汽車運用與維修專業(yè)信息化教學(xué)軟件建設(shè)與研究

侯偉

【摘要】國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要提出加快教育信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、加強優(yōu)質(zhì)教育資源開發(fā)與應(yīng)用、構(gòu)建國家教育管理信息系統(tǒng)，汽車運用與維修專業(yè)教學(xué)信息化建設(shè)將成為必然趨勢。

【關(guān)鍵詞】汽車運用與維修專業(yè) 信息化建設(shè) 教學(xué)資源

【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）03-0040-02

中國已經(jīng)成為世界第一大汽車產(chǎn)銷國，汽車售后人才嚴重缺乏，汽車維修工的培養(yǎng)已經(jīng)迫在眉睫。汽車維修需要大量的實踐經(jīng)驗積累，職業(yè)成長周期長；教學(xué)設(shè)備投入高而且實訓(xùn)損耗也大，教育資源緊缺，嚴重制約了人才的培養(yǎng)質(zhì)量。因此，汽車運用與維修專業(yè)教學(xué)信息化建設(shè)迫在眉睫。

一、建設(shè)依據(jù)

依據(jù)國家職業(yè)標準，通過企業(yè)調(diào)研和專家論證，我們提煉了321個典型工作任務(wù)，涵蓋汽車維修工國家職業(yè)標準五級、四級、三級的知識點、技能點。

二、建設(shè)目標

圍繞汽車維修工崗位職業(yè)能力，依據(jù)學(xué)習(xí)情境理論我們?yōu)閷W(xué)生創(chuàng)建一個真實的工作情境，通過角色遷移來參主觀地感受所學(xué)為所用，樂學(xué)、好學(xué)，有效地解決教學(xué)重點。在資源設(shè)計中將職業(yè)素養(yǎng)融入每一個任務(wù)中，一點一滴培養(yǎng)良好的職業(yè)習(xí)慣，突破教學(xué)難點。

三、建設(shè)內(nèi)容

基于以上目標，軟件開發(fā)為一個集資源庫、情境教學(xué)、仿真實訓(xùn)、考核評價于一體的三維仿真技術(shù)教學(xué)平臺。

1.資源庫設(shè)計

（1） 詳盡、逼真的實物模型

資源庫提供了汽車各個零部件的三維實物模型，不但包括了發(fā)動機、變速器、ABS等汽車主要零部件的模型，而且包括了各類傳感器、油路、電路等較小的零部件的實體模型，所有模型都按照實物尺寸建模，反應(yīng)了部件的真實結(jié)構(gòu)。特別是獨創(chuàng)的智能旋轉(zhuǎn)功能使得三維視圖的旋轉(zhuǎn)操作更加自如。

（2） 二維交互演示動畫

動畫演示采用了交互式二維圖形技術(shù)，生動、形象地演示了各系統(tǒng)的運作過程和原理。學(xué)生可以自己操縱油門、剎車、離合器和檔位來控制原理動畫的演示過程。

（3） 半剖透明運動仿真

模型增加半剖、透明等顯示方式，學(xué)生可以清晰、直觀的查看到原本無法看到的系統(tǒng)運行時的內(nèi)部狀態(tài)和原理?；邮降脑O(shè)計，使得學(xué)生可以自由地切換檔位和調(diào)節(jié)速度，在三維模型的運動過程中看到相應(yīng)的變化，并給出了相應(yīng)檔位的動力路線的文字說明。

（4） 原車資料教學(xué)化處理

系統(tǒng)電路圖來自實際汽車的資料，系統(tǒng)電路圖同系統(tǒng)實物圖和系統(tǒng)當前的運行狀態(tài)相關(guān)聯(lián)。例如在電路圖上選中零部件，可以查看到相應(yīng)的實物模型。當系統(tǒng)的運行狀態(tài)發(fā)生變化時，電路圖上相應(yīng)電路狀態(tài)值（電阻和電壓）也會相應(yīng)變化，可以使用萬用表測出改變的值。

（5） 教師自主設(shè)計故障

可以設(shè)置1000多個各類汽車的發(fā)動機系統(tǒng)、變速器系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和 ABS 系統(tǒng)的故障。提供了多種測量工具和手段，包括診斷儀、萬用表、排放表、油壓表和真空表，用相應(yīng)的測量工具去測量，在找到故障部件并修復(fù)它后，系統(tǒng)的運行狀態(tài)和故障部件的狀態(tài)將恢復(fù)正常，同時相關(guān)的測量值也恢復(fù)正常。

（6）總成裝配標準工藝

汽車維修最基本的技能是零部件的拆卸和裝配。為訓(xùn)練此項技能，特別設(shè)計了零部件的拆卸和裝配功能。裝配界面分為裝配區(qū)和零件擺放區(qū)，待裝配的零件模型有序擺放在零件擺放區(qū)，有助于學(xué)生養(yǎng)成良好的裝配習(xí)慣，只有按特定的裝配順序進行裝配，才能完成裝配任務(wù)。否則，將無法裝配，并且軟件會給出提示。

