虛擬仿真軟件在新能源汽車運(yùn)用與維修專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用探討

陸展

廣西機(jī)電工程學(xué)校 廣西南寧市 530000

汽車是現(xiàn)階段最普遍的出行工具，同時(shí)帶來(lái)了日益嚴(yán)重的汽車尾氣排放污染、碳排放、原油供應(yīng)緊張問(wèn)題。國(guó)家為應(yīng)對(duì)此類問(wèn)題，重點(diǎn)支持了新能源汽車的發(fā)展。隨著國(guó)內(nèi)新能源汽車產(chǎn)銷量的不斷攀升，作為與其關(guān)系最為緊密的維修行業(yè)，行業(yè)對(duì)于新能源汽車維修人才的需求也在不斷提升。為此，相關(guān)院校在教育教學(xué)中，順應(yīng)市場(chǎng)開設(shè)了新能源汽車專業(yè)。為此加大對(duì)新能源汽車維修人才的培訓(xùn)力度，合理應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)完善教育培訓(xùn)，以滿足行業(yè)人才需求。

1 汽車維修虛擬仿真技術(shù)

虛擬仿真技術(shù)又被稱之為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，其是通過(guò)模擬系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)真實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行模仿和創(chuàng)建的技術(shù)。具體來(lái)說(shuō)，虛擬仿真技術(shù)是通過(guò)相關(guān)設(shè)備儀器的應(yīng)用，以真實(shí)環(huán)境和場(chǎng)景為基礎(chǔ)，實(shí)行虛擬空間的建設(shè)，人們?cè)趧?chuàng)建的虛擬空間中能夠完成與真實(shí)場(chǎng)景相同的工作，為實(shí)際工作提供幫助。

在汽車維修專業(yè)教學(xué)中，通過(guò)虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用，能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)建一個(gè)虛擬的真實(shí)汽車維修場(chǎng)景，在該場(chǎng)景中，學(xué)生可全面掌握汽車零部件拆卸、維修、保養(yǎng)、新能源汽車高壓部件斷電標(biāo)準(zhǔn)操作訓(xùn)練、高壓系統(tǒng)控制原理等知識(shí)，并通過(guò)虛擬演練來(lái)提升自身的維修技能，實(shí)現(xiàn)知識(shí)與實(shí)際作業(yè)的有效結(jié)合。

2 實(shí)訓(xùn)教學(xué)現(xiàn)狀

2.1 教學(xué)模式和方法的單一性

在現(xiàn)階段汽車維修教學(xué)中，很多院校仍在采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，教師在課上講解，學(xué)生被動(dòng)記憶，即使采用了幻燈片等電子演示文檔，也不過(guò)是將書本知識(shí)轉(zhuǎn)移到屏幕上，并未有太多創(chuàng)新。新能源汽車維修知識(shí)大多為電類知識(shí)，本身就具有抽象性，這樣傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難讓學(xué)生掌握汽車維修的專業(yè)知識(shí)，不僅降低了課堂教學(xué)質(zhì)量，也影響了學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用。

2.2 實(shí)訓(xùn)工位不足

由于實(shí)訓(xùn)工位不足，導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)活動(dòng)的開展存在較多阻礙，學(xué)生只能依序開展實(shí)訓(xùn)活動(dòng)，這不僅浪費(fèi)了學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間，也削弱了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，增加了教師的工作壓力。

2.3 高壓危險(xiǎn)系數(shù)高教學(xué)工作壓力大

該情況主要體現(xiàn)在實(shí)訓(xùn)課程上，每個(gè)班級(jí)實(shí)訓(xùn)課教師人數(shù)最多不超過(guò)兩名，但班級(jí)學(xué)生相對(duì)較多，在實(shí)訓(xùn)新能源汽車維修專業(yè)教學(xué)中，雖然要求學(xué)生發(fā)揮自身的主觀能動(dòng)性，不斷進(jìn)行知識(shí)的探索，但新能源汽車涉及高壓操作安全，仍需要教師的從旁指導(dǎo)，糾正學(xué)生錯(cuò)誤，以保證學(xué)生生命安全和學(xué)習(xí)質(zhì)量。這就給教師帶來(lái)了非常大的壓力，在教學(xué)過(guò)程中，很難做到面面俱到。

