探析虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在汽車構(gòu)造實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

摘要：汽車構(gòu)造是車輛專業(yè)的重要一門學(xué)科，該學(xué)科包含著大量的基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)其它課程的學(xué)習(xí)具有重要影響。近年來，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)逐漸應(yīng)用在該汽車構(gòu)造試驗(yàn)教學(xué)中，大大提升了教學(xué)效果。本文主要論述了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在汽車構(gòu)造試驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用的意義，并重點(diǎn)對(duì)其具體應(yīng)用進(jìn)行了分析，以便提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 意義 汽車構(gòu)造 試驗(yàn)教學(xué) 具體應(yīng)用

引言：隨著社會(huì)的進(jìn)步，現(xiàn)代教育的發(fā)展，汽車構(gòu)造實(shí)驗(yàn)教學(xué)越來越受重視，同時(shí)對(duì)其也提出了更高的要求。不僅要求學(xué)生掌握相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，而且對(duì)學(xué)生的的實(shí)踐能力與操作技術(shù)更加關(guān)注。傳統(tǒng)教學(xué)方法不僅會(huì)提升實(shí)驗(yàn)成本，而且其效果也不明顯。這就需要積極運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生形象思維，提高操作能力。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在汽車構(gòu)造實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用的意義

首先，利用先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以安裝相關(guān)的虛擬軟件，進(jìn)行練習(xí)。例如，可以安裝虛擬拆裝軟件，在使用該軟件練習(xí)后，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以減少錯(cuò)誤操作。不僅提升了實(shí)驗(yàn)操作效率，而且也有效防止了對(duì)設(shè)備的損害，大大降低了實(shí)驗(yàn)教學(xué)成本。

其次，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種新的事物可以激發(fā)學(xué)生的興趣，而且該技術(shù)的應(yīng)用，改變了以往單一枯燥的教學(xué)模式，有利于營(yíng)造良好的汽車構(gòu)造實(shí)驗(yàn)課堂氛圍，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)愿望，使其積極主動(dòng)參與到實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在汽車構(gòu)造實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

首先，可以將該技術(shù)應(yīng)用在汽車建模實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。虛擬建模不僅是汽車構(gòu)造教學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容，也是最重要的一部分，在教學(xué)中融入該技術(shù)，不僅可以降低實(shí)驗(yàn)難度，而且還利于培養(yǎng)學(xué)生的形象思維[1]。這就需要教師在了解相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的基礎(chǔ)上，選取相關(guān)的軟件。而且在這一教學(xué)中，必須要讓學(xué)生了解汽車的主要構(gòu)件。然后用軟件，構(gòu)建各個(gè)零部件的模型。通常情況下，在該教學(xué)環(huán)節(jié)中，應(yīng)用Solikworks軟件的效果比較好。它屬于一種三維建模軟件，不僅會(huì)增強(qiáng)零部件模型的立體感，而且還會(huì)有一種較強(qiáng)的逼真效果，可以讓學(xué)生一目了然，更好的了解相關(guān)建模知識(shí)，使學(xué)生對(duì)汽車整體構(gòu)架更清晰，為其實(shí)際模型構(gòu)件實(shí)驗(yàn)奠定了良好基礎(chǔ)。

例如，在進(jìn)行東風(fēng)汽車的虛擬建模時(shí)，首先要讓學(xué)生對(duì)其零部件種類及數(shù)量進(jìn)行了解。然后利用Solikworks軟件構(gòu)建東風(fēng)汽車數(shù)字模型。例如，曲柄連桿機(jī)構(gòu)、變速器、萬向傳動(dòng)裝置、雨刮器、儀表盤等。然后當(dāng)虛擬建模完成后，教師可以運(yùn)用Solikworks軟件中的相關(guān)插件制成比較逼真的動(dòng)畫，為學(xué)生呈現(xiàn)更加直觀形象的畫面。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行實(shí)際操作和實(shí)踐，不僅能夠節(jié)省實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，而且還能在一定程度上減少不必要的問題發(fā)生，使其試驗(yàn)順利進(jìn)行，對(duì)汽車建模實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的提升具有重要意義。

