涉及所有服装款式和学校工艺室缝制设备受限的瓶颈问题。
3.5综合类课程
综合类课程包括综合实训、毕业设计、以及各类创新创业比赛，一般安排在第四学年，通过集中强化、整合，进一步提升学生的综合素养，更好地对接产业需求，服装虚拟仿真系统覆盖服装生产的整个环节，能实现更全面和系统的使用效果，拓展学生的综合知识，锻炼他们的综合能力。同时，在虚拟仿真系统中快速进行的人体体形、服装造型、面料属性、纸样工艺设计等多种操作，能节省学生在技术环节的试验时间，帮助他们在广度和深度上进行专业的创新设计。
4结束语
虚拟仿真技术范文6
关键词：轨道交通；供电系统；虚拟仿真；实践教学
虚拟现实（VR-VirtualReality）技术通过仿真生成一个逼真的，具有视、听、触等多种感知的虚拟环境，用户通过使用各种交互设备，同虚拟环境中的实体相互作用，使之产生身临其境感觉的交互式视景仿真和信息交流。目前国内外针对VR技术在培训的应用方面已经做了一定的研究。国外学者C.F.Cayo等人将VR技术应用于牙科培训，并取得了较好的效果。国内四川大学周学东等人设计了虚拟口腔解剖实习平台。哈尔滨工程大学张敬男等人把计算机虚拟仿真技术引入电力拖动类课程的培训中，构建了电力拖动自动控制虚拟仿真实验系统。城市轨道交通供电技术专业具有“高空、高压、高危”的专业技能训练风险，借助VR仿真技术，配备真实的城轨供配电设备，可搭建虚实结合、联动训练的综合训练平台。通过虚拟仿真技术，利用计算机技术调节各个设备和系统的原有数据，更改运行的外部环境，从而模拟各种不同的场景。切身体验到视觉、心理冲击，提高现实中解决危机的能力。模拟各种电力事故现场，身临其境感受事故的危害和破坏力，在模拟真实场景中看到各种各样的故障，充分发挥了信息化技术的作用。
1虚拟仿真技术的优势
1.1高空作业、高电压作业、高风险作业仿真型转化
城市轨道交通供电技术作业的过程包括安全措施和检修作业两部分，VR技术模拟各种电力事故现场，身临其境感受事故的伤害和破坏，事故仿真画面如图1所示。
1.2设备操作
运用三维虚拟与仿真技术模拟搭建一个与真实空间一致的操作环境，模拟高压电力设备真实带电运行状态，开展在现实条件下无法进行的各种实操技能训练，如图2所示。
1.3零部件拆卸与装配仿真实训
城市轨道交通供电设备的拆卸与装配应该是技术人员的必备技能，以刚性接触网更换绝缘子为例，需要知道利用哪些工具，按照哪些步骤实现绝缘子的拆卸，然后按照何种规范实现绝缘子的更换。利用虚拟现实技术可以模拟更换绝缘子的场景，如图3所示，选取工具和需要组装的零件，然后按照组装顺序，一步一步按要求完成组装。通过交互设备还可以实现信息查询和知识培训。
1.4工程设计
利用互联网+VR交互技术，可以对工程图进行仿真，及时发现设计图中的问题。图4所示为牵引变电所线路布置图的工程设计仿真。
1.5变电站及线路巡视仿真
变电站及线路巡视仿真就是运用虚拟仿真技术真实再现牵引变电所及线路各部分的操作环境，该环境具有高度的沉浸性，使进入环境的操作人员无论从感觉上、操作上，还是从行动处理上的反馈都会表现得与真实牵引变电所及线路的反应高度一致，从而达到对环境及受训人员的分析、培训与考核。接触网线路巡视仿真如图5所示。
2效果
在设备操作和零部件拆装中，虚拟仿真系统带来的效果非常明显，这是由于虚拟仿真系统使整个过程更加直观。虚拟仿真系统能够提供一个虚拟的设计平台，可以通过技术上、工艺上对供电系统的运行进行大胆的实验，并根据系统自动运行和计算的结果对自己的实验进行验证。
3结论
虚拟仿真技术范文7
关键词:新工科;虚拟仿真;测绘工程;应用研究
一、新工科背景下虚拟仿真技术在测绘工程中的应用研究现状分析