以上資源設(shè)計了PPT和PPT接口程序，可以方便調(diào)用資源，自由地編制個性化的電子教案，滿足不同的教學(xué)要求。

2.情景教學(xué)

設(shè)計一個學(xué)生未來工作的4S店，學(xué)生可以在4S店中漫游，根據(jù)自己意愿選擇崗位主動學(xué)習(xí)，直接將身份和角色意識融合到職業(yè)技能及工作經(jīng)驗的成長中。現(xiàn)在我是一名維修工，直接運用小地圖到車間主任處領(lǐng)取工作任務(wù)，明確作業(yè)項目，瀏覽工單，開始工作。

安全防護，標準作業(yè)，檢查燈光，完成一項任務(wù)，填好工單提交。整個工作流程及作業(yè)環(huán)境與實際崗位完全一樣，學(xué)生完成一個任務(wù)即成功積累一份寶貴的工作經(jīng)驗。

3.仿真實訓(xùn)

去掉情境的繁華，學(xué)生可以直接登錄仿真實訓(xùn)，下面我以發(fā)動機正時皮帶更換為例演示軟件功能。

開始作業(yè)前系統(tǒng)隨機設(shè)置零件選擇框，引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)；進入操作界面，導(dǎo)航欄中設(shè)置試題單，學(xué)生可以閱讀試題單，明確操作內(nèi)容及作業(yè)要求；操作不當軟件給予提示，學(xué)生還可選擇幫助功能，查看作業(yè)流程或流程圖；當然也可及時向教師求助。

完善的配套資源保障了學(xué)生“做中學(xué)”，教師“做中教”，充分調(diào)動了學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

4.助學(xué)功能

為了更好的發(fā)揮助教功能，為教師設(shè)計了更多的管理功能，優(yōu)化教師的課堂設(shè)計。

登錄教師管理界面，教師可以自主設(shè)計工作項目，選擇車型、工作內(nèi)容、個性化設(shè)置故障點，保存。布置工作任務(wù)，多種形式，按照崗位，選擇年級、班級、學(xué)生，車輛，工作崗位等，添加。不同的學(xué)生可以設(shè)置不同的工作任務(wù)，充分教學(xué)的個性化需求。

5.考核評價

軟件自動記錄學(xué)生的操作過程，對照標準工藝給出評價。教師收集成績單，對比分析，集中解決共性問題；設(shè)置回放功能，師生可以一起查找個性原因，完善知識構(gòu)建。這樣，學(xué)習(xí)有成果，教學(xué)有反饋，保障教學(xué)評價的及時性。

四、技術(shù)特點

本軟件使用當今最為流行的互聯(lián)網(wǎng)及三維開發(fā)技術(shù)，使軟件運行更高效更安全。

1.使用了最新的ActiveX技術(shù)，將軟件與網(wǎng)頁有機結(jié)合；

2.使用當今最為流行的互聯(lián)網(wǎng)及三維開發(fā)技術(shù)能夠良好的支持各類多媒體元素（例如全色圖形、視頻、3D 動畫和豐富音頻）；

3.整體表現(xiàn)形式以三維場景為主，第一人稱視角漫游形式體現(xiàn)，使交互更真實化；

4.在整體架構(gòu)上使用了傳統(tǒng)的MFC框架，使軟件運行更高效更安全。

五、設(shè)計創(chuàng)新

軟件的設(shè)計創(chuàng)新總結(jié)為以下三點：

1.資源整合：本軟件覆蓋5000多個知識點，1000余例人機交互操作教學(xué)題材，321項典型工作任務(wù)，支撐汽車維修工職業(yè)成長學(xué)習(xí)資源。

2.三維場景：國內(nèi)首例運用真三維仿真交互技術(shù)，有別于其他軟件的三維動畫技術(shù)，是仿真技術(shù)應(yīng)用質(zhì)的提高。

3.無限擴展功能：教師可以自主設(shè)計開發(fā)項目，本軟件將成為教師發(fā)揮教學(xué)智慧的沃土。

六、應(yīng)用效果

職業(yè)院校的學(xué)生對知識和技能缺乏感性認識，但是學(xué)生喜歡動手，對計算機感興趣，軟件推廣以來，在理論、仿真課堂上，受益學(xué)生惠及5000余人；更廣泛應(yīng)用于大學(xué)生技能提升培訓(xùn)、社會職業(yè)培訓(xùn)等領(lǐng)域；也為職業(yè)技能大賽提供技術(shù)保障與支持。信息化教學(xué)應(yīng)用可以使更多的學(xué)生愛上學(xué)習(xí)，學(xué)會學(xué)習(xí)，提高課堂效率。