关键词:虚拟现实技术;中职教育;应用
随着多媒体计算机技术、传感器技术、人工智能技术、场景生成技术、仿真技术等的飞速发展,通过计算机软件来创设虚拟现实已经成为可能。虚拟现实技术凭借其独特优势,已被越来越广泛地应用于教育教学中,不断为学生创造更好的学习环境。中职教育也将虚拟现实技术引入自身教学中,并取得了很好的效果。
虚拟现实的内涵
(一)定义
虚拟现实(VirtualReality,简称VR,又译作灵境、幻真),也称灵境技术或人工环境。虚拟现实利用计算机技术将现实世界通过数据处理以三维立体形式呈现,并与使用者产生视、听、触一体化交互环境。人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中,并操作、控制这个环境中的事物,进行着认知与情感意识流动从而实现特殊目的。
(二)基本特征
对虚拟现实的基本特征,不同文献提出了不同的看法,但概况起来有三个,即沉浸感、交互性和构想性。
沉浸感又称临场感,指用户通过视觉、听觉、触觉多途径的感官与系统互动,产生身临其境的感受。人与虚拟环境融为一体,让使用者相信这与现实世界一样。
交互性包含两层意义,一方面,使用者对虚拟环境内实物的操作感受符合现实中的感知规律,如物体运动规律等;另一方面,使用者可以在环境中得到实时性的反馈,如使用者进行虚拟驾驶时手直接抓取操作物,这时手不但有握着东西的感觉,并可通过发出动作,使场景产生实时的变化。
构想性强调虚拟现实技术为使用者提供探索的空间,通过相应提示让使用者在环境中深化概念、萌生创意,进而发现更多的规律和有效的操作。
虚拟现实应用于中职教育的价值
(一)弥补教学条件的不足
职业院校的实训课程教学模式大多沿袭师徒模式,即教师与学生“一对多”的形式。但当学徒人数达到5人以上时,由于实训工具有限,教师精力不足等原因,教学效果大大降低。而利用虚拟现实系统,则可弥补这些条件的不足,学生可获得与真实实训一样的体会。在虚拟汽车维修室环境中,学生可以在虚拟的汽车部件上进行检查、维修的全过程。系统可对学生操作效果进行及时反馈,并讲解有关知识点。这样就缓解了因缺乏实训教具及缺少教师指导造成学生实训动手操作量太少的问题。
(二)激发学生的学习动机
动机是激发、引导和维持行为的内部过程。动机不仅在激发学生的学习活动方面很重要,而且对学生从通过活动接受的信息中学到知识同样重要。在调查中职生的学习风格时发现,学生对于形象的、生活化的、互动的知识极为敏感,常通过多方面的感知学习技能。在虚拟环境中,学生直接进入虚拟现实所生成的环境中,与计算机环境进行直观交流,从而丰富感性认识,加深对教学内容的理解。虚拟环境的声、图、文并茂,可以使教学过程变得生动活泼,大大提高学生的感知水平和学习动机。学习动机增强了,学生才会展开更高级的认知活动学习,记忆更多知识。
(三)加强学生在学习活动中的思考和创新
虚拟现实技术沉浸性与交互性的特点,使得学生和虚拟环境成为了互相作用、互相影响的一个整体的两个方面。它营造了“自主学习”的环境,学生通过自身与信息和环境的相互作用来习得知识和技能。同时,这种相互作用促使学生在解决问题的过程中探索新型学习方式。而且,虚拟技术系统能够为学生提供必要的实时反馈,使学生可自主地、个性化地发展学习技能。
(四)提高教学安全性、节约实训工料