基于虚拟仿真技术而言，最突出的优势就是可以让人体验身临其境的感觉，而且获得的内容更加真实，数据也更加丰富，整体而言，技术人员的工作参与度也在不断提高。另外，由于受到一些不确定因素的影响，从而导致其在实际应用中的效果并不是很明显，而且还在一定程度上阻碍了测绘工程的开展进度。所以，只有针对存在问题做出积极改进，才能有效推动两者实现更好的发展。
二、新工科背景下虚拟仿真技术在测绘工程中应用的优点
(一)促进了机械工程实验的综合发展
将虚拟实验与现代科学技术手段进行了紧密的结合，从而可以促进机械工程实验的综合发展。新工科背景下，虚拟仿真技术在测绘工程中得到了充分的应用，而且一般情况下会通过实验进行开展。如果技术人员仅仅掌握虚拟仿真技术或者测绘工程相关的技术是不行的，必须是讲两种技术都进行全面的掌握，这样一来才能够实现两者的结合运用。对于测绘工程而言，受到的外界因素影响是比较大的，所以需要利用远程监控来进行操作，而虚拟仿真技术正好满足了测绘工程开展的这一需求。
(二)内容真实、信息丰富、时态现实效果好
其实虚拟仿真技术在测绘工程中应用的突出优势就是获得的数据来源渠道增加了，而且内容真实、信息丰富、时态的现实效果还比较好。对于测绘工程而言，会受到不确定天气变化的影响，另一个就是复杂地势的影响，所以为了更好的促使测绘工程的开展，减少外界因素的干扰，从而保证工程的正常工作进度，选择应用虚拟仿真技术，不仅可以实现远程监控，而且还可以减少人力成本的投入，更重要的是对于数据的分析更加明确，得到的结果也更加真实。
三、新工科背景下虚拟仿真技术在测绘工程中的应用策略分析
(一)加强对相关人才培训，提升技术水平
针对虚拟仿真技术在测绘工程应用中存在的一些问题，提出以下改进策略。虽然，虚拟仿真技术在测绘工程中的应用一定程度上提升了技术人员的工作参与度。但是为了保证工程效率的提升以及质量水平的提高，不仅仅是工作人员积极参与就可以完成的。所以在很大程度上还是要看员工的技术水平以及操作能力。因此相关企业应该加强对人才的培训，可以为其提供出国进修的机会，积极学习国外先进技术经验。另外，企业还可以加强与高校的联系，建立校企合作模式，从而有效提升其技术水平以及操作能力。
(二)加强技术方面的创新与改进，实现新的突破
就我国测绘工程而言，起步比较晚，但是在近几年来说，随着信息化技术的应用范围进一步扩大，从而其的发展速度进一步加快。但同时积累下的问题也是比较多的。在新工科背景下，提出的主要要求就是创新，但是由于该行业工作的特殊性，目前缺乏人才的供应，供应力度不足，从而导致在此方面缺乏创新。为了紧跟时展需求，需要不断培养创新型人才，加强对理论知识的研究，才能够更好的实现技术方面的创新。
(三)完善相关管理体系，进一步保证工作进度
管理制度的完善是支撑一个行业发展的重要前提。新工科是近年来新提出的一个概念，虽然得到了不错的发展，但是也存在一些问题。新工科背景下虚拟仿真技术在测绘工程中的应用，如果对该技术掌握不够全面，而且相关管理制度不够完善，容易导致一些意外的发生，从而该技术的应用效果就会大打折扣。所以，需要政府不断加强重视，进一步完善相关方面的法律法规，同时企业也要完善管理制度，健全管理体系，有效推动工作正常开展。
四、新工科背景下虚拟仿真技术在测绘工程中的应用研究前景分析
关于新工科背景下虚拟仿真技术在测绘工程中的应用研究前景分析将从两个方面展开具体阐述。一方面，虽然目前虚拟仿真技术在测绘工程中的应用有效提升了测绘工程的工作质量水平以及效率，这是相对于传统技术在测绘工程中的应用而言的。但是随着社会的不断发展进步，信息化技术的应用范围进一步扩大，发展速度进一步加快，从而也激励虚拟仿真技术要实现创新与改进。另一方面，还要加强对发达国家先进技术经验的学习，取其精华，为我所用，在此基础上充分结合虚拟仿真技术在测绘工程中的应用现状做出进一步调整，与世界信息化技术发展相接轨。
五、小结