2.4 實(shí)訓(xùn)設(shè)備損耗大

在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，由于操作失誤等不良因素的影響，實(shí)訓(xùn)設(shè)備經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞情況，再加上設(shè)備維修費(fèi)用較高，很多院校只能將實(shí)訓(xùn)室損壞的設(shè)備閑置，只有在維修經(jīng)費(fèi)足額劃撥情況下才能繼續(xù)使用，最終實(shí)訓(xùn)課程由手動(dòng)操作轉(zhuǎn)變成板書教學(xué)，很多抽象內(nèi)容得不到具象處理，如此一來(lái)就增加了學(xué)生理解難度，問(wèn)題得不到解決，知識(shí)與實(shí)際作業(yè)無(wú)法銜接，大大降低了汽車維修教學(xué)質(zhì)量。

3 虛擬方針軟件在新能源汽車維修專業(yè)教學(xué)中的作用

3.1 彌補(bǔ)教學(xué)中實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足的問(wèn)題

隨著汽車行業(yè)的快速前行，新能源車型更新速度及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展也在不斷推進(jìn)，汽車維修專業(yè)相關(guān)院校在教學(xué)過(guò)程中，有必要結(jié)合行業(yè)發(fā)展特征和要求，不斷進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)的革新，配備較為專業(yè)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，進(jìn)而培養(yǎng)更多汽車維修方面的人才。但對(duì)于一些新能源汽車維修專業(yè)院校來(lái)說(shuō)，由于實(shí)訓(xùn)室陳舊、經(jīng)費(fèi)不足等因素的限制，在實(shí)訓(xùn)設(shè)備購(gòu)置上無(wú)法做到及時(shí)更新，而現(xiàn)有的老舊設(shè)備無(wú)法滿足教學(xué)需求，學(xué)生在新知識(shí)掌握上存在較大難度。而采用虛擬仿真技術(shù)后，則能夠?yàn)閷W(xué)生營(yíng)造一個(gè)良好的虛擬教學(xué)環(huán)境，通過(guò)軟件模擬使學(xué)生了解最新設(shè)備和技術(shù)的操作及使用情況，并在虛擬練習(xí)中達(dá)到知識(shí)技能的掌握，提升教學(xué)效果。

3.2 優(yōu)化課堂教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

目前，新能源汽車維修專業(yè)相關(guān)院校存在著以下兩種情況：一是專業(yè)建設(shè)時(shí)間短，缺少特色性，很難吸引更多學(xué)生，再加上實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足、車輛陳舊，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高；二是專業(yè)課接受程度不高，特別是對(duì)于一些原理性要求較為嚴(yán)格的電類課程教學(xué)中，如BMS動(dòng)力電池管理系統(tǒng)控制原理教學(xué)等，由于條件設(shè)施不齊全，很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。而使用仿真模擬軟件教學(xué)后，則能夠利用其涵蓋的大量圖文、立體模型將書本知識(shí)具象化，加深學(xué)生的理解和掌握，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。而通過(guò)仿真模擬演練，則可以讓學(xué)生在自主練習(xí)中不斷進(jìn)行知識(shí)的探索，強(qiáng)化自身能力。

3.3 實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有機(jī)融合，優(yōu)化教學(xué)水平

因院校實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足，使得一些課程的開展存在拖延情況，學(xué)生只能先完成理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，在日后條件允許的情況下才接受實(shí)訓(xùn)，但由于理論和實(shí)訓(xùn)教學(xué)之間的時(shí)間差較大，很多學(xué)生在開展實(shí)踐操作時(shí)，已經(jīng)將所學(xué)理論知識(shí)遺忘，教師還需要重新梳理知識(shí)，這就大大降低了教學(xué)效率，導(dǎo)致教學(xué)資源被浪費(fèi)。