对职业院校的生产实训来说最为重要的就是安全。数控机床仿真实训,不会因为学生操作失误造成设备本身损坏,如撞刀、毛坯报废等;仿真实训中的声、光、文字警报可以对学生的操作错误进行提醒和纠正,也能保证实训效果和学生自身安全。应用虚拟现实技术还可节约原材料、工卡量具、仪表设备等。如在数控仿真实训中,虚拟材料替代实际材料,虚拟冷却液替代实际冷却液,可极大降低实习消耗,且刀具不会因为进给量过大而损坏。
汽车驾驶模拟器是一种能真实、正确模拟汽车驾驶动作,获得实车驾驶感觉的仿真设备,通过汽车驾驶模拟系统提高驾驶培训绩效。现结合我院使用的汽车驾驶模拟系统进行探究说明。
(一)使用汽车驾驶模拟器的目的
(二)应用汽车驾驶模拟器的理论基础
汽车驾驶教学活动是已有经验的传递式教学,它以图示理论、迁移理论、反馈理论为基础。多个理论的结合促成了汽车驾驶模拟器在驾驶培训中的应用。学生在模拟驾驶过程中的认知过程如图1所示。
“已有经验”到“图示预期”:已有经验包括驾驶动作的要领;动作参数的变量(方向、力量、速度);动作感知序列。在学生头脑中形成轮廓性的图示预期。所谓图示是人们所学知识在头脑中形成概括化的概念,已有经验的传递通过教师讲授获得。
“图示预期”到“图示验证”:学生通过汽车驾驶模拟器,形成“沉浸感”,身临其境地感受动作参数变量、操作序列等,如转弯时方向盘打轮方向、速度、力度,轮廓化概念、动作技能变得清晰化。
“图示验证”到“反馈调整”:汽车驾驶模拟器提供与学生实时性的交互,形成良好反馈。如根据道路状况给出车速的反馈;在制动过程中离合器与制动踏板的动作配合等。根据反馈,学生及时对图示进行调节、纠错。
“反馈调整”到“图示概括”:在经历汽车驾驶模拟器带来的“沉浸感”、“交互性”后,学生形成系统的动作技能图示。
“图示概括”到“图示存储”:在此阶段学生的动作技能图示进入长时记忆并稳固下来。
“图示存储”到“新经验”:在实车操作应用中,学生的动作技能图示不断得到验证和强化,最终获得新的经验。
整个认知过程实质是已有经验通过类化经验迁移到新经验的过程。汽车驾驶模拟器是迁移过程的载体和强化工具,将动作技能图示同化、顺应、重组。
(三)汽车驾驶模拟器系统组成
系统是基于虚拟现实环境和网络环境的软硬件集成体,结构如图2所示。它包括驾驶室或驾驶舱、多媒体电脑中央控制系统等硬件系统和支持网络的视景仿真软件系统、汽车虚拟仿真驾驶系统。汽车驾驶模拟器可选择车型、天气情况及路况等,以便学生进行各种组合程序训练,完成模拟训练后还能给出最终评估。
总结展望
这一新的媒体技术不仅能使教学内容变得更加真实、直观,并且能够建立一个学生易于参与的虚拟学习环境。学生可以持续接受专业知识的熏陶,可以根据自己的需要反复进行练习,直至熟练掌握知识和技能。
参考文献
[1]商桑.虚拟现实技术在网络教育中的应用[J].中国远程教育,2000,(7).
[2]张进.网上虚拟教学学习资源中心的建设[J].电化教育研究,2005,(4).
[3]胡小强.虚拟现实技术[M].北京:北京邮电大学出版社,2005.
[4]SREllis.whatareVirtualEnvironments?[J].IEEEComputerGraphicsandApplications,1994,14(1):17-22.
[5]罗伯特斯莱文.教育心理学[M].北京:人民邮电出版社,2004.
[6]李仲阳,杨家红.虚拟数控加工中心培训系统[J].中国职业技术教育,2002,(6).
[7]马西P德里斯科尔,王小明.学习心理学[M].上海:华东师范大学出版社,2008.
