石油工程概论论文精选(九篇)

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第1篇：石油工程概论论文范文

关键词：油藏工程；专业课；实践能力

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）12-0056-02

油藏工程是石油工程专业重要的主干专业课程之一，是专门研究油田开发方法的一门综合技术学科。它综合应用地球物理、油藏地质、油层物理、渗流理论和采油工程等方面的成果以及所提供的信息资料，对油藏开发方案进行设计和评价，以及应用有效的开采机理、驱替理论和工程方法来预测和分析油藏未来的开发动态，并根据这种预测结果提出相应的技术措施，以便获得最大的经济采收率[1]。毫无疑问，该课程是石油工程专业的一门主要专业课，但该课程在传统的讲授式教学中却难以培养学生的工程实践能力。[2]作为专业课，其建设只停留在本课程的改革与建设上，没有与相关的专业基础课和实践环节的改革结合起来。其没有作为系统工程进行建设，既没有很好地让专业基础课发挥对本课程的支撑作用，也没有很好地发挥本课程对实践环节的带动作用。

一、学生实践能力的培养原则

（一）系统性原则

没有实践知识就没有根基，要进行实践需具备一定的基础知识。油藏工程课程实践应有三个子系统的课程体系。

1.基础知识。基础知识包括油田勘探开发程序、油藏评价、开发层系划分与组合、井网与注水方式、油田开发方案报告编写、复杂油田开发、油田开发调整等相关专业基础知识的学习，对油藏工程所研究的对象――“油气藏”有一定的了解。在油藏工程的教学中，要充分结合基础理论课程，加强技能培养，利用实验仪器设备进行实验室观察、演示性实验、验证性实验、创新性实验、观摩操作等巩固、深化、扩展课程内容，同时要加快知识向技能转化，要求学生掌握油藏工程的基本概念、基础理论和基本方法，学会用油藏工程的理论解决油田开发过程中的实际问题[3]。

2.应用性知识。应用性知识包括非混相驱替及注水开发指标计算、试井分析方法、油藏动态分析方法学等。利用计算机教室开展油藏驱替机理、动态分析、试井分析的编程演练，并组织学生演示分析计算过程和对结果进行分析。

3.研究性知识。研究性知识包括油藏井间示踪剂动态分析方法、生产测井技术在油田开发中的应用、示踪剂流出曲线方程的推导、多层油藏的总示踪剂浓度方程的推导、水平井及其产能评价等知识体系。利用油田科研实例，深入分析涉及难点知识的运用方法，课余邀请学生参与科研的工作，在实际的运用过程中深化知识的掌握。通过理论教学与现场实践相结合，培养学生分析问题和解决问题的能力，从而提高学生的专业素质使其具有一定的独立参加科研工作的能力。当学生进行第一线实践时，要求其能够将所学的知识技能综合应用、融会贯通。只有把知识融会贯通，各种技能熟练化，才能在实践中信手粘来，得心应手。系统化还要求实践安排的层次系列化，需要经过不间断的实践―反思―改进―再实践―再反思―再提高的螺旋上升的过程。

（二）层次性原则

观摩、练习指导与综合实践三层次。观摩与练习指导是综合实践前的重要教学环节。是学生头脑中储存的陈述性知识，无法自觉熟练地应用。虽然有的人通过自己摸索也能做好，但从总体上来说，有效练习与指导是观察学习、模仿学习，促进多数人的技能全面快速提升的有效方法。因此，需要观摩，因为观摩有助于把知识技能形象化、操作化，而练习指导则有助于把技能程序化、熟练化，这样才能内化。例如，油藏驱替过程的实验教学、油藏动态分析和试井编程活动的组织、科研案例的分析都需要经过观摩、练习与指导。要让学生实践能力得到有效的提高，需要有综合实践这个环节，综合实践有助于让学生把各种知识技能综合应用。通过综合实践使学生知道知识技能应用的条件与边界，这样才能形成自己的独特的知识结构与能力。实习是最好的综合实践，抓好实习有助于提高学生的综合能力。

