中職學(xué)校汽車運(yùn)用與維修專業(yè)仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式的有效性研究

畢翠英　黃曉初

摘 要：隨著計算機(jī)軟件技術(shù)的迅速發(fā)展，仿真技術(shù)在教學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。近年來的職業(yè)教育教學(xué)中，仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)逐漸走入了各中職和高職院校，該文主要探討在中等職業(yè)教育中，汽車運(yùn)用與維修專業(yè)如何進(jìn)行仿真實(shí)訓(xùn)，才能發(fā)揮其在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的有效性作用。

關(guān)鍵詞：仿真實(shí)訓(xùn) 實(shí)操實(shí)訓(xùn) 效率

中圖分類號：G433 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（a）-0143-02

1 汽車專業(yè)仿真軟件的出現(xiàn)開辟了中等職業(yè)學(xué)校汽車運(yùn)用與維修專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的新時代

中等職業(yè)教育是培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型、技能型人才的教育，是以職業(yè)能力培養(yǎng)為主的教育。中等職業(yè)技術(shù)教育在教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)注重職業(yè)的生產(chǎn)過程和實(shí)際要求，強(qiáng)調(diào)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容與職業(yè)崗位需求的針對性，以職業(yè)崗位的需求確定教學(xué)內(nèi)容?！秶鴦?wù)院關(guān)于大力發(fā)展職業(yè)教育的決定》中要求，加強(qiáng)職業(yè)院校學(xué)生實(shí)踐能力和職業(yè)技能的培養(yǎng)，高度重視實(shí)踐和實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)，大力推行工學(xué)結(jié)合、校企合作的培養(yǎng)模式。這一決定反映了我國現(xiàn)代化建設(shè)的迫切需要，說明我國目前生產(chǎn)一線的技能型人才緊缺問題十分突出。中等職業(yè)教育的核心是實(shí)訓(xùn)教學(xué)，中等職業(yè)學(xué)校學(xué)生技能的體現(xiàn)標(biāo)志著這所職業(yè)學(xué)校職業(yè)教育水平的高低。

目前中等職業(yè)學(xué)校汽車運(yùn)用與維修專業(yè)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)可分為師生在實(shí)訓(xùn)車間進(jìn)行的對實(shí)際設(shè)備操作的硬實(shí)訓(xùn)——實(shí)操實(shí)訓(xùn)，和在計算機(jī)房利用仿真軟件模擬實(shí)訓(xùn)環(huán)境進(jìn)行實(shí)訓(xùn)的軟實(shí)訓(xùn)——仿真實(shí)訓(xùn)。汽車專業(yè)仿真軟件的出現(xiàn)和進(jìn)一步完善，為中職學(xué)校汽車運(yùn)用于維修專業(yè)軟實(shí)訓(xùn)奠定了軟件基礎(chǔ)。軟件的作者通過計算機(jī)建模，將汽車各系統(tǒng)零部件、整車、實(shí)訓(xùn)車間及汽車維修檢測工具根據(jù)需要以二維或者三維圖形顯示出來，并通過編程對汽車動態(tài)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真，在虛擬實(shí)訓(xùn)場景中，實(shí)現(xiàn)工具、零件等的實(shí)時互動。汽車專業(yè)仿真軟件可以模擬汽車各系統(tǒng)的工作過程及其工作狀態(tài)，用戶使用仿真軟件可以完成汽車運(yùn)用與維修專業(yè)各類仿真實(shí)訓(xùn)。例如，汽車零件部件拆裝實(shí)訓(xùn)、汽車各系統(tǒng)工作原理學(xué)習(xí)實(shí)訓(xùn)、各系統(tǒng)維護(hù)與檢測實(shí)訓(xùn)、各系統(tǒng)故障診斷與排除實(shí)訓(xùn)等。汽車仿真軟件對汽車專業(yè)實(shí)訓(xùn)設(shè)備和實(shí)訓(xùn)環(huán)境的高度仿真，給汽車運(yùn)用與維修專業(yè)教學(xué)注入了新鮮的血液，開辟了實(shí)訓(xùn)教學(xué)的新時代。