关键词:技工院校;校企合作;办学思路
一、加强组织领导,完善校企合作工作机制
学校在充分认识到校企合作在技工学校生存与发展、服务企业、
二、深化校企合作办学的内涵,借校企合作办学之手,推进教学改革
实践证明,学校和企业之间只有开展全方位、深层次合作,才能使学校真正了解企业对技能人才的需求,使学校的人才培养与企业人才需求相结合,在这个方面我校的具体做法是:做到5个“共同”:
1.共同确定培养目标
根据公交行业需要高素质的大客驾驶员的现状,开辟了新专业――汽车维修与驾驶专业高技班,学校与企业就培养目标,课程设置,招聘(生)条件,用工形式和待遇方面达成共识,为公交总公司定向培养大客驾驶员。根据汽车维修行业汽车钣金工与汽车漆工紧缺的情况,我校恢复了停办多年的汽车钣金与涂装技术专业,由于紧贴市场需求,2008级31名汽车钣金与涂装专业的学生在实习期间就被汽车修理企业预订一空,供不应求。
2.共同制订教学计划
校企合作办学促使我校在制订教学计划时充分考虑到企业的特点,特殊的要求,使学生在学习期间能掌握适应企业发展的真本领,如在五年制高技班《汽车修理与驾驶》专业的教学计划中,我校根据公交专业的需求,增设了共轨柴油机、can―bus(汽车局域网)、公交营运调度等科目,使教学内容更加贴近企业,更具有实用性,为学生今后的实习就业打下了良好的基础。
3.共同参与教学过程
校企合作办学,让企业参与专业教学过程这是提高学生专业技能,了解企业,适应企业的一个重要环节。我校中德班的教学就充分利用了这一方法,学生在校一学期学专业理论,一学期到企业进行教学实习,在企业技术人员的培养下,将专业理论知识与实际操作技能有机结合起来,在加深学生对理论知识和理解的同时,也大大提高了动手能力。
4.共同负责师资培训
5.共同建设实训基地
校企合作共建高技能人才的实训基地,学校在原有基础上,积极筹集资金,投资一百多万对实习室进行了改造,增添了部分技术含量高适应企业发展的教学台架。在实训基地的建设上,特别是在增添新的专业教学设备上,合作办学企业提供了有力的技术支持和建议,使学校的实训条件不断得到改善和发展,同时也为企业的员工技能培训提供了便利,学校利用校内实训基地的设备、师资,近两年来分别协助南京朗驰集团有限公司承办了汽车维修技能竞赛5场,江苏省特种设备安全监督检验院承办了汽车驾驶技能竞赛1场,为公交总公司培训了汽车维修技师125名,高级工138名。在加强校内实训基地建设的同时,我校也注重了校外实训基地的建设。
三、借助校企合作办学,促进毕业生充分就业
校企合作办学的最大好处是学校能及时了解企业用工的需求。为保证毕业生在毕业时顺利就业,我校在每年制订招生计划与设置专业时,都要对合作企业进行深入走访、摸底,对企业近几年的中长期发展规划,用工需求有一全面的了解,并做为制订招生人数、设置专业的重要依据,使毕业生所学专业、毕业生人数与企业的实际需求接轨,从而达到毕业生就业有充分保障之目的。另外,学校采取了灵活的应对措施来满足企业的用工需求。如,2012年公交总公司急需营运调度员,学校得知这一信息后,立即在即将毕业的学生中征求意愿,迅速组织开展营运调度员的上岗培训,待学生经技能鉴定,取得汽车运输调度员中级职业资格证书后,即安排这批学生到岗实习,7月份学生毕业后就签订了劳动合同,顺利就业,做到了企业满意,毕业生满意,家长也满意。
参考文献:
1.1实训基地的建立与培训观念的改变
1.2下面以钳工为例,如何提高技术。
1.2.1提高教师的综合素质
钳工牵涉的知识面较宽,因此对教师的素质要求是很高的。按钳工的特点备好课做好每次讲课计划,有足够的信息量,体现科技发展的最新内容,对钳工关键技术和最新技术内容讲授不能停留在一般概念介绍上,要给予全面系统的讲授。在保证教学内容完整的前提下,及时抛弃陈旧过时的内容,将前沿钳工技术引入教学。教师要有足够的潜质,不断充实和更新自己的知识。只有经常不断的学习最新钳工知识,才能使自己具备较高的理论知识水平;只有经常不断的到生产场去熟悉最新的设备,向操纵者学习操作技术,才能提高自己的综合素质,才能适应钳工教学的需要。