（三）个体性原则

共性与个性培养相结合。任何事物都具有两面性：共性和个性。共性是一切人和事的基础和立足点。一般来说，共性的要求也是普遍化要求。普遍化要求是教学目标的基本特性。面对集体教学，我们只能做一些最基本的要求。否则，教学就无法进行，也无法保证每个学生都能达到教学的要求。此外，我们也不能忽略个性的问题，个性是指人和事的特性，对于个人发展非常必要。对石油工程专业的学生来说，由于每个人兴趣、知识背景、特长不一样，所能达到的水平也不一样，尤其在实践能力上更是差异很大。针对有些同学对于油藏没有感性认识，可以让他们参与岩心的制备，直观看、摸到岩心；对于编程能力差的同学，引导他们做好程序流程图，思路清晰地解决问题；对于数学基础差的同学，进行对比计算，让油藏和流体物性参数对计算结果的影响直观化。

二、学生实践能力的培养途径

（一）课内练习与课外实践相结合

课堂练习是培养学生实践能力的主渠道，既有教学目标、教学计划、课时等措施的保障，又有教师的指导。然而，课内练习时间是极其有限的，因此课外练习无疑是课堂练习的重要补充。学生通过主题班会、课外兴趣小组、社会实践等活动来培养自己的专业特长，满足自身专业成长的需求。课外练习具有个体性、情境性和综合性的特点，能够有效地提升学生自我效能感和成就感，促进个体自我进一步完善。课堂教学是针对全体同学进行基础训练的重要组织形式，可以保证绝大多数学生达到教学基本要求。但由于课时、指导力量等原因的限制，要使学生能力，尤其是创新能力，以及综合素质得到全面提高是有一定困难的。因此，利用课余时间，特别是寒暑假让学生自行组织实践活动，无疑是一条促进学生实践能力形成和发展的有效途径。而且学生对此有兴趣、没压力、不怕失败，这样学生完全可以放开手脚，大胆尝试，充分发挥其潜能和作用。此外，还要注重对学生的应用实践和科研实践能力的培养，想要让毕业生的能力和表现受到用人单位的认可和好评，我们认为应在以下几个方面下功夫：

1.加强技能型的课程学习。充分利用课堂的师生示范、学生练习。同时充分利用实验室、实习基地的设备和空间，要求学生操作与演练。如油田勘探开发程序、开发层系划分与组合、井网与注水方式、油田开发方案报告编写、油田开发调整等知识的学习。

2.设立实验兴趣小组。实验兴趣小组定期开展活动。兴趣小组分为三类：一类是在教师指导下由学生尝试进行实验设计，目的是帮助学生加深对专业知识的理解和提高实验操作能力；一类是以问题为导向，引导学生通过设计综合性实验，提高学生实验设计能力；一类是协助和参与由教师主持的课题研究，目的是为了促使本科生及早进入科研，提高其研究水平。

3.建立学生实践平台。建议利用油藏工程实验中心，设立“油藏驱替机理与提高采收率研究中心”的学生组织。专业学生在假期充分利用“中心”的设备、场所、网络等为对广大石油工作者提供基础计算、文献调研等方面的社会服务。在服务的过程中，强化知识的掌握和知识面的拓宽，进一步了解油田开发运行的程序和规律。

（二）课程演练、专业实习相结合

阶梯式的推进，层层加固学生技能在课程演练中，需要对学生进行必要的实践训练，这种练习有助于学生理解与掌握有关的技能。除了课程演练外，实习也是重要的途径。在见习中学生可以学到在大学课堂上学不到的知识技能，如班主任的班级管理、课堂教学的组织、教材的处理方法。在条件允许的情况下，在见习过程中进行尝试性的教学，为后续课程的学习提示方向，为实习奠定基础。实习无疑是一种培养学生实践能力的综合方法，需要进行有效的组织与指导。学生在实习中必然遇到很多问题，并且只靠一个老师带队肯定是无法对每个学生进行细致指导。为此，组织小组共同备课，互相听课评课能够极大促进学生教学能力、评课能力的提高。

