虚拟仿真实训范例(3篇)

虚拟仿真实训范文

关键词虚拟技术园林实训教学

AbstractThispaperanalyzestheadvantagesofVirtualRealityinLandscapetrainingteaching.ProposetheconditionsandassumptionsoftheVirtualRealitytrainingbaseconstruction.Fromtheperspectiveofcurriculumsystem，ExploringVirtualRealityinLandscapePracticeTeaching.Objectistoprovidenewideas，newapproachesandnewdirectionsfortheLandscapePracticalTeachingreformofTechnicalCollegeEducation.

Keywordsvirtualreality；landscapearchitecture；practicalteaching

虚拟现实技术（VirtualReality），简称VR，是利用电脑模拟产生一个三度空间的虚拟世界。这种技术的特点在于，能产生一种人为虚拟的环境，为用户提供视觉、听觉和触觉等感官的模拟，通过交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中。随着数字化进程的不断加速，电脑多媒体技术的飞速发展和广泛应用，虚拟现实技术也逐步走进课堂。教育部文件中明确指出高等职业教育要大力推行工学结合，突出实践能力培养，改革人才培养模式，其中实验、实训、实习是3个关键环节。①

1虚拟仿真技术在园林实训教学中的优越性

园林是一门综合性学科，它运用植物、水体、木材、石材、不锈钢等多种材料，通过改造地形，筑山、叠石、理水，种植树木花草，营造建筑和布置园路等途径创作，同时吸收文化、历史等人文内容，并结合特定环境创造出形态各异的美的空间。这就需要园林设计师具有高度丰富的想象力和时空观，因此虚拟现实技术在现代园林设计中具有重要的作用。②由于虚拟仿真技术的情境性、交互性和多感知性等特点，其在园林实训教学中同样也具优越性。

1.1情景性

利用VR技术可以虚拟建立园林景观，展现园林丰富的景观内容。例如，植物的色、香及季相变化，景观亭子的造型、材质、大小，经典的古典园林空间，居住区小区园林环境空间，甚至大型森林公园的整体环境展现。学生可以不出教室，就获得与亲临真实场景一样的体会，在空间中随意游走，从而充分感受园林景观中的色彩、光影和动静变化，从而丰富感性认识，加深对空间场景的理解。

1.2交互性

首先，在实训教学阶段，教师可以运用虚拟仿真平台实现对学生的管理和指导。例如教师登录虚拟实训平台，根据实训课程要求先对实训内容进行相应的理论讲解，然后通过互动平台学生实训的目的、内容、计划、流程、具体要求和注意事项。其次，学生在听教师讲解完理论知识后，可以根据自己掌握到的知识进行在线练习，完成一定量的练习后才可以进行相应技能的在线测试。最后，师生之间、学生之间也可以通过虚拟实训平台进行交流和互动。学生在实训过程中如果遇到困惑和问题都可以随时咨询老师或者与其他同学讨论解决，加强师生间的互动交流，同时也提高了学生之间的团队协作能力。

1.3创造性

通过使用VR技术可以发挥学生的主观能动性。在亲身体验三维空间的同时，学生可以实时进行可视化编辑，调整三维空间场景、调整模型的大小、材质、空间位置，对不同场景效果进行推敲和比对，从而激发学生的创造性思维。

2园林专业虚拟仿真实训基地建设的相关支持条件

2.1虚拟仿真实训基地建设所需的硬件设备

为了实现虚拟显示的沉浸特性，必须具备人体的感官特性，包括视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等。因此建立虚拟仿真实训室，首先需要虚拟现实技术领域相关的硬件设备。F阶段虚拟现实中常用到的硬件设备，大致可以分为四类。（1）建模设备，如计算机和3D扫描仪；（2）显示设备，如虚拟现实头盔，双目全方位显示器，CRT终端-液晶光闸眼镜，大屏幕投影-液晶光闸眼镜，CAVE洞穴式虚拟现实显示系统等。（3）声音设备，如三维立体声和语音识别。（4）交互设备，如数据手套，力矩球，操纵杆，触觉反馈装置，力觉反馈装置，运动捕捉系统，机械式运动捕捉，声学运动捕捉等。

2.2虚拟仿真实训平台所需的软件技术

虚拟仿真实训平台的搭建还需要有相关软件技术的支撑。包括以下几种：

（1）虚拟仿真实训教学管理系统：针对在线教育而研发的管理后台，可以让老师和学生进行实时交流。其功能需要有通过权限号和密码登录，分管理端和客户端。包括个人信息中心、教学管理、教学资源库、翻转课堂、实训任务、仿真实训等模块。