1.2.2采用合理实践教学方法
二、总结
关键词:智能自动化技术;汽车工程;智能控制;模糊控制技术
引言
随着智能技术和汽车工业的发展,汽车不仅仅是一种交通工具,人们对汽车的安全性和智能技术的要求越来越高。汽车的智能化技术的应用是汽车工业发展的必然趋势,智能技术在汽车工程中的应用也越来越广泛,智能自动化技术的应用可以提高汽车的安全性和可靠性,使汽车更能满足人们的智能化需要。
1智能控制技术及系统分析
随着计算机技术的发展,智能自动化技术是计算机智能化技术和自动化控制技术相结合的产物,是在控制领域对智能技术的一种应用。智能自动化技术是把人工智能技术和理论同控制技术和理论结合在一起,通过人工智能实现对系统的自动控制。智能自动化控制系统是一种具有智能行为的系统,智能系统具有某种智能化行为,对系统的问题可以发出正确的响应,这就是智能化系统的特点。智能控制系统中模块控制和仿人智能控制是两种重要的技术,模糊控制是在模糊控制理论的基础之上建立的智能控制,模糊控制采用模糊推理作为主要的处理方式,以人们的控制经验为基础,对人们的控制决策进行模仿。模糊控制技术是人们的推理经验,并且通过语言来表达这些经验。模糊控制工程的计算方法是采用模糊算法,从而得出系统的控制规律,模糊控制技术与传统的控制方法不同,它主要采用行为规则库,规则表达与人的推理系统比较符合,这样人们在进行操作的时候很方便。仿人智能控制中的控制环节部分是以控制作用的人构成的,并对特性进行模仿从而构成数学模型,讲了与之对应的控制器,这样可以对过程进行有效的控制。
2智能自动化技术在汽车工程中的应用研究意义
3智能自动化技术在汽车工程中的具体应用研究
3.1智能自动化技术在汽车后视镜位置随动系统中的应用
位置随动系统是位置控制技术,是对位置反馈的一种控制技术。位置随动系统根据根据输入信号的不同可以分为模拟位置控制系统和数字位置控制系统两种。位置随动系统结构原理图如图1所示。位置随动系统的输入量是变化的,输出量和输入量之间按照一定的比例进行相应的变化。系统中供电电路采用可逆电路的设计方式,伺服电机在正向和反向两个方向进行转动,这样可以把正向和反向的位置偏差消除掉。
3.2智能自动化技术在汽车后视镜模糊控制系统
3.3智能自动化技术在汽车车内空气质量智能检测中的应用
随着社会经济的发展,人们对车辆的使用频率增加,车内空气质量的好坏直接影响人们的身体健康。通过气敏传感器智能化技术对车辆内空气质量进行检测,驾驶员根据气敏传感器检测的结果采取车内空气改善的措施。车内空气质量智能检测技术结构原理图如图3所示。车内空气质量智能检测系统可以显示车内空气质量值的高低,如果空气质量值高,发光二极管就会发出绿色的光,如果空气质量值差,那么发光二极管就会发出红色的光,同时发出铃声提醒。车内空气质量智能检测安装对臭气味反映灵敏的AF20L气敏传感器,AF20L气敏传感器是一种半导体材料,AF20L气敏传感器的阻值随着表面氧化还原反应而进行变化,AF20L气敏传感器的工作状态回路电压设置为10V-20V,使用非常安全。
3.4智能自动化技术在汽车驻车刹车系统中的应用
4总结
智能自动化技术在汽车工程中的应用非常广泛,随着汽车工业的发展,汽车对智能自动化技术的要求也越来越高,汽车工程的发展更加注重智能化电子技术的应用,智能自动化技术在汽车工程中的应用研究具有一定的研究价值。
[1]郑新,袁冬莉,高佩霞.用于自控教学的位置随动系统的设计与实现[J].实验技术与管理,2014(01).
