仿真技術(shù)在汽車維修教學(xué)中的應(yīng)用探討

楊林發(fā)

（云南交通技師學(xué)院，云南 安寧 650300）

作為技術(shù)類教學(xué)的一種，汽車維修教學(xué)不僅僅能夠加深學(xué)生對(duì)汽車的了解，對(duì)于提升學(xué)生汽車維修專業(yè)技能也起到非常重要的作用。但是當(dāng)前在開(kāi)展汽車維修教學(xué)時(shí)還存在一些問(wèn)題，學(xué)生只能通過(guò)教材學(xué)習(xí)汽車維修技術(shù)，并不能有效投入汽車維修實(shí)踐當(dāng)中。造成學(xué)生掌握的知識(shí)點(diǎn)過(guò)于片面，這對(duì)于汽車維修教學(xué)順利開(kāi)展有很大的影響。這就需要將仿真技術(shù)與汽車維修教學(xué)有效結(jié)合，一如改善原有汽車維修教學(xué)的弊端。

一、仿真技術(shù)在汽車維修專業(yè)教學(xué)中運(yùn)用的必要性

仿真技術(shù)就是使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，模擬出相應(yīng)的圖形或者3D空間，在這其中學(xué)生可以進(jìn)行汽車維修工作的實(shí)景練習(xí)，由此感知真實(shí)的汽車維修環(huán)境，還可以非常直觀地做相應(yīng)的工作，進(jìn)行技術(shù)操練，這對(duì)于優(yōu)化教學(xué)質(zhì)量以及提升學(xué)生參與實(shí)訓(xùn)的興趣有著非常大的幫助。教師在教學(xué)中運(yùn)用仿真技術(shù)學(xué)生不再接受枯燥的知識(shí)講解形式學(xué)習(xí)，也不再被動(dòng)地接受課堂的一些灌輸，而是可以直觀地進(jìn)入到實(shí)踐當(dāng)中，感受到具體的知識(shí)運(yùn)用，拓寬了學(xué)生的學(xué)習(xí)空間，同時(shí)對(duì)知識(shí)價(jià)值的實(shí)現(xiàn)提供途徑，這些都有利于學(xué)生對(duì)汽車維修進(jìn)行深度化的理解，讓學(xué)生的探索能力能夠得到增長(zhǎng)，在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中更具有創(chuàng)造力，記憶力也更加豐富。

二、汽車維修仿真軟件具備的功能

第一，能任意方位展示汽車各零部件的構(gòu)造，并對(duì)應(yīng)標(biāo)注各零部件名稱。在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生可根據(jù)需要在計(jì)算機(jī)上對(duì)汽車各部件進(jìn)行任意翻轉(zhuǎn)、平移和縮放等操作，能夠快速、直觀地認(rèn)識(shí)汽車各部分構(gòu)造特征和對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)的名稱，同時(shí)學(xué)生還可通過(guò)這些操作了解汽車各部件之間的裝配關(guān)系。

第二，可將組成汽車的各個(gè)子系統(tǒng)總成在車上拆下和裝上，將各子系統(tǒng)總成進(jìn)行分解和組裝。通過(guò)仿真模擬汽車的拆裝維修過(guò)程，來(lái)構(gòu)建虛擬場(chǎng)所，做到不在車間勝似車間的效果。

第三，對(duì)汽車的分解和裝配過(guò)程自動(dòng)演示。在汽車維修教學(xué)中，可讓學(xué)生先通過(guò)仿真技術(shù)軟件對(duì)汽車各部件的分解與裝配過(guò)程進(jìn)行觀看，對(duì)汽車維修拆裝過(guò)程有個(gè)基本的認(rèn)識(shí)，從而達(dá)到節(jié)省時(shí)間，讓學(xué)生更快地掌握維修操作技能的目的。

第四，可對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核。仿真技術(shù)軟件有教師對(duì)學(xué)生的考核功能，考核可以是統(tǒng)一形式，也可以是分組形式的，系統(tǒng)能自動(dòng)對(duì)學(xué)習(xí)者的操作進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)打分。