（三）科研实践与应用实践相结

科研应用，纵横交织科研能力的提高无疑要在科研实践中逐渐完善。一些人认为大学生不用做研究，也不用写论文。其实科研能力不是到研究生阶段才能培养的，科研能力的培养更是一种创新能力的培养过程，也是解决问题的训练过程。科研能力的提高也有助于应用能力的完善。因为在实践过程中会遇到一些学习过程中没听过见过的问题与困难，需要学生自己创造性地去解决。科研实践的训练有：观察法、调查法、实验法等，科研方法无疑能够帮助学生更好把握问题本质所在，为更好地寻找解决问题的方法奠定基础。同时科研实践过程中训练的独特视角能够促进自己突破书本知识、个人经验的局限，这样才会起到意想不到的效果。在实践过程应用到科研实践的过程中也会遇到书本中没有的知识，这就为科研提供了很重要的研究课题。因此应鼓励学生积极申请大学生创新课题、社会实践课题、参与教师的课题研究等。要严把论文关，要求做实证研究，从选题、综述、设计、论证、撰写每个环节都认真对待。有些实证研究，贴近学生的心理特点，丰富了其他专业学生的实验内容，提高了石油工程专业学生的实验设计与操作能力。

总之，教学实践必须明确培养目标，优化专业实践与实验教学体系，开展研究型实践教学，把“应用性”落到实处，使学生在激烈的社会竞争中获益，成为能主动适应社会发展和市场经济所需要的应用型石油工程人才。

参考文献：

[1]姜汉桥.油藏工程原理与方法[M].东营：中国石油大学出版社.

第2篇：石油工程概论论文范文

自学考试时间

辽宁葫芦岛2020年上半年理论课考试时间为4月11日星期六、12日星期日（上午9:00-11:30；下午14:30-17:00），各专业考试课程和时间安排详见（附表四、五）。2020年上半年实践环节考核和论文答辩的时间由各主考学校确定，各专业实践环节考核课程及时间安排详见（附表六、七）。

停考专业和遗留问题处理

（一）停考专业

1．能源管理（专科和独立本科段）专业自2017年下半年起停止接纳新生报名，2020年下半年起不再安排课程考试。

2.会计、会计（会计电算化方向）、护理学、船舶与海洋工程（航海技术方向）、船舶与海洋工程（轮机工程方向）、法律、日语、机械制造及自动化（数控加工方向）、焊接、视觉传达设计、广告、环境艺术设计、饭店管理和信息管理与信息系统等14个专科专业和电厂热能动力工程（应用本科）、数控技术（应用本科）、园林（应用本科）、计算机器件及设备（应用本科）、英语、物流管理、日语、石油工程、机电一体化工程、采矿工程、珠宝及材料工艺学、模具设计与制造、广告学、旅游管理、工业工程和新闻学等16个本科专业自2018年上半年起停止接纳新生报名，2021年上半年起不再安排课程考试。

3.艺术设计（人物形象设计方向）1个专科专业和服装设计与工程（应用本科）、营养、食品与健康、应用化学、机电设备与管理（矿山方向）、电子信息工程和教育技术等6个本科专业自2018年下半年起停止接纳新生报名，2021年下半年起不再安排课程考试。

以上停止接纳新生报名的39个专业的专业代码和专业名称不进行调整，仍按照原专业名称和专业代码报名考试及办理转考、免考和毕业，2021年下半年起停止颁发毕业证书。

（二）停考专业遗留问题处理

停考专业停止安排课程考试后，该专业的考生可按下述办法选择遗留问题处理方式：

1、停考专业中未合格的课程，可选择其它专业中名称和课程代码相同的课程进行考试。

2、停考专业中，尚有二门以下（含二门）理论课没有合格成绩不能毕业的，可自主选择自学考试其它原则上相近专业的相关课程参加考试，取得原专业考试计划规定的课程门数和学分即可按原专业申请毕业，最后办理毕业时间为2021年6月30日。

3、停考专业中，尚有二门以上理论课没有合格成绩不能毕业的，可按自学考试相关规定转入其它专业参加考试，取得专业考试计划规定的合格成绩后，按照转入专业申请毕业。

开考专业

专科专业：汉语言文学、英语、连锁经营管理、汽车检测与维修技术、数控技术、机电设备维修与管理、文秘、学前教育、计算机应用技术和物联网应用技术等10个专业。

专升本专业：汉语言文学、旅游管理、电子商务、计算机科学与技术、动物医学、电气工程及其自动化、软件工程、视觉传达设计、机械设计制造及其自动化、市场营销、动画、土木工程、护理学、药学、中药学、眼视光学、公安管理学、社会工作、化学工程与工艺、过程装备与控制工程、自动化、交通运输、人力资源管理、汽车服务工程、学前教育、环境设计、数字媒体艺术、小学教育、国际经济与贸易、金融学、船舶与海洋工程、会计学、工商管理、工程管理、法学和物联网工程等36个专业。