2 汽車專業(yè)仿真軟件介紹

汽車專業(yè)仿真軟件不僅能真實(shí)展現(xiàn)汽車各零部件的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)、汽車各系統(tǒng)的工作過程，而且可使學(xué)生通過手中的鼠標(biāo)完成汽車各零部件的拆裝及汽車各系統(tǒng)故障診斷操作的全過程，讓學(xué)生清晰的掌握汽車拆裝和故障診斷與排除的技術(shù)要領(lǐng)，大大縮短學(xué)生與生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地的距離。在汽車專業(yè)仿真軟件的產(chǎn)品框架中一般應(yīng)包含有：實(shí)訓(xùn)場景、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、常用工具、檢測儀器、維修資料、工藝規(guī)范等。優(yōu)秀的汽車專業(yè)仿真軟件一般具有以下功能。

2.1 能夠展示汽車各零部件的三維視圖

用戶可以通過鼠標(biāo)操作，從各個方向觀察零部件的結(jié)構(gòu)，一款優(yōu)秀的仿真軟件還提供主要零部件的透視圖，用戶通過操作可以清楚地掌握這些零部件的結(jié)構(gòu)，與采用解剖零件觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)相比，利用仿真軟件更方便、快捷而且無盲區(qū)。

2.2 可以進(jìn)行汽車各系統(tǒng)零部件的模擬拆裝

汽車專業(yè)仿真軟件提供標(biāo)準(zhǔn)的零部件拆裝規(guī)范和主流完整的汽車維修工具。維修工具包含各種型號的套筒、扳手、鉗子及專用工具等。用戶可以在場景中使用正確的工具對相應(yīng)零部件進(jìn)行拆裝。拆卸后的零部件可以放置于零件車中指定位置，也可以從零件車中取出零件進(jìn)行安裝操作。

2.3 可以模擬汽車各系統(tǒng)的工作過程

仿真軟件可根據(jù)需要提供二維或三維虛擬場景，模擬汽車各系統(tǒng)的工作。一般機(jī)械系統(tǒng)工作提供三維透視場景，電氣系統(tǒng)提供二維場景。用戶可以反復(fù)觀看汽車各系統(tǒng)的工作情況，掌握其工作原理，這項(xiàng)功能是任何硬件實(shí)訓(xùn)不能代替的。

2.4 真實(shí)的故障診斷與排除實(shí)訓(xùn)場景

故障診斷與排除實(shí)訓(xùn)場景采用二維或三維技術(shù)，用戶能夠通過操作鼠標(biāo)，打開相應(yīng)的車門，進(jìn)入駕駛室，打開引擎蓋，打開發(fā)動機(jī)艙，以及使用虛擬的舉升機(jī)將車輛舉起到規(guī)定位置，完成相應(yīng)的作業(yè)。虛擬實(shí)訓(xùn)車間包含待測車輛、舉升機(jī)、工具車、零件車、豐富的維修資料和汽車故障診斷檢測儀器。軟件提供各種汽車維修資料，包含各種零部件結(jié)構(gòu)與原理、教學(xué)教案、維修手冊等，同時用戶可以自己添加維修資料及教案。汽車診斷檢測儀器包括：汽車專用萬用表、示波器、原廠專用診斷儀、通用診斷儀、尾氣分析儀、燃油壓力表、氣缸壓力表、真空表等多種檢測設(shè)備。在故障診斷實(shí)訓(xùn)場景中，用戶利用維修資料和各種儀器設(shè)備，可以完成車輛常見的故障診斷實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。仿真軟件的汽車動態(tài)數(shù)據(jù)模擬引擎，能夠?qū)?shí)車動態(tài)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行高度仿真，實(shí)現(xiàn)在虛擬場景中的實(shí)時互動，甚至能夠模擬很多在實(shí)車或臺架上無法設(shè)置的故障。網(wǎng)絡(luò)版仿真實(shí)訓(xùn)軟件能夠滿足多人同時進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，保證每個學(xué)生有充足的實(shí)訓(xùn)時間，也大大提高了汽車故障診斷實(shí)訓(xùn)效率。

