陈 勇
福建船政交通职业学院，福建 福州 350007
摘要：随着我国国际影响力的提升，船舶及航海类专业教育也不断发展，纵使今年受到了疫情的影响，学生多数是在线上完成课程学习，但对船舶人才专业实践能力的要求却是越来越高。这就意味着，传统的船舶实训课程教学模式不再适应现代船舶及航海类专业教育的发展，为打破时空的限制、克服设备不足等问题，运用虚拟现实技术促进船舶课程实训教学改革，迫在眉睫。本文针对高职船舶课程实训教学改革现状，探究如何发挥虚拟现实技术的优势，打造适合培养高职生专业实践能力的虚拟实训教学体系。
关键词：虚拟现实技术 高职船舶课程 实训改革
高职院校的船舶课程实训改革,主要是为了克服船厂实习较少、学生难以从全局角度学习船舶制造生产知识等问题,旨在通过搭建新的实训平台和新的实训教学方式，加强对学生专业实践能力与职业能力的培养，促使学生在实训过程中对各种仪器设备的使用、船舶航海条件等有深入的认识，进而优化船舶课程实训效果。借助虚拟现实技术进行船舶课程实训改革,能满足实训教学情境化与交互性的需求,通过 Multigen Creator 建模等,构建VR实训平台,让学生能在室内完成船舶结构认识、航海运行等操作实训任务。
1建设适合高职船舶的VＲ实训平台
利用虚拟现实技术的目的，旨在通过虚拟船舶，让学生在实训室内进行船舶生产过程以及船舶设备安装训练。构建VR实训平台的目的，也是为了高职生打造优良的实训环境，构建完整的船舶结构，以便于直观地向学生展示船舶结构，让学生能体会到登船以及甲板行走的实际环境。因此，在VR实训平台构建中，要为船舶创建合适的水域环境，从全局角度设计合适的船舶结构呈现视角。
首先,高职院校要先收集完整的船舶资料,包括船舶的型线及结构图,以便于导入关于船舶的外形数据。由于船舶结构比较复杂,数据导入要分布进行,先导入船舶各层甲板的高程值,设置好各层甲板的边缘状态，实现各层甲板边缘连续。然后，进行各层甲板边缘数值格式的转变，先将原始数据设置成交换数据格式DXF，在通过操作软件将其转变为 USGS DEM格式，最后借助 Creator的 DED-BUILDER插件构建船舶主甲板的船舶外形结构。
其次，构建船舶模型。为构建起便于学生查看船舶内外部结构的3D立体模型，高职院校需要获取船舶内部与外部结构的具体数据值、设备尺寸等。有些院校可以直接根据船舶检修资料获取，但为了保证船舶结构的呈现效果，还是要尽可能地进行实地测量，才能最大化地完善细节。先通过Photoshop 图形处理软件处理，然后再导入 Multigencreato，以消除拍摄点光源以及明暗度对图片的影响。
再者，实现模型驱动。
为使得船舶结构能活灵活现地展示在学生眼前，就要以Unity3D 作为视景引擎实现船舶驱动。由于船舶与海浪会相互作用，在处理 OpenFlight 格式的三维模型文件时，需运用Unity3D，进而实现多平台程序发布。此外，建立波浪系统，为让学生在虚拟仿真实训中，感受到真实的航海环境，在波浪系统构建中，应通过波普获取单向随机波的方式获取真实的海洋波浪数据。
最后，就是头盔漫游。为进一步提高学生的视觉体验，高职船舶课程实训改革中，院校要引进专业的HTC-VIVE 商业版3D头盔以及手柄设备，为虚拟实训教学的开展奠定基础。通过专业的设备，学生能在虚拟实训平台中，通过肢体动作以及设备操作，操作虚拟场景中的船舶以及体会不同航海条件下的船舶运行状态，有效地提升学生对船舶结构熟练度装配操纵。
2构建船舶课程实训网络管理平台
船舶课程实训网络管理平台，是为了配合虚拟实训平台，向学生提供综合性教学服务的关键。打造船舶课程实训网络管理平台，旨在提升设备管理与学生管理效果，此平台作为所有设备的管理终端，能显示其他设备的状态，以便于教师依据设备状态了解学生的实训情况，适当地调整课程进度；此平台也是学生管理平台，能根据实训要求学生进行在线测评，使得学生实训前能领取适合自己的任务。实际管理过程中，高职教师可以借助微信、QQ或是腾讯课堂等，在线公布学生的每日实习成绩以及能力测评结果，然后通过虚拟仿真平台强大的网络功能，为学生打造线上交流论坛，使得学生在实训过程中能针对某一话题或是操作过程进行互相交流，改变传统的实训教育模式，便于学生课前预习和课后复习。
3革新高职船舶课程实训教学模式
运用虚拟现实技术推动高职船舶课程实训改革，除却打造VR实训平台和构建新的网络管理平台以外，还能进一步革新传统的实训教学模式。一，以可漫游的虚拟船舶作为实训载体，在实训过程中让学生戴上漫游头盔与操作杆，通过传播漫游了解船舶工作所涉及的所有内容，并根据工作内容设计对应的实训项目。二，以虚拟现实技术向学生展现船舶的3D立体结构，并让学生在漫游中可根据自己感兴趣的实训项目，以便于学生选择合适的操作方式，将船舶结构与实训项目联系起来，深化对船舶操作的认识。三，以VR实训平台作为入口，在具体实训过程中，教师可以借助微信、QQ等获取项实训项目的超链接，直接进行在线联系，或是组织学生进入实验室进行虚拟练习。通过这样的教学方式，教师可以在VR实训平台上，改变船舶课程知识的呈现方式，将理论知识与船舶模型、实训项目串联起来，围绕岗位需求，由浅入深地进行某项技能或是某个船舶操作环节的训练，进而提升高职船舶课程实训效果。
结语
综上所述，高职船舶课程实训改革，是为了解决由于资源紧缺所造成的实训问题，运用虚拟现实技术，通过 Multigen Creator 建模，跨平台地实现程序开发与3D 视景驱动，学生就能在VＲ实训平台上完成实训，学习船舶生产过程以及船舶设备安装的操作锻炼。
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