根据《教育部办公厅关于印发〈高等教育自学考试专业设置实施细则〉和〈高等教育自学考试开考专业清单〉的通知》（教职成厅〔2018〕1号）文件精神，我省制定了《2018年辽宁省高等教育自学考试专业调整工作实施方案》，从2018年下半年起，开考的专业全部调整为《高等教育自学考试开考专业清单》（已下简称《专业清单》）内专业，原开考专业不在《专业清单》内的，专业调整后全部取消，并停止接纳新生报考，2021年下半年起停止颁发毕业证书。专业调整对照情况详见（附表一、二、三）。专业调整后，原本科专业“第二学历”专业计划文件已不适用，2018年下半年起停止接纳新生报考“第二学历”，不再按照“第二学历”专业计划给新生办理课程免考。

旅游管理、电子商务、市场营销、人力资源管理、金融学、会计学（AB计划）和工商管理（AB计划）等九个专业，按照教育部文件要求，计划中增加公共政治课“基本原理概论”（课程代码：03709）。2019年下半年起报考该九个专业的新生，须考“基本原理概论”（课程代码：03709）。符合《辽宁省高等教育自学考试学历认定和课程免考实施细则》（辽招考委字〔2009〕21号）要求的考生，可以申请课程免考。

附表四：辽宁省自学考试2020年4月考试课程安排表（开考专业）（点击链接查看）

附表五：辽宁省自学考试2020年4月考试课程安排表（停考专业）（点击链接查看）

第3篇：石油工程概论论文范文

自学考试时间

辽宁营口2020年上半年理论课考试时间为4月11日星期六、12日星期日（上午9:00-11:30；下午14:30-17:00），各专业考试课程和时间安排详见（附表四、五）。2020年上半年实践环节考核和论文答辩的时间由各主考学校确定，各专业实践环节考核课程及时间安排详见（附表六、七）。

停考专业和遗留问题处理

（一）停考专业

1．能源管理（专科和独立本科段）专业自2017年下半年起停止接纳新生报名，2020年下半年起不再安排课程考试。

2.会计、会计（会计电算化方向）、护理学、船舶与海洋工程（航海技术方向）、船舶与海洋工程（轮机工程方向）、法律、日语、机械制造及自动化（数控加工方向）、焊接、视觉传达设计、广告、环境艺术设计、饭店管理和信息管理与信息系统等14个专科专业和电厂热能动力工程（应用本科）、数控技术（应用本科）、园林（应用本科）、计算机器件及设备（应用本科）、英语、物流管理、日语、石油工程、机电一体化工程、采矿工程、珠宝及材料工艺学、模具设计与制造、广告学、旅游管理、工业工程和新闻学等16个本科专业自2018年上半年起停止接纳新生报名，2021年上半年起不再安排课程考试。

3.艺术设计（人物形象设计方向）1个专科专业和服装设计与工程（应用本科）、营养、食品与健康、应用化学、机电设备与管理（矿山方向）、电子信息工程和教育技术等6个本科专业自2018年下半年起停止接纳新生报名，2021年下半年起不再安排课程考试。

以上停止接纳新生报名的39个专业的专业代码和专业名称不进行调整，仍按照原专业名称和专业代码报名考试及办理转考、免考和毕业，2021年下半年起停止颁发毕业证书。

（二）停考专业遗留问题处理

停考专业停止安排课程考试后，该专业的考生可按下述办法选择遗留问题处理方式：

1、停考专业中未合格的课程，可选择其它专业中名称和课程代码相同的课程进行考试。

2、停考专业中，尚有二门以下（含二门）理论课没有合格成绩不能毕业的，可自主选择自学考试其它原则上相近专业的相关课程参加考试，取得原专业考试计划规定的课程门数和学分即可按原专业申请毕业，最后办理毕业时间为2021年6月30日。

