CN108376490A - 一种基于大型设备的仿真教学软设备实现方法 - Google Patents

一种基于大型设备的仿真教学软设备实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于大型设备的仿真教学软设备实现方法，包括以下步骤：S1、构建仿真教学软设备模拟软件；S2、构建模拟设备的基本框架，关联大型设备内部结构；S3、主监控软件的电脑上安装传感器，构建并存储标准操作流程的影像，进行拆解、分类、存储，与课程分类部分进行关联；S4、子仿真软件的电脑上安装传感器和定位器，选择需求的课程，调取标准操作流程的影像，学生实训仿真操作，构建实训仿真操作立体图，判断实训仿真操作立体图是否合规；S5、对不合规部分进行针对性训练，完成仿真教学软设备在大型设备上的实现。本发明提出的实现方法，过程简单，投入成本低，实训效果好，人力物力消耗少，自动化程度高。

Description

一种基于大型设备的仿真教学软设备实现方法
技术领域
本发明涉及教学软设备技术领域，尤其涉及一种基于大型设备的仿真教学软设备实现方法。
背景技术
为了适应社会对全能型人才的需求，越来越多的学校会在教学过程中设置实训课程，以方便学生对具体工作的时间演练，提高学生的动手操作能力。但由于实训课程的开展需要数台大型仪器设备，且实训所需要的场地也较大，对于学校而言资金投入较大，对于教师而言管理和设备维护难度较大，对于学生而言受益效果不明显。因此真实仪器设备的实训无法落实，目前多数采用1对多的形式，即1台仪器设备用于几名、几十名甚至上百名学生的授课学习，这样虽然降低了资金的投入，减轻了教师的管理和设备的维护难度，但对于学生而言，实践动手时间过短，实训的效果不理想，实训意义不大。基于此，本发明提出一种基于大型设备的仿真教学软设备实现方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于大型设备的仿真教学软设备实现方法。
一种基于大型设备的仿真教学软设备实现方法，包括以下步骤：
S1、构建仿真教学软设备模拟软件，所述模拟软件包括课程分类部分、标准操作流程演示部分、实训课程选择部分、实训仿真操作立体图构建部分、影像的存储部分、仿真操作与标准操作匹配部分以及不合规操作显示部分；
S2、按照大型设备的实际尺寸与模拟设备的尺寸比例为50～200：1构建设备基本框架，并将大型设备内部结构通过立体装配图的形式与构建的设备基本框架进行关联，形成设备的详细拆解图，并由技术人员对详细拆解图上各部件的名称、功能进行标注和区别显示；
S3、在主监控软件的电脑上安装传感器，对教师演示的标准操作流程的图像和位移进行获取，并传送至主监控软件的电脑上，构建并存储标准操作流程的影像，将存储的标准操作流程进行拆解、分类、存储，并与课程分类部分进行关联；
S4、在子仿真软件的电脑上安装传感器和定位器，由学生从电脑上的实训课程选择部分选择需求的课程，调取相应部分的标准操作流程的影像进行演示，学生进行实训仿真操作，传感器将学生实训仿真操作的影像传送至实训仿真操作立体图构建部分，调取步骤S3中相应部分的标准操作流程的影像，判断实训仿真操作立体图与标准操作流程的影像是否匹配，并将不匹配的部分在不合规操作显示部分进行展示；
S5、教师和学生对不合规部分进行针对性训练和技术指导，完成仿真教学软设备在大型设备上的实现。
优选的，所述仿真操作与标准操作匹配部分需要管理员预先设定每个操作在三维立体图像上的最大偏差量，并由各最大偏差量与主监控软件的电脑上获取的影像拟合成标准操作的图像，再与子仿真软件的电脑上获取的实训仿真操作的影像进行匹配。
优选的，所述子仿真软件的电脑均与主监控软件的电脑相连接，所述连接的方式为局域网、有线网络或无线网络中的任意一种，子仿真软件的电脑由主监控软件的电脑进行控制，所述主监控软件的电脑还与管理人员手机上的实训管理APP软件相关联，用于从手机端监控学生仿真操作的情况。
优选的，所述传感器采用图像传感器和位移传感器相结合的方式。
优选的，所述不合规操作显示部分与主监控软件的电脑相连接，且不合规操作显示部分启动后，在主监控软件的电脑上进行突出显示。
优选的，所述突出显示的具体形式为将不合规操作所对应的子仿真软件的定位进行亮色显示、闪烁显示或位置增大显示中的任意一种或几种方式的组合。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、降低大型设备购买的数量，同时降低大型设备所需场地的资金投入，整体降低资金投入成本，仅需数台电脑和传感器即可完成大型设备的仿真教学，锻炼学生的动手操作能力，并有针对性的进行学习和练习，使实训学习事半功倍；
2、通过标准操作流程的影像与每个操作在三维立体图像上的最大偏差量相结合，构建标准操作的图像合格范围，以保证软件自动识别和判断学生操作是否合规，相比于人工判断而言，误差小，准确性更高，人工物力的消耗低；
3、教师可以在主监控软件的电脑上实时掌握学生实训的情况，并有针对性的对操作不合规的学生进行指导，提高实训的意义，方便教师的管理。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例，本发明提出的一种基于大型设备的仿真教学软设备实现方法，包括以下步骤：
