虛擬仿真軟件在新能源汽車運用與維修專業(yè)教學中的應用探討

陸展

摘 要：在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，利用互聯(lián)網(wǎng)虛擬教學手段協(xié)助教育教學的模式逐漸興起。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育領域中的應用，為學生創(chuàng)建了三維虛擬學習平臺，一改傳統(tǒng)古板的教學模式，強化了教學效果。本文就對虛擬仿真軟件在新能源汽車運用與維修專業(yè)教學中的應用進行分析，希望對相關院校教學改革有所幫助。

關鍵詞：虛擬仿真技術(shù);汽車維修專業(yè);教學模式

汽車是現(xiàn)階段最普遍的出行工具，同時帶來了日益嚴重的汽車尾氣排放污染、碳排放、原油供應緊張問題。國家為應對此類問題，重點支持了新能源汽車的發(fā)展。隨著國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)銷量的不斷攀升，作為與其關系最為緊密的維修行業(yè)，行業(yè)對于新能源汽車維修人才的需求也在不斷提升。為此，相關院校在教育教學中，順應市場開設了新能源汽車專業(yè)。為此加大對新能源汽車維修人才的培訓力度，合理應用虛擬仿真技術(shù)完善教育培訓，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)實技術(shù)，其是通過模擬系統(tǒng)的應用對真實場景進行模仿和創(chuàng)建的技術(shù)。具體來說，虛擬仿真技術(shù)是通過相關設備儀器的應用，以真實環(huán)境和場景為基礎，實行虛擬空間的建設，人們在創(chuàng)建的虛擬空間中能夠完成與真實場景相同的工作，為實際工作提供幫助。

在汽車維修專業(yè)教學中，通過虛擬仿真技術(shù)的應用，能夠為學生創(chuàng)建一個虛擬的真實汽車維修場景，在該場景中，學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準操作訓練、高壓系統(tǒng)控制原理等知識，并通過虛擬演練來提升自身的維修技能，實現(xiàn)知識與實際作業(yè)的有效結(jié)合。

2 實訓教學現(xiàn)狀

2.1 教學模式和方法的單一性

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

2.2 實訓工位不足

由于實訓工位不足，導致實訓活動的開展存在較多阻礙，學生只能依序開展實訓活動，這不僅浪費了學生學習時間，也削弱了學生學習的積極性，增加了教師的工作壓力。

2.3 高壓危險系數(shù)高教學工作壓力大

該情況主要體現(xiàn)在實訓課程上，每個班級實訓課教師人數(shù)最多不超過兩名，但班級學生相對較多，在實訓新能源汽車維修專業(yè)教學中，雖然要求學生發(fā)揮自身的主觀能動性，不斷進行知識的探索，但新能源汽車涉及高壓操作安全，仍需要教師的從旁指導，糾正學生錯誤，以保證學生生命安全和學習質(zhì)量。這就給教師帶來了非常大的壓力，在教學過程中，很難做到面面俱到。

2.4 實訓設備損耗大

在實訓教學中，由于操作失誤等不良因素的影響，實訓設備經(jīng)常會出現(xiàn)嚴重損壞情況，再加上設備維修費用較高，很多院校只能將實訓室損壞的設備閑置，只有在維修經(jīng)費足額劃撥情況下才能繼續(xù)使用，最終實訓課程由手動操作轉(zhuǎn)變成板書教學，很多抽象內(nèi)容得不到具象處理，如此一來就增加了學生理解難度，問題得不到解決，知識與實際作業(yè)無法銜接，大大降低了汽車維修教學質(zhì)量。

3 虛擬方針軟件在新能源汽車維修專業(yè)教學中的作用

3.1 彌補教學中實訓設備不足的問題

隨著汽車行業(yè)的快速前行，新能源車型更新速度及相關技術(shù)的發(fā)展也在不斷推進，汽車維修專業(yè)相關院校在教學過程中，有必要結(jié)合行業(yè)發(fā)展特征和要求，不斷進行實訓教學的革新，配備較為專業(yè)的實訓設備，進而培養(yǎng)更多汽車維修方面的人才。但對于一些新能源汽車維修專業(yè)院校來說，由于實訓室陳舊、經(jīng)費不足等因素的限制，在實訓設備購置上無法做到及時更新，而現(xiàn)有的老舊設備無法滿足教學需求，學生在新知識掌握上存在較大難度。而采用虛擬仿真技術(shù)后，則能夠為學生營造一個良好的虛擬教學環(huán)境，通過軟件模擬使學生了解最新設備和技術(shù)的操作及使用情況，并在虛擬練習中達到知識技能的掌握，提升教學效果。

