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对于仿真技术在计算机组装与维护课程中的应用

论文导读:

仿真技术在计算机组装与维护课程中的应用摘要:该文分析了教学条件对计算机组装教学的影响,指出仿真技术在改善教学条件和降低教学管理难度方面的作用,并介绍运用VRP虚拟仿真软件开发计算机仿真组装教学系统的策略,对仿真系统的主要模块和关键步骤进行详细描述。
  关键词:仿真技术;计算机组装;实训教学
  1009-3044(2014)36-8812-02
  计算机组装与维护是高职院校计算机专业的一门专业基础课,以培养学生具有一定理论基础,掌握计算机日常维护技术为课程目标。据调查显示,超过70%的IT岗位要求职员具备不同程度的计算机维护技能,尤其是计算机维修、网络管理和软件维护工作岗位要求更高。虽然计算机组装与维护在学生今后的就业和职业生涯中占据特殊的地位,但是学生对课程的热情不高,学习的主动性和积极性不够。究其理由,虽有学生学习认识上的不足,但也与该课教学与实训条件面对的困难有很大的关系。
  计算机组装与维护的课程性质要求提高实践教学比率,注重学生动手与实操能力培养。要达到课程培养目标,需要建立专业的实训室,配备足够的设备与工具;需要科学合理的课程设计,开发出符合岗位工作实践的实训项目,并给予学生充分的实训机会。实际上,随着开课专业与选修人数的增加,教学管理上的困难及教学资源的供需矛盾更加突出。
  1 实训教学存在的困难
  1.1专业设备数量不足
  计算机组装与维护课程需要在真实的实训环境中培养学生的动手能力,通过大量的实训项目提高学生操作的准确性与熟练程度。教学环境的构建与实训项目的实施需要大量可供拆装的计算机。但由于计算机的价格较为昂贵,数量有限,实训时的不当操作也会导致设备的损坏,加剧了设备不足的目前状况。
  1.2设备落后,教学与社会需求脱节
  科学技术的进步与发展,推动着计算机产品的升级与更新。根据计算机业界摩尔定律的预测,计算机的处理能力每两年提高一倍。这反映了计算机硬件技术的发展之快。但教学计算机通常为专业机房的淘汰机型,落后市场主流产品若干年。这种目前状况导致学生在校期间,接受、学习了落后的技术与产品,缺乏对新技术、新产品的了解和训练,不利于学生职业能力的提升。
  1.3教学管理困难,实践过程具有一定的危险性
  计算机组装与维护作为一门需要加电测试的实践性课程,对教学安排的科学性,操作的规范性与准确度要求高。由于个体在学习、理解上存在差异,仍不时有学生在实训时损坏设备,甚至引发危险。
  2 仿真技术在实训教学中的优势
  在传统的教学模式下,计算机组装与维护实训教学面对着资源紧张与管理困难等理由。随着多媒体技术与计算机仿真技术的发展与进步,运用计算机软件技术开发基于三维场景化的仿真教学系统成为解决理由的可行策略。采用仿真技术建立的计算机拆装仿真系统具有以下优点。
  2.1减轻教学资源短缺的矛盾
  计算机硬件拆装实训若要取得良好的教学效果,必定需要良好的教学条件的支持。但教学资源的不足,使得学生无法得到足够多的训练机会,影响教学目标的实现。计算机仿真技术综合运用三维模型、动画、图片等资源模拟计算机硬件组装的工作环境,向初学者提供良好的实训指导与操作体验,降低实训教学对实体设备的需求,有利于摆脱资源不足对教学活动的制约。
  2.2降低损耗,消除危险
  一直以来,实训设备的损坏与学生的不当操作有着密切的关系。计算机硬件拆装教学无法像软件技术类课程一样通过投影向学生演示教师的操作细节,因此,实训中的错误很难避开,损坏也会随之发生。仿真技术给计算机硬件拆装教学提供理想的解决方案。计算机仿真技术采用三维模型建立仿真的实训环境,在仿真环境中,计算机硬件的拆装操作与实体设备无关,不需电源连接,无设备损耗,没有安全风险,仿真实训系统还提供规范的操作指导和反复训练的机会。
  3 仿真技术在实训教学中的应用
  计算机仿真是应用计算机软件技术对被模仿对象的结构、功能和行为建立仿真系统,它具有经济、安全及受环境条件约束较少的优点,广泛应用在工业设计、虚拟制造和仿真训练等领域。当前,计算机仿真技术在教育教学中的应用主要集中在大型、精密设备的仿真训练方面,解决实训资源不足及管理困难等老大难理由。
  仿真教学产品一般分为两类,一类为成熟的商业化仿真产品,如单片机仿真软件Proteus和交换机与路由器仿真软件PacketTrace等;另一类为采用VRP、Virtools、Unity3D等计算机仿真、游戏开发引擎自主开发符合个性化需求的仿真产品。计算机拆装仿真系统是采用VRP开发的仿真实训教学软件,VRP虚拟仿真开发平台支持3ds Max三维模型和动画的导入,采用中文脚本编辑器,操作简单,适合开发基于三维场景的仿真交互的产品。
  计算机拆装仿真系统包含计算机硬件展示与硬件组装两大功能。硬件展示模块向用户展示选中的硬件设备,在三维仿真场景中,用户可以拖动鼠标,360度旋转选中的设备,也可以推动鼠标滚轮缩放设备,向用户展示硬件的结构和接口细节。计算机仿真安装模块向用户提供操作向导,错误提示,分步操作等模块化、规范化的硬件安装功能。
  在VRP中制作计算机拆装仿真系统的主要步骤:
  3.1三维建模
  VRP全面支持3ds Max,可直接导入3ds Max建立的模型和动画。计算机硬件设备多,结构复杂,建立模型时,为确保VR场景的运转效率,需要制约模型的数量,在设备的细节上,可适当采用贴图替代模型。VRP虚拟仿真平台中表现设备安装的交互过程,通常以鼠标、键盘事件,触发脚本播放动画片段。计算机仿真安装模块需要大量动画,所有动画可使用VRP的时间轴功能制作,也可以在3ds Max中制作,在3ds Max软件中制作的动画需要设置成刚体动画组才能导入到VRP中。 全文地址:http://www.7ctime.com/jsjzzlw/lw48629.html
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