综上所述，为了进一步推动虚拟仿真技术在测绘工程中得到更好的应用，需要针对其在实际应用中存在的一些问题，做出积极的改进与调整。另外，社会在不断的发展进步，唯有创新，紧跟时展步伐，才能有效推动该行业的发展。所以，在新工科背景下，仍然需要加强对相关方面人才的培养，培养更多社会所需的专业性、技术型以及综合性人才，从而有效推动现代化社会发展进步。
参考文献:
［1］李德仁．论天地一体化的大测绘———地球空间信息学［J］．测绘科学，2004，(3)．
虚拟仿真技术范文8
关键词：虚拟仿真技术;机械制造类;课程;应用
引言：
自从国家研发出虚拟仿真技术后，被众多教师积极运用到课堂教学中来。目前部分教师在组织机械类课程教学时，会运用虚拟仿真技术为学生呈现教材上的知识点，力求通过虚拟仿真技术，解决机械设备操作危险、设备贵以及机械课程技术集成程度高等方面的问题。为了发挥出虚拟仿真技术的应用价值，教师在机械制造类课程上应以学生学习需求为导向，围绕每个课时知识点的教学特征设置应用方式，使学生在虚拟仿真技术辅助下能够充分理解教学知识，提升学生学习效率。
1虚拟仿真技术概述
虚拟仿真技术又被称作虚拟现实技术和模拟技术，需要人们运用计算机，在虚拟的系统行模拟真实系统的技术。从广义层面来看，虚拟仿真技术是在人类对自然世界变化规律形成基础认识后，运用模仿的方式仿照自然规律，现今随着计算机出现，人们开始运用虚拟仿真技术论证、实验客观世界产生的各类现象，根据实践数据分析自然世界的变化规律，当下已经成为人们认识、变革和创新客观世界的虚拟性技术；从狭义层面来看，虚拟仿真技术是在计算机技术发展的基础上，产生的与试验研究有关的信息技术。由于机械制造类课程对学生实践能力要求较高，但是目前部分设备价格昂贵、操作危险，院校无法为学生提供，当教师在课堂上运用虚拟仿真技术组织教学时，可以运用虚拟仿真技术手段处理这节问题，让学生在虚拟环境中通过学习实践，充分掌握相关机械的性能和使用技巧，提高听课效率。
2目前机械制造类课程教学中存在的问题
2.1虚拟仿真技术仍处在初期应用阶段
这几年我国信息技术发展成熟，教育领域开始运用智能化设备讲解教学知识，现今多数院校已经利用虚拟仿真技术组织机械制造类课程教学，使课堂教学质量得到明显提高，彰显出院校的现代化教学发展步伐。但是在教学中发现，虽然部分院校已经配置了部分与虚拟仿真技术有关的设备，但是由于教师对该项技术了解程度较低，在课堂上很少运用虚拟仿真技术解释教学知识的含义，仍习惯沿用口头讲课的方法，围绕教材上的文字内容讲解知识点，没有将虚拟仿真技术全面运用到课堂教学的各个环节，导致虚拟仿真技术成为了一种浮于表面的教学设备，阻碍了虚拟仿真技术在教学领域的发展进程。
2.2教学方式有待完善
虽然近年多数院校在机械类课程教学中，鼓励教师运用虚拟仿真技术进行讲课，然而在具体实践中发现，教师使用的教学方式有待完善。目前受到教学资源影响，大多数教师在运用虚拟仿真技术时，需要组织学生前往多媒体教室，课堂上也是运用虚拟仿真技术中的视频和图像播放功能，为学生展示教材上的文字内容，教师通过辅助讲解的方式，帮助学生理解相关素材的含义，讲课方式比较单一，没有围绕学生学习需求探寻新型教学模式，课堂教学方法比较固定，导致部分学生在面对机械类课程时，丧失了浓厚的学习兴趣，弱化了虚拟仿真技术的应用价值。
2.3课堂教学趣味性较低
院校在机械类课程中应用虚拟仿真技术的目的，就是为了用虚拟仿真技术处理操作过程中出现的实践危险和解决设备昂贵等问题，将教材上抽象的文字内容，借助影视和图画直观展示给学生，帮助学生充分了解教材上的理论知识，掌握相关机械的操作技术。但是在具体应用虚拟仿真技术的过程中，大多数教师基本上是以PPT课件的方式进行授课，没有为学生设计游戏类或者实践类活动，课堂教学趣味性较低，从而使得学生无法以良好心态投入到课堂学习中来。
2.4学生学习能力较差
