课堂教学相关专升本毕业论文开题报告,与虚拟现实软件在煤矿机电专业课程教学中的应用相关论文范文参考文献

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摘 要：虚拟现实技术能够对设备和场景进行重建,使用虚拟现实技术对机电专业课程进行开发,能够达到良好的教学效果.同时,虚拟现实技术也可以应用在采煤、化工、地质等专业的教学中,替代部分现场教学过程.

关 键 词 ：虚拟现实教学 煤矿机电 虚拟实训

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1674-2117（2014）16-00-02

1.前言

煤矿类教育教学中存在诸多难题,其中表现最为突出的是现场教学.由于煤矿条件复杂且要求严格,要大批进行实地现场教学难度非常大,不能保证安全,尤其体现在采煤、井下地质构造、机电设备类课程的教学中.近几年来,煤矿机电设备发展迅速,传统的教学方法、方式已不能满足实际教学要求.虚拟现实软件在此提供了有力的补充,它可将现实的场景及设备按比例进行建模,利用计算机来模拟设备运行,实时对设备进行虚拟操作,已达到良好的学习效果.

2.《煤矿运输提升设备》虚拟现实教学开发

虚拟现实教学也叫计算机模拟教学,它利用计算机和其他专用虚拟现实硬件、软件模拟一个逼真的环境,通过参与者与“模拟环境”的交互作用来进行教学与学习,是一种双向交互式教与学的教学形式.它不仅适用于课堂教学,使课堂教学更加形象和生动,也适用于互动性实验实训教学中.虚拟现实软件在大型游戏的开发中使用非常广泛,操作者可以进入虚拟世界与其互动.在煤矿机电专业教学中也可以对整个矿井所有设备及整个系统进行虚拟,让初学者能够身临其境地进入到矿井现场进行学习,了解整个矿井所有组成系统的作用和具体岗位职责,模拟进行实训操作以达到预期教学目的.

2.1 理论教学环节开发

设备类课程的理论教学主要讲的是设备结构及其原理,这就需要能够直观看到设备本身,其现场教学效果也远远好于课堂教学,在课堂教学受到限制的情况下,虚拟现实软件就显得尤为重要.虚拟现实的第一步是建模,对设备进行建模的方法很多,可以采用常见的建模软件,如Pro-e、UG、Catia、SoiledWorks等工具进行建模.以上四种软件均为机电设备常用建模软件,这些软件可以准确地对设备所有零件进行数字化建模并组装,还可以计算每个零件之间的干涉情况,更真实地反应设备实际装配情况,用3DS Max进行着色或贴图后,预览可得到逼真的立体效果.其他非机械类课程也可以直接使用3DS Max进行建模.最后,把所得到的模型数据导入虚拟现实软件Qutes3D中进行整合,并且添加必要的物理及逻辑关系,实现机电设备的虚拟和互动.以下为液力耦合器教学开发过程.

利用Pro-e进行建模：首先在软件内通过草绘、拉伸、旋转、扫描等工具,根据零件具体尺寸建立零件模型,如图1所示.然后新建“组件”模块,把所有已经建模零件根据其装配关系进行模拟装配,如图2所示.最后把组件模块另存为stl格式文件（用三角网格来表现3D模型的文件）以便于把模型能够导入3DS Max内进行处理.

利用3DS Max进行着色或贴图,也可以建立一些没有尺寸要求的模型,如果需要场景也可以在3DS Max内实现.最终把所有模