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摘要:以学期项目为主线，将MR技术引入其中，在项目整个生命周期中，让学生在虚拟世界与现实世界合并的可视化环境中完成学期项目，同时在学生与虚拟环境的互动中完成必要的理论学习、技能练习和素质培养。据此培养学生对知识的综合运用能力，培养学生的职业道德，培养学生分析问题、解决问题的能力。实践证明，MR技术引入学期项目课激发了学生的主动性、积极性。
关键词:MR技术;学期项目课;教学改革
MR即混合现实技术(MixedReality)，是对增强现实技术和虚拟现实技术的进一步发展，具有将虚拟世界与现实世界进行合并形成新的可视化环境，并在虚拟世界、现实世界与用户之间搭起一条交互反馈的信息线路，实现现实世界与虚拟世界的无缝链接。［3］学生既可与虚拟物体实现交互，又可与真实世界实现交互，为学生带来良好的互动体验，增强学生体验的真实感，让学生有一种“身临其境”的体验，MR突破了传统的空间、时间限制。此外MR还能为学生提供视觉、触觉及嗅觉的感知。随着技术的不断革新，全新的移动互联终端为MR技术的扩展研究也可提供更为广阔的平台。
1教学现状
《学期项目课程》是机电一体化专业课题体系中重要的核心课，整个课程学生自由组合八人一组，完成一个教师指定的机电一体化项目，即项目方案设计、机械设计、控制系统设计、整机装配调试。主要授课对象是大二或者大三学生。采用理论课形式或者实训周的形式，项目分成多个任务点，确定项目的功能，进行功能分析，提出功能指标，构思整机方案，三维造型，绘制加工图纸，控制系统设计，完成项目要求产品，最后书写项目报告并进行分组答辩。综上该学期项目课在实施中存在以下主要问题:(1)项目产品制作过程中，学生材料安排不合理，加工水平有待提高，故会造成大量材料的浪费。(2)由于学生材料加工水平不同，有的学生快，有的学生慢，会造成有些组提前完成项目任务，而有些组则完不成任务，导致任务最后答辩环节参差不齐。(3)授课教师团队单一，授课团队主要由专业组教师和实训教师组成，成员单一，可适当增加企业有项目经验的导师。
2教学改革目标
(1)教学中的项目均使用企业实际生产案例作为教学载体贯穿整个课程的项目教学过程，构建基于真实项目的一体化教学内容体系，让学生在MR混合现实世界中完成理论知识和实践知识的学习，依此建立完整知识体系。［2］(2)充分运用MR技术实现三维造型、输出工程图、控制系统装调、整机装调等，既可以减少不必要的材料浪费，又可以采取互动教学模式能够极大地增加教学活动的灵活性和趣味性，使学生沉浸在“身临其境”的用户体验中。(3)建立一套以工作量及MR输出效果考核为基础的激励制度，切实根据教师指导实绩进行有效的管理与工作量考核。
3教学改革实施
《学期项目课程》是针对职业岗位某一发展阶段的能力要求设计的综合实践课程，要求具有综合性、创新性与实践性等特点。利用MR混合现实技术可以把学生的构思转换成无需佩戴眼镜即能够看见的虚拟物体和现实环境结合后的场景，使之提升至即看即感受的数字化空间视觉效果，极大的提高了项目开发过程中的所见即所得，且可以根据实际情况随意修改，直到满意为止，且整个过程无需加工，做到“无材料化”设计，从而节省时间及材料成本。考虑到学期项目的复杂度较高，实施过程中对学生团队协作精神要求较高，所以有必要循序渐进，将课程项目拆分成5个实践任务(子项目)，即方案设计、MR三维造型、控制系统设计、MR装配调试、编写产品说明书。其中MR三维造型、控制系统设计、MR装配调试采用MR混合现实技术来实现，既可以减少不必要的材料浪费，又可以采取互动教学模式能够极大地增加教学活动的灵活性和趣味性，使学生沉浸在“身临其境”的用户体验中。根据《学期项目课程》课程内容的特点，教学内容分为两个阶段实施，其中第一阶段和第二阶段的教学时数分别占总学时的20%和80%。［2］第一阶段讲解5个任务(子项目)，即方案设计、MR三维造型、控制系统设计、MR装配调试、编写产品说明书，大纲要求的理论知识和实践内容涵盖其中。依此为第二阶段的教学，即课程团队项目研发建立良好的基础。第二阶段要求将MR混合现实技术应用于课堂实践教学。学生根据自己选取的项目，按照5个子任务完成项目相关功能，并将MR混合现实技术应用于项目设计中。项目自主设计、合作完成，构建学习环境，将混合现实技术应用于课堂实践教学。教师可以利用相关设备模型来检测实际的应用效果;通过在现有的教学评价体系，补充新的评价内容完成实践研究结果的详细评价。如下图为基于MR的教学设计系统图。
4结语
利用时下流行的MR(MixedReality)混合现实技术，对机电一体化专业《学期项目课三》课程进行重新开发设计，构建了一套行之有效的教学方法，学生在与虚拟环境的互动中完成必要的理论学习、技能练习和素质培养。在教学过程中学生实现了从相对被动的地位到主导地位的转换，且极大的减少了教学过程中材料的浪费。该教学改革也可以推广到其他课程的教学中。
参考文献:
［1］孙辉．船舶混合现实(MR)技术应用展望［J］．航海技术，2016(4)．
［2］贾玉坤，等．基于CDIO模式的学期项目课教学改革探索［J］．科技风，2019(17):75．
［3］孔玺．混合现实技术及其教育应用现状与展望［J］．现在远距离教育，2019(3):82-83.
作者:贾玉坤 沈姝君 周海丹 陈进熹 洪尉尉 单位:杭州职业技术学院特种设备学院