（2）虚拟仿真实训识图与构造软件：将二维图纸与三维模型对应展示，完成对一些建筑小品、构件大样、植物种类的细节进行展示。利于初学者克服对于二维表现抽象思维的不理解，帮助学生培养空间想象的能力，使学生构思得以在实时生成的三维世界中充分发展，协助教师完成课堂识图教学。

（3）虚拟仿真园林规划和设计软件：软件需具备相关的绘图功能，如设置坐标，添加设计素材图库，绘制图框等。此外，软件还需具备兼容功能，支持AutoCAD，3Dmax，Sketchup，Photoshop等相关设计软件。

2.3专业软件技术团队与园林专业教师合作建立数字库

为了使虚拟仿真实训平台更能切合园林专业的实训教学体系需求，园林专业教师需要参与配合建立数字库系统。首先，园林专业教师需搭建虚拟仿真实训课程体系，根据课程需要提出数字库所需要的各种素材。例如，提供景观建筑小品实训课程中所需要的各类亭子、花架、景墙的相关设计图纸。其次，由专业的软件技术团队提供技术指导和支持，将二维图纸素材变成三维虚拟仿真实训素材。最后，搭建分类数字库系统，用户可以在使用中随时能方便地提取任意模型素材。

3园林实训实践中适用虚拟技术辅助教学的课程

园林虚拟仿真实训系统具需要根据针对专业特色进行开发，为园林实训提供一种交互性教学和实训性体验环境，协助教师完成课程教学与实训。老师可以通过虚拟技术来深化教材内容，学生可以通过虚拟技术软件完成相应的实训操作。虚拟仿真实训系统的开发需要具有良好的延续性、实用性、可操作性和开放性，使其功能可适用于园林设计类、园林工程类以及一些专业基础类课程的实训环节。

3.1设计类课程实训

设计类的课程实训包括园林规划设计课程实训，居住区景观设计实训，景观建筑小品设计实训等。传统的园林设计教学在课堂上无法实现从各个空间角度去鉴赏、剖析园林案例及体验园林景观设计的全过程。③而虚拟仿真实训平台可以在课堂上虚拟展示出案例场景，可以实现无需走出课堂学生就能亲身体验和考察成功案例，实现让学生身临其境地“进入”园林，从任意角度w验设计作品，充分感受园林的空间、色彩、尺度、材料、肌理、质感甚至声音。例如，景观建筑小品实训课程中，学生可以通过虚拟实训平台，将自己设计的成果建立成为三维的立体模型，让学生直观感受自己的设计方案，从空想的平面图纸直接实现虚拟的模型，学生可以直观感受建筑小品造型、构造、材质、体量和空间，从而增加学习兴趣，提高设计能力，培养应用型设计人才。又如，在居住区景观设计实训课程中，虚拟仿真实训系统设置有专门的居住区场地模块。学生可以根据自己的设计构想，在虚拟仿真的场地中通过改造地形，放置园林建筑小品模型，放置园林植物模型等手段去进行空间设计实训。在视角的选择上，还可以根据需要进行选择，如人视步行、匀速车行、甚至鸟瞰飞行等不同运动方式和速度从不同角度去体验。例如，在园林规划设计实训课程中，学生可以选择鸟瞰视角，从空中看到全局的设计景观，从整体角度分析规划设计的可行性和合理性。

3.2园林工程类实训

园林工程施工课程对学生动手能力要求很高，需要进行大量的实训训练。而工程类的某些施工现场含有一定的危险系数，不适合还没熟练掌握施工技能的学生直接到去现场实训。虚拟仿真实训系统能提供真实的360度全方位三维施工现场模型场景，提供给学生进行模拟操作的实训场地，使学生身临其境，模拟相应的工作角色，为学生将来到现场实习打下良好的基础。同时由于真实性强，学生对于遇到的问题也会产生较强的求知欲，提高学习的兴趣，自觉练习施工技巧操作，从而能更好更扎实地掌握各项操作技术。

