仿真實(shí)訓(xùn)軟件在汽修課堂中運(yùn)用

彭杰強(qiáng)

摘要：職業(yè)學(xué)校汽修專業(yè)主專業(yè)課汽車電氣課程因涉及電學(xué)理論知識(shí)本身枯燥，且其新式項(xiàng)目化實(shí)訓(xùn)教學(xué)又面臨硬件設(shè)備高損耗、高成本的問題，所以很容易引起中職汽修學(xué)生的厭學(xué)情緒，該問題一直是中職學(xué)校汽車維修專業(yè)教學(xué)中的一大難題之一。本文通過對(duì)汽車電氣理論教學(xué)、仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)的過程、方法及效果進(jìn)行了初探。為這一難題尋找出最佳的解決辦法。

關(guān)鍵詞：汽修課堂;仿真實(shí)訓(xùn);教學(xué)

目前的中職學(xué)校學(xué)生是一個(gè)很具個(gè)性與特點(diǎn)的學(xué)生群體，他們絕大多數(shù)都是升學(xué)失敗者和學(xué)業(yè)困難者，家長(zhǎng)和自我期望值普遍不高，但是他們并非存在智力有問題，他們喜歡接觸新鮮事物，為人熱情，有較強(qiáng)的好奇心，動(dòng)手能力強(qiáng)，他們對(duì)于成功和被認(rèn)可、受贊揚(yáng)更加地渴望。然而，由于家長(zhǎng)或之前義務(wù)教育學(xué)校教師沒有發(fā)現(xiàn)學(xué)生閃光點(diǎn)，學(xué)生得不到賞識(shí)，他就了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣一直以來都不濃厚，來到中職校學(xué)生在進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)時(shí)，往往對(duì)理論知識(shí)學(xué)習(xí)懷有復(fù)雜的恐懼心理，一項(xiàng)對(duì)職校學(xué)生“課堂不學(xué)習(xí)的原因調(diào)查”結(jié)果表明[1]，學(xué)生不認(rèn)真學(xué)習(xí)的前4位主要原因依次是：沒有壓力和動(dòng)力，缺乏良好的學(xué)習(xí)氛圍，所學(xué)內(nèi)容太難、聽不懂，老師講得不好。

一、仿真實(shí)訓(xùn)針對(duì)厭學(xué)、理論學(xué)習(xí)枯燥的問題采取的教學(xué)方法

1、 “游戲”中學(xué)習(xí)理論

使用仿真軟件進(jìn)行情境導(dǎo)入，將電氣基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)通過學(xué)生玩游戲般地通過“汽車電氣仿真軟件”實(shí)訓(xùn)，充分利用動(dòng)畫、視頻資源就能讓學(xué)生較快掌握電路圖、電路原理等抽象的知識(shí)，消除他們對(duì)學(xué)習(xí)電氣基礎(chǔ)理論知識(shí)的恐懼心理。讓學(xué)生從按電路圖連接電氣元件到簡(jiǎn)單電路圖測(cè)量與故障排除等任務(wù)中不斷完成電氣基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2、仿真實(shí)訓(xùn)由淺及深，由易及難，步步誘導(dǎo)挑戰(zhàn)、學(xué)習(xí)

采用汽車電氣仿真軟件進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，從電路圖連接，到簡(jiǎn)單電路圖測(cè)量、簡(jiǎn)單電路故障排除，再到汽車仿真電路故障檢測(cè)與排除，讓學(xué)生一步步地從認(rèn)識(shí)、了解電路到分析電路，最后學(xué)會(huì)分析復(fù)雜汽車仿真電路故障。學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)從簡(jiǎn)單慢慢提高難度，讓學(xué)生在成功完成任務(wù)之后，不斷受激發(fā)去挑戰(zhàn)更高水平。這完全符合以“學(xué)生為主導(dǎo)，老師進(jìn)行輔助與引導(dǎo)”的理想教學(xué)方式。