学生的学习能力决定了听课质量，如果学生具备良好的学习能力，可以在较短时间内充分理解教学知识的内涵，并可以在实践中达到举一反三的效果。但是由于我国学生学习能力较差，大多数学生在学习机械类课程中的理论知识时，无法选择恰当的方法探寻相关知识点的含义，不能充分利用虚拟仿真技术探索相关机械的操作方式，在学习中存在盲目的学习现象，这种情形导致学生在今后实际工作中接触相关机械时，只能按照相关机械提供的指导书进行实践，自学质量较差。
3虚拟仿真技术在机械制造类课程中的应用策略
3.1制定差异化教学目标，增强教学质量
教学目标是教育体系中的首要环节，教学目标是否合理直接决定了课堂教学效果和学生学习质量。过去教师在机械制造类课程中设置教学目标时，是以每个课时教学内容为基础，为全班同学设计同样的听课要求。但是在具体开展教学中发现，每个学生理解能力都不同，导致学生在学习相同的理论知识时，产生的学习效果也不一致。因此，当教师在该课中应用虚拟仿真技术时，应立足学生主体制定差异化教学目标，在备课时期系统钻研每个课时教学内容，结合教学经验分析重难点讲解方法，预估学生在听课中可能会出现的疑惑，围绕学生的实际学习情况制定要求制定差异化教学目标，增强教学质量，确保全班同学在课堂学习中都能充分掌握教学知识。例如，在讲到《五轴数控编程》时，这门课程涉及到机械设计、机床设计和计算技术等内容，对学生实践能力要求极高。为了在教学中实现这一目标，教师应积极运用虚拟仿真技术组织教学，推动新工科建设步伐。在课堂上教师可以运用现代数学工具，工程CAD/CAM软件和仿真软件VERICUT设计，为学生创建实际制造过程的五轴数控机床虚拟实验，这样可以解决院校实践设备不足、操作危险性高的问题，确保学生安全。在制定教学目标时，教师可以将学生分成学习速度较快和一般两种类型。通常情况下，学习速度较快的学生领悟能力较强，教师可以要求学生在课堂上利用VERICUT软件学习机床创建、工装夹具设计和多工位设置方法，模拟加工操作步骤；学习速度一般的学生在听课中容易出现无方向感的情况，教师可以在应用虚拟仿真技术展示这节知识之前，告诉学生学习重点，要求学生了解机床运动过程，学习刀位数据后处理为数控代码的理论知识，分析不同切削参数设置方法，使学生在了解基础知识中，能够主动探索虚拟仿真技术中的内容，提高学习效率。
3.2借助现有资源，实施立体化教学
由于机械制造类课程中涉及到大量的实践操作，部分实践设备价格比较昂贵，院校无法为学生配置完善的实验设备。因此，教师在教学中可以运用虚拟仿真技术解决这一问题，深入了解该项技术的使用方法，综合考量该项技术的应用方式，并将其与教材和网络资源融合起来，围绕学生学习需求设计指导方式，在网上搜寻与机械制造类课程有关的教学视频，然后运用虚拟仿真技术进行播放，这样学生可以在教学视频的辅助下全面了解教学知识，提升听课质量。例如，在讲到《气动与液压》时，这节要求学生掌握液压换向阀的工作原理和符号表示含义，学习机械中常见的三位四通换向阀的中位机能，教师可以在课前，在互联网上选择与这节内容有关的视频，将换向阀工作原理与图形符号有关的视频下载下来，课堂上利用虚拟仿真技术为学生还原三位四通换向阀的中位机能，通过视频进行原理演示和动画仿真，为学生搭建一个虚拟真实的学习环境。在视频播放的过程中，教师可以让学生分析视频中哪些地方使用了换向回路，让学生通过观察阀芯尺寸变化总结中位机能的三位四通阀的特点，引导学生参与到课堂学习中来，积极改变过去满堂灌的教学方法。当视频展示完毕时，教师可以让学生解释自身对视频内容的见解，教师可以在学生回答的基础上，运用虚拟仿真技术为学生详细呈现教学知识，通过辅助解说的方式，告诉学生三位四通换向阀的中位机能以及换向阀的工作原理和图形符号，保证每位学生在课堂学习中都能全面理解这节内容。
3.3通过搭建实践平台，增强教学趣味性