学生可以像玩游戏一样进行各种实训通关。首先，由教师先启动虚拟动画进行技能示范演示，向学生讲解和展示每个实训技能操作的内容、步骤和要求，使学生对实训任务有直观的了解。然后，学生通过反复操作练习，熟悉并掌握某个施工流程和技术要点进行通关检测。学生在进行通关检测实训中，每通过一关即是完成一项实训作业，评价系统会自动对每项操作进行打分，分数需要达到设定值以上，才能晋级下一个实训任务。以驳岸施工实训为例，学生可以使用皮尺、石块、铁锹、碎石、石灰、水泥、砂石等工具模型，先通关“测量放线”关卡，才能晋级下面的“挖槽”、“夯实基础”、“浇筑基础”、“砌筑岸墙”等关卡。最后，系统会对学生总体的实训情况进行评价，教师通过启动互动交流平台，指导和解决学生在实训时遇到的问题。例如哪些同学的动作不标准，哪些同学操作的步骤出现错误，哪些同学所选用的材料有误等问题，都能通过互动交流平台指出。同时，老师一方面可根据学生实训反应出的问题，如某些触控界面指示不清，某些色彩和实物反差较大，某些预设步骤可控性不强等，对相应的模块进行调整和改进；另一方面，教师可与时俱进地在模块中添加新技术或是新材料使之与现行的施工程序和行业规范保持一致，保证学以致用，提高模拟效果。

3.3专业基础类课程

园林制图与识图属于专业基础类课程，课程内容中轴测、透视、投影等占有很大比例，相对于其他专业课程来说比较枯燥乏味。虽然现今课堂已经使用PPT和FLASH等多媒体教学辅助，但是其给出的形体直视图方向单一，不能进行多方向观察，也不能进行现场实时编辑修改，精度效果仍然不能满足教学要求。虚拟仿真实训平台设置的课程实训系统，可以根据教材章节划分模块内容，如绘图基本知识、投影基本知识、轴测图、透视图、剖面与断面、施工图绘制、构造识别等。使用虚拟仿真实训平台，可以通过点击平面图纸来对应三维模型，每个模型都可以任意变换观察角度和形状，随意拆分叠加和剖切，并且生成对应的二维图纸。实训系统数据库中内置大量的建筑构建模型，通过点击能读取构造知识点及相应的制图规范，模型界面和图纸界面可以相互转换进入或是同时打开对比，大大提高学生对制图规范的记忆能力以及空间思维能力。

4结语（下转第129页）（上接第102页）

科技在飞速发展，技术也在完善，园林专业需要紧跟时代的步伐，园林实训课程要不断改革创新，探索一种新的教学模式，调动学生的主观能动性，培养学生成为有创新意识、有过硬专业技术的人才。

注释

①耿晓东，戴群，丁小晏.虚拟实训在园路工程施工课程实践教学中的应用[J].现代农业科技，2013（9）：328-331.

虚拟仿真实训范文篇2

练习、考试”三个过程。

【关键词】:仿真、实训演练、系统设计

中图分类号:TP391.9文献标识码:A文章编号:1003-8809(2010)-08-0189-01

1.系统开发背景

铁路信号设备种类多,现场作业难度大,技术含量高,培训工作由于职工数量多,使用中的设备不能动,现场实验设备数量少,加之一线职工的文化层次的差异,造成对职工实训演练的工作难度增大,系统全面地掌握类似技能其周期就更长。虚拟仿真技术可将原本平面静态的文字、图形、作业流程及实训演练等内容以三维仿真方式来表现,配合文字、图像、动画、视频、声频、音效等数字资源,模拟仿真信号设备现场工作环境,把原本枯燥无味的学习模式变成三维仿真交互手段来实现。激发了培训者深入了解的兴趣,提高学员的学习效率,缩短学习周期,解决现场实做内容培训工作的难题。

2.系统设计特点

本系统采用先进的三维虚拟现实技术实现信号设备的仿真与传统的仿真系统相比,具有以下优点:

(1)、用计算机实现信号设备操作的完全三维软件仿真,节约成本,无需建实验室。

(2)、在电务段局域网环境下,实现多用户任意计算机终端登陆后,都可以使用本系统的全部仿真功能。

(3)、采用最新开发的BS嵌套CS架构和BS三维引擎,真正实现了网络环境浏览器方式的三维仿真。计算机终端采用浏览器方式,使用简单方便,同时具备CS的速度与功能。

(4)、本系统在一个软件平台下,实现不同设备的仿真,设备种类全。当增加新设备后,可单独开发该设备的仿真模块即可,完全满足电务段的培训需求。

(5)、本系统针对每个信号设备具有三维仿真练习库,试题库,改变了传统的学习考试方式,实现了信号设备练习、考试的实做仿真,并实现实做考试的自动评分。

(6)、自动记录、统计、查询学员的学习时间、练习内容、考试成绩等。

3.系统表现形式(角色)及模型

3.1角色定义

通过对项目提出方提供的脚本分析,本系统定义如下角色:

虚拟三维仿真(矢量模型)类。直观性更强,效果更好,使原本枯燥无味的知识变成双向互动的学习。激发了浏览者的兴趣。

360度物体型三维全景类。互动操作,真实性极强。

平面动画类。原理关系表现明了、色彩鲜明、动感强烈、逻辑关系把握准确,与传统的图例模式相比浏览者更容易理解。

图片表现类。直观真实。

视频表现类。观看性强、信息量大。

3.2系统表现模型

通过电务仿真实训演练系统,解决实做培训工作的难题。给使用者提供一个互动的学习环境,提高使用者的业务素质;给培训者创造一个高效崭新的学习方法,不断提高电务职工维修设备的质量水平及分析判断处理故障的能力,为行车安全的良好运行保驾护航。

虚拟仿真实训范文

Abstract：Atpresent，therearesomedifficultproblemssuchashighcost，highqualityofpracticalteachinginvocationalandtechnicaleducation，thepracticaltrainingdifficulttoimitate，theteachingeffectofpracticaltrainingisdifficulttocontrol.Itisdifficulttocultivatehighqualitytechnicalskillstomeettheneedsofenterprises.Inthispaper，wecandesign3Dvirtualsimulationtrainingtomeettheneedsoftheprofessionalgrowthtosolvetheproblemofthequalityandefficiencyofpersonneltraininginthetrainingclassroom，promotethetransformationandinnovationofthetraditionalteachingmode，andpromotetheintegrationofinformationtechnologyandeducationteaching.

关键词：游戏互动；3D虚拟仿真；职业人；学习地图

Keywords：theinteractionofthegame；3Dvirtualpractice；professionalperson；learningmap

中图分类号：G71文献标识码：A文章编号：1006-4311（2016）03-0236-02

0引言

随着科技技术的飞速发展，社会衍生出对高素质、技术技能型复合人才的大量需求，而职业院校的毕业生却又较难找到合适的工作，“招工、就业”两难现象越演越烈[1-2]。现阶段人才职业素养、综合技术技能与企业实际要求的巨大反差无疑是导致这一问题的最主要、最直接的原因。究其问题主要在于：一是职业院校普遍存在生产性实训设备投入成本过高、生产性实训条件缺乏、学生实训难以保证的问题；二是传统实践教学与训练主要以技能训练为主，普遍存在与职业素质培养融入不够、与真实环境脱离的问题；三是随着信息化设备（智能手机等）的普及，职业院校实训课堂上普遍存在玩手机的现象，学生难以由被动学习转化到主动学习的问题。这些问题又严重制约着实践教学综合效益的发挥，影响人才培养质量及效率，难以培养适应企业需要的高素质技术技能人才[3]。

基于此，本文以应用电子技术专业为例，构建职业人职业成长的学习地图，创立“533”职业人成长训练体系（生产五要素、职业发展三路径和能力三层级），开发融入游戏理念、虚实结合、3D场景再现的应用电子技术专业虚拟实训系统。通过推广应用，以期破解实训教学中的人才培养质量及效率低的问题，促进传统实训教学模式的转变与创新，推进信息技术与教育教学的深度融合，为职业院校信息化实践教学的应用及推广提供借鉴。

1依据认知和成长规律，构建职业人职业成长的学习地图

遵循职业人认知和成长规律，校企合作，充分调研电子产品生产设计与制造、电子设备生产、电子元器件生产等各种类型企业，获取行业技术、技能人才岗位职责等重要信息，确定应用电子技术专业人才培养能力素质目标要求，明确3D虚拟仿真与专业的关系、与课程的关系。调研电子信息产业链的设计、生产、销售与服务四个环节，对技术工等技能岗位、工艺员等技术岗位、班组长等管理岗位三条电子技术专业职业人职业发展路径中电子产品调试岗位、产品装接等岗位进行职业能力分析。并将完成电子技术专业设计、生产、销售与服务岗位群的一般工作任务、特定范围内工作任务、创新工作任务等三种能力水平，界定电子技术专业职业人的职业能力水平等级。借鉴主流企业提升人力资源管理水平和实践效果的重要工具，即能力素质模型，构建能支撑应用电子技术专业人才培养目标的3D虚拟实训系统的职业人职业成长学习地图（基于岗位能力和业务问题设计的成长路径）。