其次，可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)造實(shí)驗(yàn)虛擬仿真系統(tǒng)。在新時(shí)期，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)逐漸成為汽車構(gòu)造實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新媒體。同時(shí)在其教學(xué)中也得到了比較廣泛的應(yīng)用。例如，汽車仿真駕駛系統(tǒng)、汽車虛擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)、汽車常規(guī)維護(hù)系統(tǒng)、汽車總成拆裝系統(tǒng)等。其中，虛擬拆裝系統(tǒng)的應(yīng)用效果是比較好的，將其應(yīng)用到汽車構(gòu)造實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，會(huì)以三維互動(dòng)的形式，為學(xué)生呈現(xiàn)直觀、逼真的畫面。與此同時(shí)，通過該系統(tǒng)，還能清楚的看到汽車的基本結(jié)構(gòu)。另外，在這一過程中，學(xué)生不僅了解了實(shí)驗(yàn)總體流程，而且對(duì)工作原理也更加清楚，是理論知識(shí)內(nèi)化的一種過程，更是學(xué)生進(jìn)行真實(shí)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。除此之外，利用虛擬技術(shù)還能進(jìn)行虛擬拆裝，在進(jìn)行拆裝練習(xí)的同時(shí)，也在一定程度上避免了實(shí)物的磨損。而且虛擬系統(tǒng)提供了不同形式的拆裝，即總體拆裝和零部件拆裝。這樣學(xué)生就可以進(jìn)行不同的練習(xí)，對(duì)其綜合能力的提升具有重要

意義。

在實(shí)際教學(xué)中，在進(jìn)行拆裝實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以運(yùn)用相關(guān)的虛擬拆裝軟件。一般來說，雖然汽車專業(yè)的學(xué)生對(duì)拆裝的方法及步驟都有一定的了解，但是與真正的車間接觸的是比較少的，在一定程度上限制了實(shí)驗(yàn)效果的提升。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，有效彌補(bǔ)了這一不足。在進(jìn)行汽車拆裝實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬拆裝實(shí)訓(xùn)車間的場(chǎng)景[2]。這一場(chǎng)景的設(shè)置更有利于促使學(xué)生快速進(jìn)入實(shí)驗(yàn)狀態(tài)，而且通過比較真實(shí)的場(chǎng)景，還會(huì)發(fā)散學(xué)生的思維，進(jìn)而更好的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。例如，運(yùn)用該技術(shù)設(shè)置配有發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝臺(tái)架、工具車等。這些設(shè)備的模擬都是為其拆裝工作做的準(zhǔn)備。如，工具車中通常都會(huì)裝有扭力扳手、鉗子、套筒等工具。這樣學(xué)生在虛擬操作中，也會(huì)按照實(shí)際操作方法進(jìn)行。另外，在虛擬拆裝中，還具有一大優(yōu)勢(shì)，當(dāng)拿起工具車中的拆裝用具時(shí)，系統(tǒng)上會(huì)顯示相應(yīng)工具的參數(shù)，使學(xué)生對(duì)工具的特點(diǎn)與功進(jìn)行深入了解。在長(zhǎng)時(shí)期練習(xí)中，不僅進(jìn)一步豐富學(xué)生的理論知識(shí)，而且對(duì)學(xué)生操作技術(shù)的提高也具有重要意義。

此外，在虛擬拆裝實(shí)驗(yàn)過程中，虛擬仿真系統(tǒng)還會(huì)對(duì)其拆裝過程進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范。例如，螺栓安裝扭矩、相關(guān)零件的擺放位置等。不僅有利于提升教學(xué)效果，而且還能使其在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中嚴(yán)格按照規(guī)定與要求進(jìn)行，進(jìn)而提升實(shí)驗(yàn)的有效性。

結(jié)論：總而言之，在汽車構(gòu)造實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，融入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，不僅能激發(fā)學(xué)生興趣，而且還有利于實(shí)現(xiàn)良好的教學(xué)成果。因此，必須要對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用加以重視。不僅可以將其應(yīng)用在汽車虛擬建模實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，而且還可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)造實(shí)驗(yàn)虛擬仿真系統(tǒng)，提升零件處理的透明性，有利于培養(yǎng)學(xué)生形象思維，提升學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，同時(shí)對(duì)試驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提升也具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 滕菲，李慶華，李未.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在汽車類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2018（01）：90-93.

[2] 張平霞，朱永強(qiáng).虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在《汽車構(gòu)造》教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車，2010（02）：78-79.

作者簡(jiǎn)介：趙桂林，性別 男 民族 漢 籍貫 四川 廣安

出生年月：1987，06

研究方向：汽車教學(xué)研究