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基于虚拟仿真技术的飞机发动机教学资源建设

刘岱 樊智勇 刘涛
  
速读·上旬
2019年4期

摘 要:由于飞机发动机类课程理论与实践教学所占比重悬殊,且硬件教学资源和软件教学资源严重不足等情况,本文“以学生为中心”为主导思想,深入分析飞机发动机课程教学资源现状,剖析虚拟仿真技术特点以及在实践教学中的应用方式,建设一套适合电子信息工程专业的飞机发动机实践教学资源库,丰富教学资源,增加教学手段。

关键词:教学资源;虚拟仿真;飞机发动机

1引言

虚拟仿真技术,是20世纪末发展起来的一门涉及众多学科的高新技术,它集计算机技术,传感技术,仿真技术,微电子技术为一体,通过视觉、听觉、触觉等作用在计算机创建的虚拟三维环境下,使用户产生和现实中一样的感觉。实现用户的沉浸性、交互性、构想性的效果。数字化教学资源是目前国内各大高校教育教学资源建设的重点,数字化教学资源有利于提高学生的学习积极性,培养学生的创新能力和自主学习能力。将虚拟仿真这种技术应用于教学中,学生不再是被动学习,课堂上不再是单纯的听老师的讲授,而是与老师一同探讨、分享知识、共同研究问题,实现真正的互动式教学。

2课程数字化教学资源情况

通过虚拟仿真技术建设的教学资源属于数字化教学资源的一种,是将教学内容和教学方法数字化。与传统的教学资源相比,数字化教学资源有以下几个方面的特点:①数字化处理方法,数字化处理技术是将文本信息、图像信息、声音、视频等信息被数字化处理,形成PPT、动态图像、数字音频、数字视频等形式的教学资源;②教学资源环境网络化,数字化教学资源可以通过网络实现共享或传输,学生可以随时随地通过电脑、手机等设备获取所需的知识和信息;③学习资源系列化,数字化教学资源可由资源管理人员或教学人员系统分类,在教学过程有针对性的为学生推荐教学内容和信息;④资源建设开源化,教学资源允许学生和教师运用多种信息处理方式对其进行运用和再创造,除了教师外学生还可将自己的资源添加到数字资源库中。

3飞机发动机类课程教学资源现状

飞机发动机类课程属于专业课,学生的就业方向主要是机务,而机务专业是在掌握专业知识的基础上熟练的动手操作为主。但目前教学资源有限,可以供给学生动手拆解的发动机少之又少,况且发动机拆解难度大,流程复杂。随着飞机发动机制造技术的飞速发展,新型高涵道比涡扇发动机已成为民航飞机的首选。如A350采用的GE90-115B型号发动机,B787采用的Trent1000型号发动机等。给教学内容和教学资源的更新带来巨大的挑战。同时多数高校在实践教学上课时所占比重较小、发动机实物数量有限、实践场地条件受限等因素,主要原因是教学资源不足,从而导致教学质量无法提高。

结合虚拟仿真技术所开发的教学资源,可以有效解决上述困难和问题。通过虚拟仿真技术可以随时随地展示发动机工作原理,而且可以做角度,多角色的方式演示发动机工作状态和故障现象。例如学生以机务的角色参与发动机维护工作,以空气分子的角色进入到发动机的各种工作状态中。

4飞机发动机类课程教学资源建设

首先需要依据发动机类课程的教学大纲和培养方案,重新梳理教学内容,重构课程知识体系,设计课程教学资源。将课程中需要使用虚拟仿真技术的内容提取出来,分成两部分:发动机工作原理演示部分和发动机附件工作状态演示部分。其次根据教学大纲内容,课程教学案例主要由两部分组成:教学演示和操作训练案例。最后,将所开发的教学资源通过多种平台展示。随着微电子技术的发展和网络技术的发展,知识的传播已不仅仅局限于课堂形式,已经采用多元化方式传播科学知识,学生摄取知识的方式也趋向于通过数字化网络形式获取。教学组尝试通过网络和智能设备的方式将教学资源与学生共享。基于web、微信等形式传播教学内容,如此即增加了与学生的教学互动,实现双向反馈,又激发了学生的学习积极性和参与性,给学生提供了多元化的学习方式,打破课堂教学的局限。

5结语

基于虚拟仿真技术所开发的教学资源,是利用了虚拟仿真技术的优势及特征弥补现有教学资源的不足,打破现有的教学模式,通过虚拟教学环境,可以引导学生主动投入学习,充分发挥学生的潜能。将课程资源多样化、开放化,营造与学生共同学习的氛围。在虚拟环境下的教学无任何危险性,学生还可以无限次反复学习,直到掌握为止,这样的数字化教学资源种类丰富且耗损较低。

参考文献

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资助项目:2017中国民航大学实验技术创新基金—2017SYCX30。

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