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基于 VR/AR 的机械设计基础教学认知机理与协同创新机制研究 ——面向新工科高职教育的自适应教学模式探索与实证

纪 永荣, 李栋 梁*

摘要

【目的】针对新工科背景下高职机械设计基础课程教学痛点(如抽象原理理解困难、实训风险高、评价主观性强),
探索基于 VR/AR 技术的自适应教学模式,以提升教学效能与学生综合能力。【方法】以兰州现代职业学院数控技术专业
学生为研究对象(N=120),构建“AR 透视 -VR 试错 - 虚实联动”三阶教学模式,开发动态剖切工具、虚拟实训系统及
多模态评价平台,采用混合研究方法(问卷调查、行动研究、实证分析)对比实验组(VR/AR 辅助教学)与对照组(传
统教学)的学习效果。【结果】实验组学生空间想象力提升(32.7%),操作错误率降低(41.2%),学习满意度达(89.5%);
教师教学效率提升(28.6%)。多模态数据驱动的评价模型(涵盖空间思维、工程严谨性等维度)准确率达(87.3%)。【结
论】VR/AR 技术通过增强认知具身性、降低实训风险、优化过程评价,显著提升高职机械设计课程的教学效果,为教育
数字化转型提供了理论支持与实践范式。未来可扩展至多学科协作与 AI 驱动的自适应学习路径探索。

关键词

VR/AR 技术;机械设计基础;新工科;自适应教学;多模态评价

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参考

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