[2]梁郑岳,杨剑,潘斯宁,刘易,康兴裕,朱荣,田淋瑕,陈中柱,班智博,张松,林铁坚.基于电控集成智能控制的柴油机降油耗技术研究[J].车用发动机,2017(03).
[3]周之光,张桂香.基于带切换增益模糊调节的滑模控制算法的车辆电液制动系统[J].汽车工程,2010(03).
[4]张硕,刘进一,朱忠祥,杜岳峰,谢斌,李伟.基于LabVIEW的电动车智能控制创新教学实验平台[J].实验技术与管理,2017(07).
【关键词】警察高职院校实验实训机构社会服务
一高职院校社会服务的含义
高职院校的社会服务功能的含义有广义、狭义之分。广义的社会服务,是指高校具有的培养人才、发展科学技术以及直接为社会服务等功能。狭义的社会服务,是指高校在完成国家下达的教学任务之外,在各种教育活动和教学过程中以各种形式为社会发展所做的经常的、具体的、具有服务性质的活动。本文所谈及的警察类高职院校实验实训机构开展的社会服务属狭义范围的社会服务。
二警察类高职院校实验实训机构的现状
1.建有“实验实训中心”的情况
在学院建立命名为“实验实训中心”的教辅机构,这种做法在警察类高职院校中比较普遍。实践中,“实验实训中心”的建设也有两种模式。一种是校内实验实训基地与校外实训基地两者兼顾。如湖南司法警官职业学院,该学院实验实训中心建设有院内实训基地33个,实训面积6575平方米,仪器设备总资产1100多万;院外实习实训基地27个,涵盖监狱、劳教所、法院、司法局、律师实务中心、公安局、企业等单位。其中,校内实训基地包括模拟讯问室、网络联合实训室、模拟现场、计算机组装与维护实训室、速录实训室、图像技术实验室、司法鉴定实训室、痕迹检验实训室、心理咨询室、电子政务实训室、秘书职业化综合实训室、安全防范技术实训室、语音室、汽驾培训室、心理测评中心、团体咨询活动室、鉴别室、摄影实训室、模拟法庭、战术训练场、射击场、暗室。校外实训基地包括湖南省赤山监狱、湖南省少年教养管教所、长沙市戒毒劳教所、北京赵湘宁律师事务所长沙分公司、沅江市公安局巡警大队、长沙宜科信息技术有限公司、北京国之源软件技术有限公司湖南分公司、长沙市雨花区人民法院、长沙市仲裁委员会、长沙县司法局、广东珠江物业管理有限公司长沙分公司等。
警察类高职院校“实验实训中心”的另一种建设模式是仅在校内建设实训基地,而不延伸到校外。如黑龙江司法警官职业学院,该学院实验实训中心下设驾训科和电教科,承担学院学员汽车驾驶技能培训的教学任务和学院电教设备的购置以及校园网络、实验室、多媒体室、微机室等教学设备的维护维修管理工作的两大职能。
2.建有“实验中心”的情况
有部分警察类高职院校仅在校内建设“实验中心”,职能上不涵盖校内外实训基地建设,仅着眼于实验室建设。如贵州警官职业学院,该学院实验中心下设刑事技术实验室、侦察实验室、公安应用技术实验室、计算机技术实验室、警务实战技能驾驶实验室,以及成立了实验室管理科、电教科、计算机设备管理科和网络管理科等职能部门。
3.分散独立建立实验实训机构的情况
三警察类高职院校实验实训中心开展社会服务的可行性分析
1.高职院校服务社会的功能决定了警察类高职院校实验实训机构开展社会服务是其具有的天然属性