三、仿真技術(shù)在汽車維修教學(xué)過(guò)程中的運(yùn)用流程分析

（一）創(chuàng)造汽車的三維模型

眾所周知，通過(guò)汽車三維模型能夠保證學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)掌握汽車內(nèi)部構(gòu)件和汽車整體結(jié)構(gòu)，這對(duì)于后期維修工作順利開(kāi)展也是非常重要的一點(diǎn)。從汽車三維模型構(gòu)建的角度出發(fā)，了解到汽車三維模型構(gòu)建會(huì)利用到多項(xiàng)學(xué)科理論知識(shí)，無(wú)形中加大汽車三維模型構(gòu)建的難度，這對(duì)于汽車維修教學(xué)順利開(kāi)展也有很大的影響。而在仿真技術(shù)的作用下，能夠?qū)⑵嚱Y(jié)構(gòu)和零件分布以三維模型的方式展示出來(lái)，加深學(xué)生對(duì)汽車結(jié)構(gòu)和內(nèi)部零部件的了解，為推進(jìn)汽車維修教學(xué)順利開(kāi)展提供有效參考依據(jù)。

（二）場(chǎng)景模擬的構(gòu)建

在汽車和零部件的三維模型構(gòu)建完成之后，應(yīng)采取3D技術(shù)進(jìn)行汽車維修場(chǎng)景構(gòu)建，確保汽車能夠在3D場(chǎng)景下完成整車組裝和分拆工作。對(duì)于汽車維修來(lái)說(shuō)，在開(kāi)展相應(yīng)工作之前，學(xué)生應(yīng)對(duì)汽車內(nèi)部各項(xiàng)零部件的受力情況實(shí)施有效分析，及時(shí)優(yōu)化調(diào)整受力狀態(tài)不合理的零部件，借以保證各項(xiàng)零部件在汽車行駛過(guò)程中發(fā)揮自身最大的作用。不僅如此，在汽車維修教學(xué)過(guò)程中應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行情境模擬構(gòu)建，能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生觀察能力和邏輯思維能力提升的目的。在推進(jìn)汽車維修教學(xué)順利開(kāi)展的同時(shí)，及時(shí)有效的糾正學(xué)生在汽車維修過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，有效提升學(xué)生汽車維修技術(shù)操作水平。

（三）建立模擬數(shù)據(jù)庫(kù)

在汽車維修教學(xué)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)信息，應(yīng)創(chuàng)建合理的數(shù)據(jù)庫(kù)，將汽車維修中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息及時(shí)有效的儲(chǔ)存下來(lái)，為后期汽車維修工作提供有效參考依據(jù)。不僅如此，還可以將汽車車型信息和三維模型信息等儲(chǔ)存在模擬數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，避免相關(guān)數(shù)據(jù)信息遺失，進(jìn)一步保證汽車維修教學(xué)順利開(kāi)展。

四、仿真技術(shù)在汽車維修教學(xué)中的運(yùn)用效果

（一）仿真技術(shù)使教學(xué)理論更直觀化

汽車結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，使得學(xué)生需要花費(fèi)更多的時(shí)間進(jìn)行鉆研。在這個(gè)過(guò)程中，老師的教學(xué)方法也起著一定的作用，有先見(jiàn)之明的老師便借助于仿真技術(shù)對(duì)學(xué)生開(kāi)展教學(xué)。這項(xiàng)教學(xué)措施的使用，使學(xué)生在計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)虛擬環(huán)境中，能夠自如地找到汽車出現(xiàn)的故障問(wèn)題。這項(xiàng)功勞得益于仿真技術(shù)是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、通信技術(shù)為一體的特點(diǎn)所實(shí)現(xiàn)的，能為汽車的維修與故障檢測(cè)提供幫助。當(dāng)學(xué)生掌握了基本的理論知識(shí)以后，再運(yùn)用計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)在虛擬的教學(xué)環(huán)境中進(jìn)行實(shí)踐，就能取得一個(gè)非常良好的學(xué)習(xí)效果。比如，老師根據(jù)要學(xué)的汽車維修知識(shí)點(diǎn)，把學(xué)生集中到計(jì)算機(jī)房，采取仿真技術(shù)為學(xué)生講解一個(gè)又一個(gè)在理論中無(wú)法解決零件拆卸的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐，使學(xué)生快速地掌握零件的拆卸，取得的教學(xué)效果也能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