3、停考专业中，尚有二门以上理论课没有合格成绩不能毕业的，可按自学考试相关规定转入其它专业参加考试，取得专业考试计划规定的合格成绩后，按照转入专业申请毕业。

开考专业

专科专业：汉语言文学、英语、连锁经营管理、汽车检测与维修技术、数控技术、机电设备维修与管理、文秘、学前教育、计算机应用技术和物联网应用技术等10个专业。

专升本专业：汉语言文学、旅游管理、电子商务、计算机科学与技术、动物医学、电气工程及其自动化、软件工程、视觉传达设计、机械设计制造及其自动化、市场营销、动画、土木工程、护理学、药学、中药学、眼视光学、公安管理学、社会工作、化学工程与工艺、过程装备与控制工程、自动化、交通运输、人力资源管理、汽车服务工程、学前教育、环境设计、数字媒体艺术、小学教育、国际经济与贸易、金融学、船舶与海洋工程、会计学、工商管理、工程管理、法学和物联网工程等36个专业。

根据《教育部办公厅关于印发〈高等教育自学考试专业设置实施细则〉和〈高等教育自学考试开考专业清单〉的通知》（教职成厅〔2018〕1号）文件精神，我省制定了《2018年辽宁省高等教育自学考试专业调整工作实施方案》，从2018年下半年起，开考的专业全部调整为《高等教育自学考试开考专业清单》（已下简称《专业清单》）内专业，原开考专业不在《专业清单》内的，专业调整后全部取消，并停止接纳新生报考，2021年下半年起停止颁发毕业证书。专业调整对照情况详见（附表一、二、三）。专业调整后，原本科专业“第二学历”专业计划文件已不适用，2018年下半年起停止接纳新生报考“第二学历”，不再按照“第二学历”专业计划给新生办理课程免考。

旅游管理、电子商务、市场营销、人力资源管理、金融学、会计学（AB计划）和工商管理（AB计划）等九个专业，按照教育部文件要求，计划中增加公共政治课“基本原理概论”（课程代码：03709）。2019年下半年起报考该九个专业的新生，须考“基本原理概论”（课程代码：03709）。符合《辽宁省高等教育自学考试学历认定和课程免考实施细则》（辽招考委字〔2009〕21号）要求的考生，可以申请课程免考。

附表四：辽宁省自学考试2020年4月考试课程安排表（开考专业）（点击链接查看）

附表五：辽宁省自学考试2020年4月考试课程安排表（停考专业）（点击链接查看）

第4篇：石油工程概论论文范文

关键词:虚拟现实;技能培训;虚拟培训;模式

中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)31-

Explore the Training System Development Model Based on Virtual Reality Technology

GAO Ben-cai, LIU Guang-ran

(Tianjin University of Technology and Education, School of Information Technology and Engineering, Tianjin 300222, China)

Abstract: Compared to formerly any time,Nowadays,China all needs the high quality technical worker who grasps each skill. Compared with the developed country The Chinese mechanic population as well as the intermediate and senior mechanic's proportion has already a very big disparity, this does not tally extremely with the Chinese high speed development financial circumstance, The traditional mechanic education has not been able to complete the such huge education project. This article will discusses the new training pattern based on the virtual reality technology --- Virtual Training, Analyzes the sole superiority which the virtual reality technology has and pour it into the mechanic development as formidable propelling force, elaborated the virtual training system performance history and attempts to summarize the development pattern. Hoping this article can provide the model for the correlation personnel, provide the powerful talented person safeguard to maintains the high speed development for the Chinese economy.

Key words: virtual Reality; skills training; virtual training; mechanic

在当今中国,技工教育受到全社会的高度重视,知识、技能和创造得到了充分的尊重和发挥,一个有利于技工教育发展的良好氛围正在形成。

随着经济全球化进程的加快,21世纪的中国已经成为全世界的制造中心,我国要想扮演好这个世界制造中心的角色,一大批高素质技术工人必不可少。现代产品的更新换代的周期已经完全的颠覆了一些人所能够承受时间概念高科技产品更是源源不断的推陈出新。传统的技工培训模式已经不能挑起这么艰巨的任务,亟待开发新的培训模式。

诸多难题阻碍着现代技工教育的发展,至今技工学校还没有走出一条适合中国国情的发展道路。我想基于虚拟现实技术的虚拟培训或许可以解决难题实现破冰,推动技工教育的良好的发展。

1 虚拟现实概念及特征

虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)是1989年美国的J.Lanier(后来曾是专做VR产品的VPL公司董事长)提出的,国内也有人译为“灵境”,国外与虚拟现实同类的术语,还有虚拟环境、人工现实及电脑空间等。