2.5 詳細(xì)的故障診斷實(shí)訓(xùn)報告

在實(shí)訓(xùn)場景中，用戶能夠按照維修手冊的標(biāo)準(zhǔn)故障診斷流程進(jìn)行操作。操作過程能夠自動記錄或選擇記錄，對于違規(guī)操作進(jìn)行自動記錄，形成詳細(xì)的故障診斷實(shí)訓(xùn)報告。故障診斷實(shí)訓(xùn)報告能夠顯示故障診斷實(shí)訓(xùn)整個過程，包含前期準(zhǔn)備、安全檢查、儀器連接、讀取故障碼、讀取動態(tài)數(shù)據(jù)流、目視檢查、確認(rèn)故障癥狀、元件檢測及安裝狀態(tài)檢查、電路檢查、故障點(diǎn)確認(rèn)和排除、文明安全作業(yè)等項(xiàng)目。這樣，可以實(shí)現(xiàn)仿真實(shí)訓(xùn)考核智能化，用戶可以通過反復(fù)進(jìn)行仿真實(shí)訓(xùn)，發(fā)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)過程中的錯誤，逐步改正，直至完全達(dá)標(biāo)。

2.6 后臺管理功能

仿真實(shí)訓(xùn)軟件具有后臺管理功能，包含學(xué)生信息管理、實(shí)訓(xùn)作業(yè)布置、實(shí)訓(xùn)記錄管理和維修資料管理，實(shí)現(xiàn)管理智能化，便于教師掌握學(xué)生實(shí)訓(xùn)的情況。

3 汽車運(yùn)用與維修專業(yè)仿真實(shí)訓(xùn)的有效性作用

中職學(xué)校的生源主要來自初中畢業(yè)沒能考取普通高中的學(xué)生。這些學(xué)生基礎(chǔ)知識薄弱，他們排斥理論學(xué)習(xí)，喜歡實(shí)踐操作，并且他們熟悉計算機(jī)軟件的各種交互方式，對軟件的使用有著濃厚的興趣。因此，利用汽車仿真軟件進(jìn)行仿真實(shí)訓(xùn)，不僅能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，還能使學(xué)生快速的掌握所學(xué)的知識，成為學(xué)習(xí)的主體，具體做法在以下幾個方面。endprint

3.1 理論教學(xué)與仿真實(shí)訓(xùn)一體化

目前，對于汽車運(yùn)用與維修專業(yè)的理論課教學(xué)，教師主要靠板書和多媒體課件進(jìn)行知識的講解，多媒體課件的使用使傳統(tǒng)的教學(xué)不再枯燥，抽象，一定程度上提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性以及課堂教學(xué)的效果，但是教師在制作多媒體課件時，受到計算機(jī)專業(yè)技術(shù)的制約，他們制作的課件具備演示功能，不具備操作功能。這樣，在理論課的教學(xué)中做不到“做中學(xué)，做中教”，師生互動還是限于教師提問學(xué)生回答。而汽車專業(yè)仿真實(shí)訓(xùn)軟件交互功能強(qiáng)大，如果仿真實(shí)訓(xùn)走入理論課教學(xué)課堂，在教師授課的恰當(dāng)時間安排相關(guān)項(xiàng)目的仿真實(shí)訓(xùn)操作，并且回收實(shí)訓(xùn)效果，這樣教師就能更好的掌握每位學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，教學(xué)更具針對性。學(xué)生在課堂上就能將與理論知識相關(guān)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行仿真操作訓(xùn)練，及時掌握所學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)，個人成就感增強(qiáng)，學(xué)習(xí)的積極性大大提高。例如，筆者在講授《汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修》中起動機(jī)結(jié)構(gòu)時，講到起動機(jī)的零部件結(jié)構(gòu)，穿插起動機(jī)結(jié)構(gòu)認(rèn)識仿真實(shí)訓(xùn)，學(xué)生每人一臺計算機(jī)，利用鼠標(biāo)360°旋轉(zhuǎn)零件，觀察起動機(jī)每個零部件的三維視圖，牢固掌握每個零部件的結(jié)構(gòu)。全部結(jié)構(gòu)講完，及時進(jìn)行起動機(jī)拆裝仿真實(shí)訓(xùn)，熟悉掌握起動機(jī)的拆裝工藝。由于仿真實(shí)訓(xùn)容易實(shí)現(xiàn)恰當(dāng)?shù)娜藱C(jī)比例，而且損耗少，操作方便，單位時間內(nèi)操作次數(shù)比實(shí)物操作增加很多，學(xué)生對所講的內(nèi)容記憶和理解更加深刻，對知識的掌握更加牢固。又由于學(xué)生對計算機(jī)軟件的交互操作興趣濃厚，仿真實(shí)訓(xùn)還能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)的主動性和積極性。教師則可以通過網(wǎng)絡(luò)回收學(xué)生的操作成績，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問題，共性問題統(tǒng)一解答，個性問題單獨(dú)指導(dǎo)，這樣課堂教學(xué)的效果、效率大大提高。

