李德珊

（廈門海洋職業(yè)技術(shù)學院，福建廈門 361012）

0 引言

船舶輪機主要包括船舶動力裝置、輔助動力裝置、舵機等一系列裝置，不僅保障了船舶的正常行駛，也保障了船舶的安全運行。隨著我國造船實力的不斷提升，無論是貨船還是軍艦，造船工藝越來越接近發(fā)達國家水平，這背后離不開我國對于船舶制造和維修人才的培養(yǎng)，輪機工程專業(yè)也是教育部所制定的交通行業(yè)80 個主干行業(yè)之一，輪機工程專業(yè)主要培養(yǎng)管理船舶所有機電設(shè)備和動力裝置的機電工程師。將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用在輪機教學當中，可以讓學生利用可穿戴設(shè)備進行智能化的學習，不僅可以激起學生的學習興趣，還能讓學生更加輕松地理解相關(guān)專業(yè)知識，并在模擬練習當中積累實踐經(jīng)驗，從而熟練地掌握輪機拆裝工作流程和方法。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實的定義來自于虛擬和現(xiàn)實兩個概念，因此虛擬現(xiàn)實基本上是指接近于現(xiàn)實，這可能意味著任何事情，但通常是指特定類型的現(xiàn)實仿真，因此虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，在軍事、教育、科學等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。人類利用感知系統(tǒng)了解世界，像味覺、觸覺、視覺和聽覺都是十分重要的感覺器官，但還有一些感覺并不明顯，也十分重要，比如平衡感。通過感官系統(tǒng)的信息輸入，大腦再對感官信息進行特殊處理，從而確保人能夠了解現(xiàn)實，即人對現(xiàn)實的整體體驗只是感覺信息和大腦感知機制的結(jié)合，如果將虛假信息呈現(xiàn)給人的感官，人對現(xiàn)實的感知也會隨之改變，盡管在現(xiàn)實中并不存在，但對接受虛擬信息的人而言這就是真實，這也就是虛擬現(xiàn)實。虛擬現(xiàn)實需要通過計算機生成的虛擬環(huán)境呈現(xiàn)給人的感官，之后人可以以某種方式對其進行探索，人將成為這個虛擬世界的一部分，或者沉浸在這個環(huán)境中，并在虛擬現(xiàn)實環(huán)境當中操縱物體或執(zhí)行一系列動作。

2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入船舶輪機拆裝平臺教學的意義

輪機工程專業(yè)課程十分的復(fù)雜和綜合，包括工程力學、流體力學、材料力學、機械設(shè)計、電路與電子技術(shù)、輪機操作、輪機工程等多個學科和門類的知識。其中輪機維護、修理與保養(yǎng)是十分重要的學習內(nèi)容，需要學生在熟練掌握大量理論知識的前提下進行實踐操作，從而在實踐過程中掌握工具的使用，以及操作的方法和流程。在傳統(tǒng)教學模式當中，教師往往會先向?qū)W生講解理論知識，然后利用多媒體設(shè)備向?qū)W生展示輪機的構(gòu)造、常見故障、維修方法等，之后就要帶學生進行實訓(xùn)練習，讓學生親自動手操作。但因為輪機尺寸、操作復(fù)雜程度等因素的限制，學生很難在實訓(xùn)學習中熟練掌握相關(guān)的技能和知識。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用，則可以讓學生仔細了解輪機的結(jié)構(gòu)，并對其進行各種操作。這樣尺寸、重量的限制便不復(fù)存在，學生能夠根據(jù)教師的講解實時進行相關(guān)操作，從而達到實訓(xùn)效果，使學生掌握輪機相關(guān)知識，以及拆裝技能和方法。

3 船舶輪機拆裝平臺教學中存在的問題

船舶輪機拆裝教學主要是為了培養(yǎng)學生的動手能力，學生需要不斷地學習和練習才能掌握相關(guān)工具和設(shè)備，并熟練地將學到的知識和技能應(yīng)用到未來的工作當中。在當前的船舶輪機拆裝教學當中存在著諸多問題，首先是教師自身的專業(yè)水平和教學意愿不夠強烈，作為船舶輪機教師，只有具備一定的實際工作經(jīng)驗，才能制定出合理的教學計劃，并采用合適的教學方式和教學內(nèi)容。而且教師在教學中發(fā)揮著主要作用，如果教師水平不足，將會對教學工作產(chǎn)生很大的影響。其次，不同于汽車維修，船舶輪機實踐教學需要學校提供實訓(xùn)平臺，而相關(guān)設(shè)備和工具十分昂貴，需要花費學校的大量資金和資源，很多學校自身的預(yù)算不足，導(dǎo)致實訓(xùn)資源嚴重短缺，或?qū)嵱?xùn)設(shè)備比較老舊，會導(dǎo)致實訓(xùn)教學無法順利展開，學生沒有擁有太多的實踐練習機會。另外，船舶輪機實訓(xùn)教學的考核方式較為單一，比較偏重理論考核或操作考核，忽略了對學生綜合素質(zhì)、能力和認知的評價，無法對學生形成全面客觀的了解，這樣學生的心理也會變得懈怠，無法滿足日后工作中的具體需求。