虚拟现实有三个突出的特征:沉浸性、交互性、构想性。

2 桌面虚拟现实与虚拟培训

桌面虚拟现实(Desktop Virtual Reality,DVR)主要是在个人计算机和低级别的工作站上进行环境仿真,依靠计算机的屏幕提供给用户一个虚拟的平台,运用虚拟现实的输入设备实现与虚拟世界场景之间的交互。

虚拟现实技术是利用计算机生成极为逼真的环境,通过生动的视觉、听觉、触觉等效果以及随参与者的动作而变化的场景使人获得身临其境的感觉。现阶段由于完全的虚拟现实系统价格昂贵目前只用于科学研究,其中基于虚拟现实技术的培训(简称虚拟培训)采用增强现实的虚拟现实系统(也称桌面虚拟现实)改变了原有的培训方式,为用户提供一个直观、友好的图形化培训环境,适应社会需求。使得用户在计算机提供的逼真的三维虚拟环境中熟练掌握某一装置或某一系统的操作使用方法。大大减少了技工培训中的各种资源的消耗提高了培训质量和培训效率,有助于实现对于危险作业或不具备试验条件的高级培训。

3 职业技能培训

职业技能培训是现代经济增长的不竭动力。著名经济学家舒尔茨在考察经济增长的主要原因时指出:对人力资本的投资是最重要的生产性投资,也是经济增长不竭的动力。根据人力资本理论,人力资本比物质、货币等资本要素具有更大的增值空间,因为作为“活资本”的人力资本,具有创新性、创造性,具有有效配置资源、调整企业发展战略等市场应变能力。因此,职业技能培训是人力资本投资的一个组成部分,而且职业技能培训是实现终身教育,建设学习型组织的主要教育形式,其良性发展能满足社会经济发展对高素质、技能型人才的需要,必然对GDP增长带来更高的贡献率。

4 虚拟培训系统的开发过程模式探究与设计实例

虚拟培训系统是利用虚拟现实技术生成的一类适于进行教育培训的虚拟环境,它可以是某一现实世界培训基地或设施的真实再现,也可以是虚拟构想的世界。受训人员通过与虚拟环境进行交互获得经验达到学习和培训的目的。

4.1 虚拟培训系统的开发模式

在中国知网上以虚拟培训系统开发模式为检索词分别以题名和全文项进行精确查找,查找结果都是没有相关的文献资料,通过阅读虚拟培训系统的相关论文资料后也没有发现关于虚拟培训系统开发模式的有关论述。通过阅读虚拟培训系统的相关文献,比较各种虚拟培训系统的开发过程,结合本人实际的设计经验总结归纳出虚拟培训系统开发模式。如图1所示。

虚拟培训系统的开发过程大致分为四个阶段:首先,对将要开发的课程进行系统分析,其中包括对学习内容的分析判断虚拟培训系统是不是内容表现的最佳选择。如果可行就要继续将学习内容进行必要的分解分成若干的模块和单元,这样有利于将复杂的任务简单化使整个任务比较容易的得以实现;另外要对学习任务进行分析即通过培训要求学习者掌握的知识经验的总和并为接下来的教学策略的选择提供支持,在这项工作中还需要明确学习者要掌握预期的知识经验需要学习的各种理论知识、动作要领、技能流程以及必须完成的操作练习。其次,同时进行3D图像建模与交互的设计与实现两个阶段的工作。这两个阶段也是系统开发的两条主线,在3D图像建模阶段依据前期的素材的准备运用3D建模工具开发虚拟学习环境。这个阶段是整个开发过程中工作量最繁重的一个阶段,需要开发人员熟练掌握3D建模工具,通过反复细致的设计修改才能开发出逼真的虚拟环境。要根据学习者的特征(不同群体适应不同的交互方式)依据相关的交互理论运用恰当的交互工具科学合理的进行设计与实现。交互的设计与实现阶段要特别的引起重视,因为大部分学习任务的完成都有赖于系统的交互功能,交互设计的好坏与最终的学习效果有着直接的联系。最后,是系统的合成与调试,这一阶段能够保证系统顺利的得以实现并应用在教学中。在该阶段中包括了将必要的教学策略、理论知识以及一些必要的文字说明嵌入到系统中使它真正成为一个用于教学的工具。在调试是比较繁杂的工作,需要我们有足够的耐心和精益求精的精神通过不断的发现问题解决问题使系统不断的得到完善保证系统发挥最大的作用。