3、充分發(fā)揮“小組合作”的分組優(yōu)勢(shì)，營(yíng)造良好學(xué)習(xí)氛圍

許多研究都表明，在眾多學(xué)習(xí)分組模式中，以“小組合作”最為合理，活力最旺。一個(gè)人單獨(dú)學(xué)習(xí)都很容易會(huì)感覺到疲憊或者走神，太多人一起學(xué)習(xí)會(huì)容易使小組渙散，在實(shí)訓(xùn)中往往會(huì)出現(xiàn)只有個(gè)別人在做實(shí)訓(xùn)而大部分人偷懶或者逃脫任務(wù)的情況?！靶〗M合作”能充分發(fā)揮學(xué)生各自的聰明才智，極大地增強(qiáng)小組個(gè)人之間的交流與討論，同時(shí)又能激發(fā)他們之間相互學(xué)習(xí)和相互競(jìng)賽對(duì)比的欲望。通過“小組合作”實(shí)訓(xùn)，充分調(diào)動(dòng)起每一位學(xué)生，同時(shí)也便于教師進(jìn)行輔導(dǎo)與實(shí)訓(xùn)管理。

4、人機(jī)對(duì)話并且為不按章操作設(shè)置風(fēng)險(xiǎn)成本，促使學(xué)生老實(shí)分析電路

學(xué)生通過仿真軟件與電腦進(jìn)行人機(jī)對(duì)話實(shí)訓(xùn)，接受電腦智能評(píng)分考核。同時(shí)給亂換零件設(shè)置了風(fēng)險(xiǎn)成本，規(guī)范了學(xué)生進(jìn)行故障排除的行為，拒絕學(xué)生企圖不分析電路而想僥幸碰運(yùn)氣進(jìn)行換件的行為。這樣就讓學(xué)生養(yǎng)成通過分析電路排除故障的習(xí)慣，從考核機(jī)制上打消學(xué)生逃避邏輯分析的念頭，老老實(shí)實(shí)地分析、檢測(cè)電路。

5、進(jìn)行教學(xué)過程考核，讓學(xué)生從逐步學(xué)習(xí)中獲得激勵(lì)

教師利用仿真教學(xué)軟件中的考核程序?qū)W(xué)生進(jìn)行模擬評(píng)價(jià)，既準(zhǔn)確、快速又能做到及時(shí)反饋，提高了教學(xué)效果。在整個(gè)實(shí)訓(xùn)的過程中，通過每一步的考核來進(jìn)行成績(jī)的累積，通過無數(shù)多次的考核來促使學(xué)生積極面對(duì)每個(gè)任務(wù)的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生從一步步的考核中不斷獲得成功的體驗(yàn)，從而慢慢積累起汽車電氣故障排除的經(jīng)驗(yàn)并不斷循環(huán)獲得激勵(lì)。

二、虛擬仿真實(shí)訓(xùn)在教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)[2]

1、沉浸性

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是根據(jù)人類的視覺、聽覺的生理心理特點(diǎn)，由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生退真的三維立體圖像.使用者成上頭盔顯示器和數(shù)據(jù)手套等交互設(shè)備.便可將自己置身于虛擬環(huán)境中.成為虛擬環(huán)境中的一員.使用者與虛擬環(huán)境中的各種對(duì)象的相互作用，就如同在現(xiàn)實(shí)世界中的一樣。當(dāng)使用者移動(dòng)頭部時(shí).虛擬環(huán)境中的圖像也實(shí)時(shí)地跟隨變化，拿起物體可使物體隨著手的移動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，而且還可以聽到三維仿真聲音。使用者在虛擬環(huán)境中，一切感覺都是那么通真，有一種身臨其境的感覺。

2、交互性

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的人機(jī)交互是一種近乎自然的交互，使用者不僅可以利用電腦鍵盤、鼠標(biāo)進(jìn)行交互，而且能夠通過特殊頭盔、數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備進(jìn)行交互.計(jì)算機(jī)能根據(jù)使用者的頭、手、眼、語(yǔ)言及身體的運(yùn)動(dòng)，來調(diào)整系統(tǒng)呈現(xiàn)的圖像及聲音.使用者通過自身的語(yǔ)言、身體運(yùn)動(dòng)或動(dòng)作等自然技能，就能對(duì)虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行考察或操作。

3.多感知性

由于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中裝有視、聽、觸、動(dòng)覺的傳感及反應(yīng)裝置，因此，使用者在虛擬

環(huán)境中可獲得視覺、聽覺、觸覺、動(dòng)覺等多種感知，從而達(dá)到身臨其境的感受.