3.2 在實(shí)操實(shí)訓(xùn)之前進(jìn)行仿真實(shí)訓(xùn)

筆者在對我省中職汽車運(yùn)用與維修專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，該專業(yè)實(shí)操實(shí)訓(xùn)教學(xué)中普遍存在以下問題：

（1）實(shí)操實(shí)訓(xùn)初期，學(xué)生對工具、設(shè)備、實(shí)訓(xùn)車間環(huán)境及實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目生疏，操作不當(dāng)，易發(fā)生安全事故。如果損壞價格昂貴的設(shè)備還會造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。例如，操作舉升機(jī)升降車輛時，舉升機(jī)未鎖止前學(xué)生不能站立于車輛的底盤下面，對其進(jìn)行操作，防止車輛降落傷人。汽車檢測設(shè)備如解碼器、示波器等價格比較昂貴，如果在通電的狀態(tài)下插拔其電源線和數(shù)據(jù)線等，容易造成設(shè)備損壞，帶來經(jīng)濟(jì)損失。

（2）實(shí)訓(xùn)設(shè)備數(shù)量不足。由于汽車專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備價格比較高，體積大，所以在設(shè)備采購及布置時受經(jīng)濟(jì)條件和實(shí)訓(xùn)車間空間的制約，不能實(shí)現(xiàn)一人一臺設(shè)備，這樣就不能保證實(shí)訓(xùn)期間每一位同學(xué)都能進(jìn)行操作，大大降低了每位學(xué)生實(shí)操次數(shù)，不利于學(xué)生快速掌握實(shí)訓(xùn)操作技能。

（3）實(shí)操實(shí)訓(xùn)在教師進(jìn)行教學(xué)示范時，可視范圍小。

如果教師在實(shí)訓(xùn)車間授課，只有距離指導(dǎo)教師較近的幾名同學(xué)能較好地看到教師的示范操作，為了提高學(xué)生實(shí)操的效率，大部分學(xué)校采取給一個教學(xué)班配備兩名或兩名以上的雙師型教師指導(dǎo)實(shí)訓(xùn)課程，但由于雙師型教師數(shù)量的不足，師生比例不能達(dá)到最佳，大大降低了實(shí)訓(xùn)效率。

（4）實(shí)操實(shí)訓(xùn)設(shè)備使用及維護(hù)費(fèi)用高，經(jīng)濟(jì)性不好。

仿真實(shí)訓(xùn)需要的硬件設(shè)備主要是計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)，它的維護(hù)費(fèi)用低，仿真實(shí)訓(xùn)時零部件的拆裝、車輛各系統(tǒng)的檢修均不會造成硬件的損耗，經(jīng)濟(jì)性好?；谫Y源共享的原則，中職院校學(xué)生在仿真實(shí)訓(xùn)室容易達(dá)到一人一機(jī)，這樣，在仿真實(shí)訓(xùn)期間，每位學(xué)生都可進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作，緩解了實(shí)訓(xùn)設(shè)備數(shù)量的不足。在實(shí)操實(shí)訓(xùn)之前，實(shí)訓(xùn)教師利用仿真軟件進(jìn)行設(shè)備工具的使用和實(shí)操實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的教授及訓(xùn)練，既避免了學(xué)生實(shí)操訓(xùn)練時發(fā)生安全事故，也解決了實(shí)操實(shí)訓(xùn)教學(xué)示范可視范圍小的問題，大大減輕教師在實(shí)操實(shí)訓(xùn)時的授課壓力。而且在實(shí)操實(shí)訓(xùn)之前進(jìn)行足夠的仿真實(shí)訓(xùn)，學(xué)生熟練地掌握了實(shí)操項(xiàng)目的正確操作過程，可以減少實(shí)操訓(xùn)練時的操作失誤，大大提高了實(shí)訓(xùn)效率和效果。

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