3.2 優(yōu)化課堂教學效果，激發(fā)學習興趣

目前，新能源汽車維修專業(yè)相關院校存在著以下兩種情況：一是專業(yè)建設時間短，缺少特色性，很難吸引更多學生，再加上實訓設備不足、車輛陳舊，學生的學習興趣不高;二是專業(yè)課接受程度不高，特別是對于一些原理性要求較為嚴格的電類課程教學中，如BMS動力電池管理系統(tǒng)控制原理教學等，由于條件設施不齊全，很難達到預期的教學效果。而使用仿真模擬軟件教學后，則能夠利用其涵蓋的大量圖文、立體模型將書本知識具象化，加深學生的理解和掌握，提高學生的學習效率。而通過仿真模擬演練，則可以讓學生在自主練習中不斷進行知識的探索，強化自身能力。

3.3 實現(xiàn)理論與實踐的有機融合，優(yōu)化教學水平

因院校實訓設備不足，使得一些課程的開展存在拖延情況，學生只能先完成理論知識的學習，在日后條件允許的情況下才接受實訓，但由于理論和實訓教學之間的時間差較大，很多學生在開展實踐操作時，已經(jīng)將所學理論知識遺忘，教師還需要重新梳理知識，這就大大降低了教學效率，導致教學資源被浪費。

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

3.4 增強參與積極性，滿足全面教學要求

在實訓教學中，由于設備條件的限制，學生沒辦法開展獨立操作試驗，只能以小組的形式完成實訓演練，實際操作能力不佳，影響了學生對知識的理解和鞏固。而利用虛擬仿真軟件則可直接利用計算機設備開展實訓教學活動，提高學生實際動手能力，加強知識的掌握，滿足全面教學要求。其具體措施為：

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

第二，拓展渠道，擴充資源。資源是虛擬仿真教學開展的基礎，只有保證資源合理性，才能充分發(fā)揮出虛擬仿真教學的作用。首先在資源儲備上，應選用同類院校均認可的教育資源;其次，加大校企合作力度，為實訓教學提供場地和條件，鍛煉學生的實踐能力，進而發(fā)揮出虛擬仿真教學的作用，提高學生整體水平;最后，注重自主研發(fā)，不斷實行軟件創(chuàng)新和優(yōu)化，降低操作難度，達到實訓目標。

第三，以點帶面，輻射帶動。虛擬仿真技術(shù)的應用需要利用計算機及網(wǎng)絡技術(shù)。不過對于一些技術(shù)條件較為落后的區(qū)域來說，想要普及虛擬仿真教學是非常困難的，所以在實際工作中，應做好綠色實訓，堅持以點帶面、輻射帶動的方式來推動虛擬仿真技術(shù)的普及。

最后，合理選擇試點地區(qū)和學校。盡可能選擇配套設施齊全，教師積極性高的院校作為試點基地，以達到技術(shù)普及的目的。加強監(jiān)督、激勵效果，調(diào)動教師積極性。對于試點院校應做好跟蹤服務，建立完善的考評制度，對存在的問題予以及時解決和記錄，從而改進虛擬仿真教學的質(zhì)量，提升其應用價值。此外，輻射帶動，推廣普及。在試點院校取得成功后，將其向周邊學?；虻貐^(qū)實行擴散推廣，并加大宣傳力度，從而為虛擬仿真教學的落實提供幫助。

4 結(jié)語

綜上，虛擬仿真技術(shù)在新能源汽車維修專業(yè)教學中的應用，成功構(gòu)建了實訓平臺，徹底完善了實訓教學的綜合水平，對培養(yǎng)素質(zhì)良好、專業(yè)性強的維修人才有著極大的幫助。

【項目基金】中職汽車專業(yè)新能源汽車校本教材開發(fā)研究與實踐（GXZZJG2017A138）

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