网络环境下虚拟三维实践教学平台应用于高职计算机组装与维护课程教学的研究

摘 要 本文主要针对高职院校普遍开设的计算机组装与维护课程实践动手环节训练不足，结合目前较为流行的虚拟三维实践教学建模技术，论述虚拟三维实践教学平台设计并搭建的可行性和必要性，并依据课程建设方案及教学目标给出虚拟三维实践教学平台功能模块设计方案。

关键词 计算机组装与维护 虚拟三维实践教学技术 实践平台

1 计算机组装与维护课程特点及实训现状

计算机组装与维护课程是高职计算机类专业开设的必修基础课之一，通过该课程学习使学生掌握计算机各部件工作原理及功能、硬件组装、操作系统和应用软件的安装、整机维护及性能测试优化等方面。目前该课程具有以下三个特点：（1）教学内容与市场结合紧密，更新速度快；（2）教学内容广且泛，知识点技能点涵盖多；（3）提高学生实际动手能力是课程教授的终极目标。

针对计算机组装与维护类以实践动手操作为主的课程来说，目前大多高职院校均倾向采用实践教学为主、理论教学为辅的指导思路，但大多数高职院校计算机组装与维护实训室设备老旧，往往采用将要淘汰的电脑用于学生实训，这样只能满足学生认识过时设备的类型和断电后拆装的基本需要，无法安排任何加电实训内容。其次，该课程学生实训过程具有一定的不可控性，设备损坏不可避免，如果全实训过程均采用实体设备则损耗快、维修成本高，同时也增加实验员实训准备及器材管理的难度。

因此，虽然说各高职院校普遍比较重视计算机组装与维护课程实训教学环节，但形式重于实际，学生的学习还是停留在理论知识层面，与行业的实际要求还有一定差距，技能训练的方式方法还有待改进和提高。

2 虚拟三维实践教学平台搭建在计算机组装与维护课程实训教学中的优势

虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）是近年来出现的高新技术，虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身临其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。搭建虚拟三维实践教学平台能有效解决实训环节中场所、器材不足以及管理运维成本过高的问题，而且通过模拟实际工作环境，使得学生能真正做到“贴近实战、人人动手、反复演练”。教师充分利用虚拟三维实践教学平台来讲解计算机各部件，使学生直观了解各部件形状、功能、特点以及在组装中应注意的问题。学生在充分利用此平台练习操作后再进行真机操作，不仅强化学生对知识点技能点掌握的程度，也大大降低真实设备的无故损耗和重复投资。通过将虚拟三维实践教学平台与真机操作训练，使得学生在理论知识和实践动手技能方面受到了全方位职业培养和锻炼，为达到专业人才培养的职业技能目标打下坚实的基础。

3 计算机组装与维护虚拟三维实践教学平台设计目标

在梳理现有计算机组装与维护课程实训内容以及需达到教学目标前提下，结合目前虚拟现实技术的发展水平和设计要求，提出计算机组装与维护虚拟三维实践教学平台设计目标：

（1）平台应包含丰富的虚拟设备种类和型号，学生可以通过各种方式挑选部件完成计算机的组装实验。（2）平台具有一定开源性，有平台设备资源库，能允许第三方对库内资源更新扩充，方便增加和删减。（3）平台能提供较为真实的、功能完善的工作台操作环境，为计算机组装与维护实训教学提供虚拟场景，便于学生“贴近实战、定岗实训”。（4）平台具有良好的人机交互界面，反应迅速，能对操作正确与否实时进行判断，并有正确操作方法的提示和引导，有完备的说明文档，便于学生课余时间自主学习。（5）平台数据库应包含比较完善的视频演示文档，使学生在操作过程中始终得到正确的引导。（6）平台应能对学生的实训结果进行自动检测评分，并将出错步骤及正确做法告知学生。（7）平台应建有实训操作题库，可根据实训内容从题库抽取考题完成学生期末部分实践操作考核。

4 虚拟三维实践教学平台功能模块设计与实现

依据设计目标，虚拟三维实践教学平台要能实现计算机组装、维护、考核三个主要要求。其中组装模块主要是实现计算机各部件的组装，通过该模块使用，使学生掌握计算机各部件基础知识，每个配件的功能特性及组装过程中应注意的问题；维护模块主要实现计算机常见软硬件维修维护操作，可模仿各类常见故障和问题，通过该模块使用使学生快速掌握软硬件安装调试方法，维护常见应用软件；考核模块主要实现题库的录入抽取和在线评分功能，学生使用该模块可有选择进行自主测试，也可用于期末实践综合考核和技能大赛评分工具。

除了上述三个主要模块意外，还应包含用户管理模块、实训报告模块、辅导答疑模块、题库管理模块，具体功能描述如下：（1）用户管理模块。分为三个权限等级，一级为管理员级，可对整个平台进行所有模块进行管理和维护；二级为维护员级，可管理维护实训项目、实训内容和题库，并对实训报告进行批阅；第三级用户级，仅对管理员开通的权限模块用户有权进行使用。（2）实训报告模块。维护员可对新增修改和删除实训报告及其内容，并依据虚拟操作可自动或人工完成批阅得出最终评价结果。（3）辅导答疑模块。教师和学生可借助此模块在线或离线对操作中遇到的问题进行答疑解惑，同时也具备管理资源库功能，方便学生自主查阅观看演示文档和视频。（4）题库管理模块。维护员可以对题库进行新增修改和删除操作，并根据每题设定的分值和每次考核确定的题目组成能自动生成考核试题，并依据标准答案可自动或人工完成批改得出成绩。

5 结束语

通过该平台的使用，学生能不受场地、设备限制随时开展计算机组装与维护方面的相关实践操作，也一定程度上避免了计算机硬件设备的损耗，创新了计算机组装与维护课程实践教学的模式，将极大提高高职学生自主学习的积极性，课程相关知识点和技能点的掌握也会更加牢固。

参考文献

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