4.2 虚拟现实系统的设计实例

4.2.1 案例简介

数控机床是技工培训中的重要课程,由于数控技术较为复杂所以学习难度比较大,学员往往要用很长的时间来了解数控机床的工作原理之后才能够进入现场实际操练或是根本找不到相应的设备操练。我们设想开发这样一个虚拟训练系统使学员能够利用电脑实现理论与实践相结合,通过使用这么一个系统学员能够掌握数控技术的基本理论知识、数控机床的组成及工作原理、基本的操作练习。让学员在进入实训现场之前形成必要的知识经验的准备,增强训练的针对性提高培训效率。

4.2.2 设计构想

该虚拟训练系统首先呈现出的是数控技术的基础知识和数控机床的工作原理,此处用带有碰撞的行走动画来表现。围绕数控机床的工作程序来设计活动和交互,在给出零件的所有运动、尺寸、工艺参数等加工信息后学员被要求编制出零件加工的数控程序单。对于形状复杂的零件,学员可以在计算机上进行自动编程(APT)或CAD/CAM设计;编好的数控程序学员会被要求输入到数控装置的一种存储载体上,用动画形式抽象表现数控装置从内部存储器中取出或接受输入装置送来的一段或几段数控加工程序,经过数控装置的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑处理,输出各种控制信息和指令给驱动装置,经功率放大后按照指令信息的要求驱动机床移动部件,以加工出符合图样要求的零件;再用动画显示位置检测装置将数控机床各坐标轴的实际位移量检测出来,经反馈系统输入到机床的数控装置之后,数控装置将反馈回来的实际位移量值与设定值进行比较,控制驱动装置按照指令设定值运动;学员在呈现的辅助控制操纵界面中按下按钮后随之会发生相应的变化比如刀具的转换、指令交换工件和机床部件的松开、夹紧等动作。在以上几个步骤中适时现实必要的文字补充材料以便于学员理解。

4.2.3 技术实现

本系统的开发工作主要集中在虚拟场景建模、虚拟动画的制作以及交互的设计与实现三个环节。

在建模方面,3DSMAX的建模功能是非常强大的完全能够满足桌面虚拟现实系统的建模需求。在虚拟动画的制作方面,可以用普通的动画制作软件如flash等。但是这样就存在一个不同格式文件相融合的问题,如果直接用3DSMAX制作的话相对来说会比较容易。在交互方面,较为简单的交互可以将MAX格式转换成VRML格式通过VRML内部的交互传感器来实现。在一些较为复杂的交互实现上编程语言更具优势,但是难度也是很大的。有很多交互我们根据学习任务要进行设计的但是实现起来难度很大,我们就要灵活掌握通过对能够实现的交互功能进行有限的组合达到预期的效果。在交互的设计实现过程中还要重点关注的一个问题就是有效的教学设计的使用。

5 结束语

全文主要探讨了虚拟现实技术应用于技工技能培训的新模式,介绍了虚拟培训系统的开发过程,至于具体的应用于技工教育的虚拟培训系统(软件)的设计和开发我们正在进行进一步的研究。

参考文献:

[1] 宋达.虚拟现实技术在教育领域中的应用与设计[硕士学位论文].长春:东北师范大学,2005.

[2] 薛瑞华.腹腔镜手术虚拟现实训练软件开发研究[硕士学位论文].济南:山东大学,,2005.

[3] 历俊丰.数控切割机虚拟训练系统研究[硕士学位论文].哈尔滨:东北林业大学,2007.

[4] 徐颖.新公共管理背景下的职业技能培训体系改进的研究:[硕士学位论文].上海:上海交通大学,2007.6

[5] Andies van Dam,Andrew S.forsberg et.al. Immersive VR for Scientific Visualization:A Progress Peport[R].IEEE Computer Graphics and Applications 2000.11.27

[6] 尹晓.虚拟培训技术在石油工业中的应用研究:[硕士学位论文].大庆:大庆石油学院,2006.

[7] 段新昱.虚拟现实基础与VRML编程[M].高等教育出版社,2004:1-2,53-59.

[8] 汪成为,高文,王行仁.灵境(虚拟现实)技术的理论、实现及应用[M].北京:清华大学出版社,1996.