4 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在船舶輪機拆裝平臺教學的策略

4.1 利用虛擬技術(shù)開展小組合作，提升團隊合作能力

船舶輪機拆裝工作比較復(fù)雜，僅憑學生的個人力量很難獨自完成，如果讓全班學生共同完成輪機拆裝，則人數(shù)較多，分工較為細碎，會導(dǎo)致部分學生在作業(yè)，部分學生在旁邊觀看，無法讓所有學生從全局出發(fā)系統(tǒng)地了解相關(guān)技術(shù)和方法。因此教師可以采取小組合作法，將所有學生分為若干個小組，以小組為單位開展實訓(xùn)教學，使學生能夠進行更加有效的分工合作。虛擬技術(shù)盡管以個人為主，學生通過可穿戴設(shè)備可以在虛擬環(huán)境中進行操作練習，但在獨自操作過程中，也會遇到很多的問題，比如操作步驟和使用工具上的錯誤，但如果在虛擬環(huán)境中有同伴進行交流，很多問題都可以迎刃而解，并且會有效提升學生的團隊合作能力。例如在拆裝船舶主機時，利用虛擬技術(shù)開展小組合作，讓學生一起制定拆裝計劃，并合作進行拆裝操作，從而使其能夠更加高效地進行合作學習。

4.2 利用虛擬技術(shù)開展體驗式教學，增強學習興趣

學生技術(shù)經(jīng)驗的積累只能在不斷地練習當中形成，如果學生沒有體驗過真實的拆裝工作，依靠所學的知識只能紙上談兵，學過的知識也會很快忘記，并且學習興趣也會逐漸降低。學生只有在真實工作環(huán)境中體驗到輪機拆裝的全流程，才能體驗到實際工作中的重點難點，并進行針對性的學習理解。因此教師可以利用虛擬技術(shù)開展體驗式教學，讓學生在親身體驗的過程中，感受自身的思考過程和情感變化，這樣學生就會對輪機拆裝工作留下深刻的印象，形成長時間都很難忘記的回憶，從而對輪機拆裝工作形成更加深刻的認識。虛擬現(xiàn)實技術(shù)本就是體驗式教學的重要技術(shù)手段，可以讓學生在虛擬情境當中體驗輪機拆裝工作的工作流程，虛擬情境并不是對真實情境的簡單模仿，而應(yīng)針對學生的實際水平將情境分為簡單、中等、困難等多個階段，讓學生進行逐步的進階提升，這樣不僅能減輕學生的學習負擔，使其更加輕松地學習，還能激發(fā)學生的學習興趣，使其為掌握更具難度的知識而不斷努力。例如，在教授輔助裝置的拆裝教學當中，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)開展體驗式教學，讓學生獨自體驗一些輔助裝置的拆裝過程，了解傳播電能、熱能等能源的來源，并使學生能夠深刻地了解其中的能源產(chǎn)生裝置和供給原理。這樣學生不僅能夠?qū)⒎敝氐膶W習任務(wù)拆分為無數(shù)的小任務(wù)，還能夠在體驗學習的過程中進行深度思考，從而掌握相關(guān)知識和方法。

4.3 結(jié)合虛擬技術(shù)開展項目式教學，提升學生理解能力

輪機拆裝工作是一項系統(tǒng)性的工程，也是需要謹慎處理的工作，不能隨意對輪機系統(tǒng)中的零部件進行拆裝，也具有較強的拆裝難度，學生只有建立起項目化的工作思維，才能準確判斷出在何種情況下進行拆裝。項目式教學是較為常見的實訓(xùn)模式之一，在很多實踐性較強的專業(yè)中都有所應(yīng)用，并且具有較強的指向性，可以充分發(fā)揮出學生在學習當中的主體地位，使學生能夠?qū)⒗碚撝R和實踐知識結(jié)合起來進行理解。項目教學法主要由學生負責，包括前期計劃的制定、過程的實施、問題的解決、結(jié)果的評價等，這樣可以有效激發(fā)學生的主觀能動性，使學生能夠更加透徹地理解相關(guān)專業(yè)知識。學生在利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行學習時，本就是在不斷地完成一個個的項目，盡管學生沒有記錄下來，但都在腦海中進行構(gòu)思，從而保障工作的順利進行。例如，在教授管路系統(tǒng)的內(nèi)容時，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與項目式教學結(jié)合起來，使學生利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)完成規(guī)定的項目任務(wù)，從而在實踐過程中更好地理解和應(yīng)用所學的知識和技能。

5 結(jié)語

船舶輪機拆裝教學本身具有較高的復(fù)雜性，是船舶輪機工程專業(yè)學生的必修內(nèi)容之一，對于培養(yǎng)船舶方面的專業(yè)人才而言十分重要。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)開展輪機拆裝教學，并與小組合作教學、體驗式教學、項目化教學等多種教學方式相結(jié)合，有效提升了學生的專業(yè)知識水平，使學生能夠更加熟練地掌握相關(guān)理論知識和實踐技能，積累豐富的工作經(jīng)驗，從而為日后的工作打下了堅實基礎(chǔ)。