虛擬仿真技術(shù)在中職汽修實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的實(shí)踐研究

施奔林

摘要：中職汽修實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量的提升是中職院校汽修專業(yè)教師和學(xué)生的迫切希望，如何搭建一個(gè)集實(shí)物和模型于一體的環(huán)境，為學(xué)生提供更真實(shí)、更高效的實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)模式，成為現(xiàn)階段相關(guān)專業(yè)人士研究的重點(diǎn)。虛擬仿真技術(shù)在中職汽修實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用，很好的發(fā)揮了自身在信息傳遞和構(gòu)建模型等方面的積極作用。借助虛擬仿真技術(shù)，營(yíng)造良好的自主學(xué)習(xí)環(huán)境，為學(xué)生提供更新、更豐富的信息資源，致力于促進(jìn)學(xué)生理論與實(shí)踐的有效結(jié)合，扎實(shí)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)和提升學(xué)生的技能水平。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真技術(shù);中職院校;汽修專業(yè);實(shí)訓(xùn)教學(xué)

0 ?引言

現(xiàn)代化教育事業(yè)依托我國(guó)高水平的信息技術(shù)和科學(xué)技術(shù)蓬勃發(fā)展。虛擬仿真技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，很好的更新了教學(xué)方式，成為突破傳統(tǒng)教學(xué)手段的局限性的重要力量。虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用，成為鍛煉學(xué)生專業(yè)技能和調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的有效手段。隨著社會(huì)對(duì)汽修專業(yè)人才提出的更高要求，中職汽修專業(yè)人才培養(yǎng)面臨著巨大挑戰(zhàn)。實(shí)訓(xùn)教學(xué)作為中職汽修專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)的重要板塊，關(guān)系到學(xué)生技能水平的提升和實(shí)踐能力的發(fā)展。中職院校教師充分認(rèn)識(shí)到汽修實(shí)踐練習(xí)環(huán)節(jié)的對(duì)于學(xué)生操作技能訓(xùn)練的重要意義，也要統(tǒng)籌考量職業(yè)院校實(shí)訓(xùn)經(jīng)費(fèi)的問(wèn)題。為了盡可能地提升中職汽修實(shí)訓(xùn)教學(xué)的效率和質(zhì)量，同時(shí)節(jié)省經(jīng)費(fèi)，需要充分、合理地應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，構(gòu)建完善地汽修實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)。

1 ?虛擬仿真技術(shù)的基本概述

探討虛擬仿真技術(shù)在中職汽修專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用，首先要明確虛擬仿真技術(shù)的基本內(nèi)涵和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，要探討其對(duì)于中職院校人才培養(yǎng)的優(yōu)勢(shì)作用。虛擬仿真技術(shù)興起于20世紀(jì)末，是一種綜合性的信息技術(shù)。借助計(jì)算機(jī)軟件、計(jì)算機(jī)硬件和傳感器設(shè)備，構(gòu)建器完善的信息模型，營(yíng)造良好的人工虛擬環(huán)境。在這種環(huán)境中，用戶能夠與人工機(jī)器設(shè)備之間建立緊密的聯(lián)系。虛擬仿真技術(shù)集計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、傳感器技術(shù)、圖像處理技術(shù)等多個(gè)技術(shù)于一體，能夠廣泛的應(yīng)用在教育事業(yè)、醫(yī)療事業(yè)、軍事模擬等相關(guān)領(lǐng)域中。

虛擬仿真技術(shù)是高度綜合化的學(xué)科，跨學(xué)科特征明顯。同時(shí)它具有多樣化表示數(shù)據(jù)信息的強(qiáng)大功能，能夠大容量的進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，高速的進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，并行化分布式處理數(shù)據(jù)信息。此外，虛擬仿真技術(shù)能夠發(fā)揮多種媒體的感官刺激作用，借助虛擬信息技術(shù)，人們能夠更加清晰、直觀的感知問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)，更針對(duì)性的建立模型和進(jìn)行驗(yàn)證工作。