高等职业教育从根本上讲,其目的还是在于服务社会。从高等职业教育发展的历史过程来看,开展社会服务是高职教育无可回避的必然选择,也是其不断前行的必然方向。我国自开展高职教育以来就一直强调其社会服务的功能。经过多年的发展,经历不同时代的需求,我国高职教育一直在如何立足自身特点开展社会服务上不断探索和实践。警察职业教育在我国高等职业教育中独树一帜,在对社会的服务方面发挥着独特的作用。
2.警察类高职院校实验实训机构的教育资源决定了其具有服务社会的能力
从警察高等职业教育的实践中不难看出,警察类高职院校的实验实训机构完全具备服务社会的硬件设施和人力资源。
首先,从前述中可以看到,警察类高职院校的实验实训
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*2013年陕西警官职业学院院级科研项目“警察类高职院校社会服务功能研究――关于提升我院实验实训中心社会服务能力的构想”的阶段性研究成果(编号:YJ1306)
机构基本都建有一批比较现代化的实验室和电教设备,甚至有些学校的实验室建设在国内还处于领先地位。这些实验设备为服务社会奠定了坚实的硬件基础。
四警察类高职院校开展社会服务的路径分析
我国高职院校均具有明显的产业、行业或区域特点,进行社会服务需要根据院校自身特点和优势,选择性地满足社会需求,充分考虑自身的专业、师资、设施设备等方面的优势,将社会对服务的需求与自身所能提供服务的可能有机结合起来。警察类高职院校在专业设置上不同于普通高职院校,既有专业特色明显的警察类专业,又有根据区域经济社会发展的需要而设的非警察类专业。这导致学院的实验实训机构的设置上也存在这种特点,即既有普通高职院校均会建设的实验实训机构,又有针对警察类专业建设的实验实训机构。警察类高职院校实验实训机构对外服务社会大体可从以下几方面开展。
第一,院校的非警察类专业实验实训机构,可以全面向社会开放,以资源共享的方式服务社会。警察类高职院校与普通高职院校一样,基本都会设置电教中心、计算机中心等服务于校内一般教学的实验实训机构,还会根据自身设置的非警察类专业设立专业实验室。如安徽警官职业学院,在其实验实训中心设有心理学综合实验室、心理咨询实验室、新闻采编与制作实验室、物流实验室、网络安全实验室、综合布线实验室、速录实验室、综合文秘实验室、电子政务实验室、网球场、普通话测试站。而湖南司法警官职业学院的实训中心的测谎实训室、心理测评中心、汽驾实训室等已有效地实现了与社会接轨。这些实验实训机构和相应设施可直接面向社会,以有偿或无偿的方式提供服务。
第二,院校的警察类专业实验实训机构,如刑事技术实验室、侦查实验室、警务实战技能实验室等,由于其特殊功用,不宜面向所有公众开放,但可面向公安、检察、法院、司法机关,甚至可以面向民间鉴定机构开放。警务实战部门,特别是基层的实务部门往往会由于资金不足,无法配齐所需的所有仪器设备及其他资源,而警察类高职院校基于教学的需要,在实验室的硬件配备上比较充足,这恰好能解决实务部门硬件不足的困境。实验实训机构依托自身的硬件资源服务公、检、法、司,可以提高设备的利用率,节约社会资源,增进整体效益。
五结束语
现代高等职业教育发展百余年,不论是国外还是国内,社会取向的价值观念已逐渐深入人心,为社会服务的办学目标已成为人们的共识。我国的警察高等职业教育,也脱离不了服务社会的使命。作为警察类高职院校不可或缺的实验实训机构,有其自身的特点和优势,有能力也有条件实现其服务社会的职能。