三、虛擬仿真實(shí)訓(xùn)在教學(xué)中的意義

在中等職業(yè)學(xué)校開展虛擬仿真汽車維護(hù)軟件教學(xué)可以達(dá)到事半功倍的效果，即可以節(jié)省教學(xué)資源、節(jié)約資金，又能提高學(xué)生的理論、技能水平[3]。

1、將教師從策重的一對(duì)多的重復(fù)講解中解脫出來

眾所周知，一次汽車保養(yǎng)維護(hù)全程將近兩個(gè)小時(shí).教師需要一一講解步驟和使用工具、操作要領(lǐng)等，往往一個(gè)上午只能對(duì)一個(gè)班講一遏，而虛擬軟件中則可以利用軟件實(shí)施演示講解，而且學(xué)生可以根據(jù)自身情況的不同選擇重點(diǎn)來學(xué)習(xí)，教師只需要對(duì)部分同學(xué)遇到的問題進(jìn)行解答即可.學(xué)習(xí)方式也由一對(duì)多（實(shí)際效果也不一定是所有學(xué)生都聽得到）改變?yōu)橐粚?duì)一（一人一機(jī)）的專門化學(xué)習(xí)方式。

2、學(xué)習(xí)方式、教學(xué)環(huán)境的變革

學(xué)生原有的學(xué)習(xí)方式是對(duì)著書本、看著老師，而現(xiàn)在可以坐在電腦前，感受著豐言多彩的教學(xué)虛擬場(chǎng)景、自己學(xué)著自己想學(xué)的東西，進(jìn)度也可以控制。還可以進(jìn)行交互練習(xí)，在電腦上就可以測(cè)驗(yàn)自己掌握的知識(shí)水平，學(xué)習(xí)方式發(fā)生了巨大的變化，學(xué)生也更容易接受、更喜歡這種新穎的學(xué)習(xí)方式。

3、教學(xué)資源的節(jié)約

實(shí)訓(xùn)設(shè)備和工具在使用中肯定會(huì)造成損耗。誤操作甚至?xí)?dǎo)致車輛的損壞，損失難以估計(jì)。而現(xiàn)在轉(zhuǎn)由電腦上運(yùn)行軟件，嘟怕再多的使用也不會(huì)損壞硬件設(shè)備。當(dāng)我們的學(xué)生掌握了正確的方法后再進(jìn)行實(shí)物操作，此時(shí)設(shè)備的損耗也將大大減少，足以見得虛擬軟件能大大節(jié)約實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。

4、知識(shí)的更新

往往學(xué)生在學(xué)校學(xué)的，到走上社會(huì)時(shí)，知識(shí)己顯得陳舊，汽車業(yè)當(dāng)今迅猛發(fā)展的勢(shì)頭更是如此，而該軟件一旦開發(fā)好后，具備不斷升級(jí)的功能，各種新的車型只需要改變其模型參數(shù)就可以達(dá)到掌握該車保養(yǎng)流程的要求，使學(xué)生總能跟上新車型、新知識(shí)的更新步伐。

總之德國(guó)雙元教育“以項(xiàng)目為導(dǎo)向”的教育理念，已經(jīng)過國(guó)內(nèi)許多學(xué)校與中職教學(xué)工作者反復(fù)實(shí)踐與討論，并普遍受到我國(guó)職業(yè)教育界所肯定[4]。我校的“汽車模塊化項(xiàng)目教學(xué)課題研究”經(jīng)過多年的探討、研究和實(shí)踐，使汽車專業(yè)在教學(xué)效果與教學(xué)水平上得到了極大提高。

參考文獻(xiàn)：

[1] 淺談如何提高中職汽修專業(yè)實(shí)訓(xùn)課的教學(xué)效果 - 學(xué)周刊C版 - 2014（10）.

[2] 中等職業(yè)學(xué)校汽修專業(yè)一體化教學(xué)探索 - 教師 - 2014（11）.

[3] 淺談汽車虛擬仿真軟件在中職汽修專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用 - 科技信息 - 2014（4）.

[4] 攜手中職大賽筑夢(mèng)美好未來——聚焦2013年“雪佛蘭杯”全國(guó)中職大賽 - 汽車維修與保養(yǎng) - 2013（8）.