由于机械制造类课程操作性比较强，学生在学习理论知识的同时，还应锻炼个人实践能力。当前院校为了培养技能型人才，提倡教学研结合的教学理念，要求教师在组织教学中，积极将理论与实践教学融合起来，注重学生综合能力培育。因此，当教师在机械制造类课程中应用虚拟仿真技术时，应紧跟教育发展方向，围绕该课教学要求设计教学模式，通过搭建实践平台，增强教学趣味性，借助科研项目、学科竞赛和创新项目训练的方法，为学生留有自主试验设计机会，这样学生可以在实践平台，运用虚拟仿真技术设计产品，并在虚拟环境下对个人创造的产品进行调试和改良，使学生在参与实践中能够全面发展各项能力。例如，在学完智能制造虚拟仿真平台后，教师可以向学校申请在实验室搭建实验平台，在实践课上组织学生去实验室，借助虚拟仿真技术进行自主实验。目前智能制造虚拟仿真平台可以围绕用户需求，提供多种处理方案，现有的处理方案主要包含基础版、标准版和增强版，具有展示智能制造实训平台、自由建设设备库、提供多种设备库模型等功能，这些功能能够有效满足不同学生的学习需求。在组织自主实验时，教师可以将全班同学进行分队，让学生通过分队合作的方式，共同完成实践任务。在学生将产品设计完成后，教师可以让每个队伍利用虚拟仿真技术展示设计好的产品，教师可以根据学生的示范表现，告诉学生在相关设备上应输入哪些运行参数，控制该设备的运作过程和运动参数，并当堂组织学生重新调试相关产品，让学生通过模拟系统运行结果，总结设置参数和注意事项，这样学生在反复修改实践中，提升自身对制造的认识和操作水平。
3.4采用学生讲课的方式，培养学习能力
虚拟仿真技术需要教师运用实物和计算机软件建设出真实的情境，让学生在虚拟的环境中进行学习。目前大多数院校在开设机械制造类课程时，通常是根据该行业的社会发展情况，为学生挑选学习教材，教材内容的针对性较强，教师可以在机械制造类课程上运用虚拟仿真技术时，结合该行业对人才质量的要求探寻教学模式，采用学生讲课的方式，培养学习能力，要求学生根据自身对虚拟仿真技术模拟出的实验过程的理解，自主设计讲课内容，使学生在讲解教学内容中，能够转变过去的听课思维，主动学习教学知识。例如，在讲到《数控机床编程与操作》时，这节需要学生掌握数控加工工艺分析和设计方式，了解数控工艺文件的编写技巧。教师可以在导入环节为学生阐述这节学习要点，并将全班同学划分成多个阵营，让学生在阵营中围绕虚拟仿真技术展示的实验过程，相互探讨讲课内容，要求学生深入分析数控加工工艺内容的选择方式和路线设计要求，在学生交流完毕时，教师可以让每个阵营轮流讲课，要求学生在讲课中运用虚拟仿真技术展示技术文件的编写过程，这样教师可以通过观察学生的讲课情况，分析学生对这节内容存在的理解缺陷。当全班同学讲课结束后，教师应赞赏讲课效果优质的阵营，点评该阵营的讲课优点，并指出其它阵营在解释实验过程中存在的问题，运用虚拟仿真技术带领学生详细学习这节内容，使学生在听课中能够系统学习这节内容。
4虚拟仿真技术在机械制造类课程中的应用要求
首先，教师应聚焦学生学习需求开展教学。根据以往教学发现，每个学生面对相同的教学知识产生的学习需求都不同，部分学生需要花费大量时间学习理论知识，部分学生希望通过虚拟仿真技术，培养个人实践能力。因此，教师在机械制造类课程中应用虚拟仿真技术时，应在每节课堂都以学生为中心，聚焦学生学习需求开展教学，积极变革教学观念，根据教学经验探寻多样教学模式，确保虚拟仿真技术能够在教育领域发挥出应有的教学水平。其次，教师应选择适宜的教学内容。近年自从我国科技水平发展成熟后，网络上的学习资源和教学视频也逐渐增多，同个教学知识在不同网站上有风格不同的讲解视频，教师在设置虚拟仿真技术教学内容时，应根据机械制造类行业对人才能力的要求，立足教材上的知识点，向外拓展教学内容，围绕重难点选择国内外前沿的操作视频，并在课堂上根据学生的听课反应，灵活调整教学内容，力求全班学生都能在虚拟仿真的环境中，快速掌握需要学习的教学知识。
5结语