（二）仿真技術(shù)為學(xué)生構(gòu)建更合理的教學(xué)模式

汽車維修是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，體現(xiàn)了學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中需要具備一定的實(shí)踐能力。如果滿足不了這個(gè)學(xué)習(xí)需求，就會(huì)使學(xué)生無(wú)法熟練地進(jìn)行動(dòng)手操作，在遇到需要?jiǎng)邮植僮鞯沫h(huán)節(jié)時(shí)就無(wú)法有效地解決汽車維修中的各種問(wèn)題。老師在教學(xué)的時(shí)候應(yīng)重視仿真技術(shù)的應(yīng)用，為學(xué)生講述了理論知識(shí)后還應(yīng)構(gòu)建一個(gè)虛擬的操作環(huán)境，使學(xué)生能夠在實(shí)踐的訓(xùn)練中提高他們的學(xué)習(xí)效率。而仿真技術(shù)的應(yīng)用使得汽車維修的教學(xué)更為合理化。比如，老師為學(xué)生講汽車維修專業(yè)課的時(shí)候，有學(xué)生向老師提問(wèn)：汽車維修的基本原理在實(shí)際操作中是如何體現(xiàn)的？這時(shí)，老師可以不失時(shí)機(jī)地帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入機(jī)房，以仿真技術(shù)的教學(xué)方式，讓學(xué)生直觀地了解汽車維修的基本原理，以此解決學(xué)生腦海里的疑惑。仿真技術(shù)的教學(xué)模式體現(xiàn)了它在教學(xué)過(guò)程中的必要性，更重要的是，它帶給學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量是難以被其他教學(xué)模式所替換的。

（三）仿真技術(shù)提升維修進(jìn)度

汽車檢測(cè)維修專業(yè)，需要維修的人員對(duì)故障點(diǎn)能夠有更加清晰的表達(dá)，不斷地解決故障難點(diǎn)，并且有時(shí)間的要求。運(yùn)用仿真模擬技術(shù)可以讓學(xué)生對(duì)維修時(shí)間進(jìn)行更加有效把握。很多學(xué)校在使用仿真作業(yè)進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程中，學(xué)生可以在把握基礎(chǔ)知識(shí)上，讓學(xué)生可以在指定的時(shí)間之內(nèi)完成學(xué)習(xí)任務(wù)，使汽車檢測(cè)和維修的工作得以更好的實(shí)現(xiàn)。

（四）仿真技術(shù)提升學(xué)生實(shí)踐的安全性

傳統(tǒng)方式的教學(xué)中，知識(shí)傳輸和學(xué)生實(shí)踐是分開(kāi)的，學(xué)生到實(shí)地進(jìn)行訓(xùn)練，在不熟悉具體操作流程的情況下非常容易衍生出危險(xiǎn)事件，但是使用仿真技術(shù)學(xué)生可以在更加安全的情況下進(jìn)行學(xué)習(xí)，避免給學(xué)生帶來(lái)更多的危險(xiǎn)，更可以讓學(xué)生對(duì)汽車維修技術(shù)有更加真實(shí)的分析和表現(xiàn)，將抽象化的事物簡(jiǎn)單化處理，提升實(shí)訓(xùn)操作效果，學(xué)生即使在虛擬條件下也能夠了解自己在未來(lái)實(shí)際工作中有哪些注意事項(xiàng)，了解虛擬環(huán)境下的汽車故障，由此找出不足，在課堂上有針對(duì)性地加以學(xué)習(xí)。

（五）緩解教學(xué)資源緊缺問(wèn)題

汽車維修教學(xué)中，汽車、零件等設(shè)備都隨著科技的發(fā)展、生產(chǎn)技術(shù)的更新不斷變化，而學(xué)校為了更好的適應(yīng)社會(huì)需求，需要定期更新儀器設(shè)備。但受到經(jīng)費(fèi)的限制，實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備更新較為緩慢，而仿真技術(shù)能夠有效的解決教學(xué)資源緊張的局面，通過(guò)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)模擬出不同的虛擬環(huán)境。

結(jié)束語(yǔ)：

總而言之，仿真軟件應(yīng)用于汽車維修教學(xué)中，是對(duì)實(shí)物實(shí)訓(xùn)教學(xué)的補(bǔ)充、完善和擴(kuò)展，能夠保證實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)中具有良好的開(kāi)放性和具有真實(shí)感的交互，必將引發(fā)實(shí)踐教學(xué)領(lǐng)域的深刻變化，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)也將成為實(shí)踐教學(xué)改革的一個(gè)重要方向。另外，仿真技術(shù)的發(fā)展水平直接影響實(shí)訓(xùn)教學(xué)中經(jīng)費(fèi)支出和教師工作量，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此，合理利用仿真技術(shù)進(jìn)行汽車維修實(shí)踐教學(xué)，將對(duì)學(xué)校的教育發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。