應(yīng)用虛擬仿真軟件后，則能夠有效避免上述問(wèn)題的產(chǎn)生。在課堂教學(xué)中，直接利用虛擬仿真軟件對(duì)操作內(nèi)容予以直觀演示，并將可能存在的問(wèn)題及原因展現(xiàn)在學(xué)生眼前，讓學(xué)生通過(guò)思考和研究找出正確的解決方法，達(dá)到同步教學(xué)的目標(biāo)。

3.4 增強(qiáng)參與積極性，滿足全面教學(xué)要求

在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，由于設(shè)備條件的限制，學(xué)生沒(méi)辦法開展獨(dú)立操作試驗(yàn)，只能以小組的形式完成實(shí)訓(xùn)演練，實(shí)際操作能力不佳，影響了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和鞏固。而利用虛擬仿真軟件則可直接利用計(jì)算機(jī)設(shè)備開展實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)，提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力，加強(qiáng)知識(shí)的掌握，滿足全面教學(xué)要求。其具體措施為：

第一，營(yíng)造良好氛圍。虛擬仿真教學(xué)要想得到推廣和應(yīng)用，一方面要以政府政策措施為導(dǎo)向，營(yíng)造良好環(huán)境氛圍，有序開展仿真模擬教學(xué)。另一方面要完善鼓勵(lì)政策內(nèi)容，加大虛擬仿真教學(xué)的扶持力度，不斷進(jìn)行教學(xué)模式的創(chuàng)新和優(yōu)化，增大整體效益。此外，搭建虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)，從而激發(fā)教師熱情，加大虛擬仿真教學(xué)的應(yīng)用。

第二，拓展渠道，擴(kuò)充資源。資源是虛擬仿真教學(xué)開展的基礎(chǔ)，只有保證資源合理性，才能充分發(fā)揮出虛擬仿真教學(xué)的作用。首先在資源儲(chǔ)備上，應(yīng)選用同類院校均認(rèn)可的教育資源；其次，加大校企合作力度，為實(shí)訓(xùn)教學(xué)提供場(chǎng)地和條件，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力，進(jìn)而發(fā)揮出虛擬仿真教學(xué)的作用，提高學(xué)生整體水平；最后，注重自主研發(fā)，不斷實(shí)行軟件創(chuàng)新和優(yōu)化，降低操作難度，達(dá)到實(shí)訓(xùn)目標(biāo)。

第三，以點(diǎn)帶面，輻射帶動(dòng)。虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用需要利用計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。不過(guò)對(duì)于一些技術(shù)條件較為落后的區(qū)域來(lái)說(shuō)，想要普及虛擬仿真教學(xué)是非常困難的，所以在實(shí)際工作中，應(yīng)做好綠色實(shí)訓(xùn)，堅(jiān)持以點(diǎn)帶面、輻射帶動(dòng)的方式來(lái)推動(dòng)虛擬仿真技術(shù)的普及。

最后，合理選擇試點(diǎn)地區(qū)和學(xué)校。盡可能選擇配套設(shè)施齊全，教師積極性高的院校作為試點(diǎn)基地，以達(dá)到技術(shù)普及的目的。加強(qiáng)監(jiān)督、激勵(lì)效果，調(diào)動(dòng)教師積極性。對(duì)于試點(diǎn)院校應(yīng)做好跟蹤服務(wù)，建立完善的考評(píng)制度，對(duì)存在的問(wèn)題予以及時(shí)解決和記錄，從而改進(jìn)虛擬仿真教學(xué)的質(zhì)量，提升其應(yīng)用價(jià)值。此外，輻射帶動(dòng)，推廣普及。在試點(diǎn)院校取得成功后，將其向周邊學(xué)校或地區(qū)實(shí)行擴(kuò)散推廣，并加大宣傳力度，從而為虛擬仿真教學(xué)的落實(shí)提供幫助。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上，虛擬仿真技術(shù)在新能源汽車維修專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用，成功構(gòu)建了實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，徹底完善了實(shí)訓(xùn)教學(xué)的綜合水平，對(duì)培養(yǎng)素質(zhì)良好、專業(yè)性強(qiáng)的維修人才有著極大的幫助。