劉孝剛

摘 要： 在授課中，對于制冷空調(diào)部件、制冷（熱）過程、系統(tǒng)流程的講解一直是個難點，傳統(tǒng)方法一般采取板書與掛圖相結(jié)合的方式講解，對于動態(tài)過程通過板書和掛圖是無法講解的。虛擬模型庫的開發(fā)是根據(jù)制冷專業(yè)的教學(xué)需要開發(fā)的一項課題，它極大地提高了學(xué)生對元部件的感性認識，提高了學(xué)生對系統(tǒng)流程、動態(tài)過程的認識，增強了教學(xué)效果，為理論與實踐的學(xué)習(xí)提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 制冷專業(yè) 虛擬模型庫 開發(fā)

1.引言

隨著高等職業(yè)教育的快速發(fā)展，現(xiàn)代化教學(xué)手段的運用越來越廣泛，制冷專業(yè)要培養(yǎng)出高素質(zhì)人才，粉筆加講臺的傳統(tǒng)教學(xué)已經(jīng)不能滿足教學(xué)需要。現(xiàn)在，學(xué)院配備了大量先進的教學(xué)媒體，制冷專業(yè)應(yīng)該將這些寶貴的資源利用起來，根據(jù)實際情況和教學(xué)需要，努力研究出適合教學(xué)的多媒體虛擬模型，使其運用到教學(xué)中。虛擬模型庫是增強教學(xué)效果、適應(yīng)教學(xué)發(fā)展和加強專業(yè)建設(shè)的手段之一。

2.具體研究內(nèi)容

2.1研究背景

在傳統(tǒng)教學(xué)中，當(dāng)教授原理和工藝流程時，簡單的原理我們可以表述得很清楚，但對于復(fù)雜的問題、工藝流程如果單純地用語言表達會使學(xué)生很難理解，而且以往粉筆畫圖會占用大量的課堂時間，而且對于復(fù)雜的動態(tài)過程不能及時地表現(xiàn)出來，講授機械，事倍功半，同時增加學(xué)生的學(xué)習(xí)負擔(dān)，降低學(xué)習(xí)效率。運用虛擬模型庫教學(xué)的優(yōu)點很多，復(fù)雜的工藝流程通過flash軟件制作和電腦將系統(tǒng)的流程演示出來，極大提高學(xué)生對元部件的感性認識，同時對系統(tǒng)的流程、動態(tài)過程有清醒的認識，增強教學(xué)效果，為理論與實踐的學(xué)習(xí)提供依據(jù)。另外，還可運用flash軟件進行動畫設(shè)計研究。

2.2用flash軟件進行模型庫開發(fā)流程

根據(jù)教學(xué)中遇到的元件的工作原理和系統(tǒng)的工作過程，制作出學(xué)生通俗易懂的動畫模型。應(yīng)用flash軟件制作出虛擬模型，將制作的各個虛擬動畫模型匯總，把復(fù)雜繁瑣的運動過程用電腦動畫的方式表現(xiàn)出來，對元件流程通過flash制作和電腦將系統(tǒng)的流程演示出來，形成虛擬模型庫。包括：各種元件：熱力膨脹閥的工作過程、熱泵型窗式空調(diào)器的工作過程、直冷式電冰箱的制冷系統(tǒng)、節(jié)流現(xiàn)象、止回閥的典型結(jié)構(gòu)、熱工課中的各種循環(huán)有卡諾循環(huán)、朗肯循環(huán)等幾十種flash動畫演示互動虛擬模型。開發(fā)流程如下圖所示。

根據(jù)圖形和流程圖運用flash軟件的功能將其制作成為適合講解和學(xué)習(xí)的虛擬模型，此將所要制作的圖形制作成掃描圖形，運用CAD技術(shù)繪制成為二維圖紙，繪制出的圖形制作各種交互的片斷，將系統(tǒng)流程制作合成出各個場景的動畫片斷，最后將整個系統(tǒng)串聯(lián)起來，并加入按鈕和音效，進一步調(diào)整細節(jié)，完成設(shè)計制作，下圖為郎肯循環(huán)flash動畫的制作圖。

3.模型庫開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)

3.2人機交互

如果讓每個學(xué)生都到實驗室進行拆裝，一是實驗室沒有這么多設(shè)備供學(xué)生拆裝，二是拆裝每臺設(shè)備的時間長，如果學(xué)生輪流拆裝會影響正常的教學(xué)進程，三是多次拆裝會影響壓縮機的配合間隙，影響壓縮機設(shè)備正常使用。運用人機交互可以將實體轉(zhuǎn)化成虛擬模型，所謂人機交互就是人機互動（英文：Human–Computer Interaction或Human–Machine Interaction，簡稱HCI或HMI），系統(tǒng)與用戶進行互動和交流，系統(tǒng)可以是計算機的操作系統(tǒng)和軟件。人機交互界面通常指用戶可見的部分，通過用戶與人機交互界面的系統(tǒng)交流，并進行操作與執(zhí)行。進行虛擬模型的人機互動，運用網(wǎng)頁制作軟件形成可執(zhí)行文件，有效實現(xiàn)人機交互。學(xué)生可以通過計算機將一臺完整的冷凝器進行完整地拆裝，實現(xiàn)模擬真實的拆裝環(huán)境。

3.3網(wǎng)頁技術(shù)與動畫深度融合

Flash軟件本質(zhì)上是一種計算機應(yīng)用軟件，軟件工程中通常以流程圖形式描述授課過程的設(shè)計與講解。從總體上看，虛擬模型庫的開發(fā)包括flash軟件設(shè)計、flash軟件制作、模型的課件設(shè)計與模型制作四大階段：前兩個階段已經(jīng)在flash軟件上完成，后兩個階段運用多媒體技術(shù)完成，運用dreamweaver軟件將模型庫匯總。

4.結(jié)語

虛擬模型庫解決了教學(xué)中的難題。通過模型庫演示，將制冷設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、零部件及裝配順序表達清楚，以提高教學(xué)效率和學(xué)習(xí)積極性。采用專業(yè)虛擬模型庫教學(xué)，可以提高學(xué)生的積極性與主動性，增強學(xué)習(xí)效果，提高教學(xué)質(zhì)量。所以虛擬模型庫的開發(fā)與制作對教學(xué)改革與專業(yè)建設(shè)有著重大的現(xiàn)實意義，在學(xué)校和社會有很大的應(yīng)用空間。

參考文獻：

[1]唐倩，易樹平等.虛擬原型實驗仿真技術(shù)及應(yīng)用[J].重慶大學(xué)學(xué)報，2001，24（5）：11-13.

[2]高磊，李征濤，王芳.空氣源熱泵熱水機性能測試臺的研制[J].制冷空調(diào)與電力機械，2009（2）：6-25.

[3]邵雙全，石文星，陳華俊等.制冷空調(diào)系統(tǒng)計算機仿真技術(shù)綜述[J].制冷與空調(diào)，2002，2（3）：10-13.