S1、构建仿真教学软设备模拟软件，所述模拟软件包括课程分类部分、标准操作流程演示部分、实训课程选择部分、实训仿真操作立体图构建部分、影像的存储部分、仿真操作与标准操作匹配部分以及不合规操作显示部分，且仿真操作与标准操作匹配部分需要管理员预先设定每个操作在三维立体图像上的最大偏差量，并由各最大偏差量与主监控软件的电脑上获取的影像拟合成标准操作的图像，再与子仿真软件的电脑上获取的实训仿真操作的影像进行匹配；
S2、按照大型设备的实际尺寸与模拟设备的尺寸比例为50～200：1构建设备基本框架，并将大型设备内部结构通过立体装配图的形式与构建的设备基本框架进行关联，形成设备的详细拆解图，并由技术人员对详细拆解图上各部件的名称、功能进行标注和区别显示；
S3、在主监控软件的电脑上安装传感器，对教师演示的标准操作流程的图像和位移进行获取，并传送至主监控软件的电脑上，构建并存储标准操作流程的影像，将存储的标准操作流程进行拆解、分类、存储，并与课程分类部分进行关联；
S4、在子仿真软件的电脑上安装传感器和定位器，子仿真软件的电脑均与主监控软件的电脑相连接，所述连接的方式为局域网、有线网络或无线网络中的任意一种，子仿真软件的电脑由主监控软件的电脑进行控制，所述主监控软件的电脑还与管理人员手机上的实训管理APP软件相关联，用于从手机端监控学生仿真操作的情况；由学生从电脑上的实训课程选择部分选择需求的课程，调取相应部分的标准操作流程的影像进行演示，学生进行实训仿真操作，传感器将学生实训仿真操作的影像传送至实训仿真操作立体图构建部分，调取步骤S3中相应部分的标准操作流程的影像，判断实训仿真操作立体图与标准操作流程的影像是否匹配，并将不匹配的部分在不合规操作显示部分进行展示；所述不合规操作显示部分与主监控软件的电脑相连接，且不合规操作显示部分启动后，在主监控软件的电脑上进行突出显示，突出显示的具体形式为将不合规操作所对应的子仿真软件的定位进行亮色显示、闪烁显示和位置增大显示；
S5、教师和学生对不合规部分进行针对性训练和技术指导，完成仿真教学软设备在大型设备上的实现。
本发明中，传感器采用图像传感器和位移传感器相结合的方式。
本发明提出的实现方法，需求的大型设备数量少，资金投入成本低，不合规判断的准确率可以达到96％，准确率高，一名教师可以对数名学生进行实训指导，实训效率高，学生动手能力显著提高，教师对学生的管理方便。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于大型设备的仿真教学软设备实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、构建仿真教学软设备模拟软件，所述模拟软件包括课程分类部分、标准操作流程演示部分、实训课程选择部分、实训仿真操作立体图构建部分、影像的存储部分、仿真操作与标准操作匹配部分以及不合规操作显示部分；
S2、按照大型设备的实际尺寸与模拟设备的尺寸比例为50～200：1构建设备基本框架，并将大型设备内部结构通过立体装配图的形式与构建的设备基本框架进行关联，形成设备的详细拆解图，并由技术人员对详细拆解图上各部件的名称、功能进行标注和区别显示；
S3、在主监控软件的电脑上安装传感器，对教师演示的标准操作流程的图像和位移进行获取，并传送至主监控软件的电脑上，构建并存储标准操作流程的影像，将存储的标准操作流程进行拆解、分类、存储，并与课程分类部分进行关联；
S4、在子仿真软件的电脑上安装传感器和定位器，由学生从电脑上的实训课程选择部分选择需求的课程，调取相应部分的标准操作流程的影像进行演示，学生进行实训仿真操作，传感器将学生实训仿真操作的影像传送至实训仿真操作立体图构建部分，调取步骤S3中相应部分的标准操作流程的影像，判断实训仿真操作立体图与标准操作流程的影像是否匹配，并将不匹配的部分在不合规操作显示部分进行展示；
S5、教师和学生对不合规部分进行针对性训练和技术指导，完成仿真教学软设备在大型设备上的实现。
2.根据权利要求1所述的一种基于大型设备的仿真教学软设备实现方法，其特征在于，所述仿真操作与标准操作匹配部分需要管理员预先设定每个操作在三维立体图像上的最大偏差量，并由各最大偏差量与主监控软件的电脑上获取的影像拟合成标准操作的图像，再与子仿真软件的电脑上获取的实训仿真操作的影像进行匹配。
3.根据权利要求1所述的一种基于大型设备的仿真教学软设备实现方法，其特征在于，所述子仿真软件的电脑均与主监控软件的电脑相连接，所述连接的方式为局域网、有线网络或无线网络中的任意一种，子仿真软件的电脑由主监控软件的电脑进行控制，所述主监控软件的电脑还与管理人员手机上的实训管理APP软件相关联，用于从手机端监控学生仿真操作的情况。
4.根据权利要求1所述的一种基于大型设备的仿真教学软设备实现方法，其特征在于，所述传感器采用图像传感器和位移传感器相结合的方式。
5.根据权利要求1所述的一种基于大型设备的仿真教学软设备实现方法，其特征在于，所述不合规操作显示部分与主监控软件的电脑相连接，且不合规操作显示部分启动后，在主监控软件的电脑上进行突出显示。
6.根据权利要求5所述的一种基于大型设备的仿真教学软设备实现方法，其特征在于，所述突出显示的具体形式为将不合规操作所对应的子仿真软件的定位进行亮色显示、闪烁显示或位置增大显示中的任意一种或几种方式的组合。
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