中職汽修專業(yè)教學(xué)運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)，能夠借助相關(guān)設(shè)備儀器，對(duì)場(chǎng)地和環(huán)境進(jìn)行靈活的設(shè)計(jì)和處理，營(yíng)造較為真實(shí)的工作環(huán)境，通過(guò)靈活的控制和有效操作，達(dá)到最終的應(yīng)用目的。中職汽修專業(yè)實(shí)訓(xùn)課堂中虛擬仿真技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠借助電腦軟件為學(xué)生營(yíng)造真實(shí)感較強(qiáng)的虛擬環(huán)境。學(xué)生能夠借助計(jì)算機(jī)設(shè)備學(xué)習(xí)汽車拆卸、維修等相關(guān)內(nèi)容，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐操作能力和技能水平。

2 ?中職汽修專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的實(shí)際情況

2.1 實(shí)訓(xùn)教學(xué)手段較為單一

相對(duì)而言，中職學(xué)校的學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較為薄弱，對(duì)于一些抽象性、原理性的知識(shí)理解難度較大，而對(duì)實(shí)踐操作類的課程內(nèi)容有較為濃厚的興趣。然而現(xiàn)階段教師在展開(kāi)汽修實(shí)訓(xùn)教學(xué)時(shí)，仍然采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，教師課堂僵硬灌輸，學(xué)生只能被動(dòng)的接受知識(shí)內(nèi)容。課堂中抽象性的理論知識(shí)教學(xué)仍占主體，實(shí)訓(xùn)教學(xué)中學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的運(yùn)用存在障礙。整體來(lái)看，學(xué)生參與實(shí)訓(xùn)教學(xué)的積極性不強(qiáng)，并不利于學(xué)生對(duì)相關(guān)專業(yè)知識(shí)的良好把握。

2.2 實(shí)訓(xùn)工位數(shù)量與受訓(xùn)需求不適應(yīng)

工位不足的問(wèn)題是困擾學(xué)校實(shí)訓(xùn)教學(xué)的重要問(wèn)題之一。近些年，隨著國(guó)家對(duì)中職院校資金投入的增加，一定程度上緩和了實(shí)訓(xùn)工位不足的問(wèn)題。但是，仍然很難滿足一人一工位的實(shí)踐需要。這也就使得院校在開(kāi)展實(shí)訓(xùn)教學(xué)時(shí)，只能以輪流、輪番的手段展開(kāi)，一定程度上造成學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間的浪費(fèi)，降低實(shí)訓(xùn)教學(xué)效率。這種方式也不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，還給專業(yè)教師造成巨大的工作壓力，教育資源不合理利用的特征明顯。

2.3 專業(yè)教師精力有限

教師在實(shí)訓(xùn)練習(xí)中發(fā)揮著強(qiáng)大的指導(dǎo)作用，需要實(shí)時(shí)的監(jiān)督學(xué)生實(shí)訓(xùn)練習(xí)的情況，及時(shí)的糾正學(xué)生的錯(cuò)誤，確保學(xué)生操作得當(dāng)。但是，由于專業(yè)教師隊(duì)伍不夠龐大，教師人才的數(shù)量不夠充足，每個(gè)教師要負(fù)責(zé)多個(gè)班級(jí)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，教師的精力有限，并不能做到面面俱到，降低了實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)的效果。有些學(xué)生由于自控力不足，并不能積極勤奮的主動(dòng)鉆研和學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)技能，需要教師投入較大的精力對(duì)這些學(xué)生進(jìn)行約束和指導(dǎo)，更加耗費(fèi)了教師的精力。汽修實(shí)訓(xùn)課程的內(nèi)容復(fù)雜，難度較大，如果學(xué)生缺少主動(dòng)鉆研探討的精神，教師的教學(xué)效果很難有很明顯的提升。

2.4 實(shí)訓(xùn)設(shè)備的損耗問(wèn)題

實(shí)訓(xùn)教學(xué)中學(xué)生對(duì)相關(guān)儀器設(shè)備的損耗明顯。由于學(xué)生的操作不當(dāng)，對(duì)于設(shè)備的損耗較強(qiáng)。實(shí)訓(xùn)設(shè)備的價(jià)格高昂，設(shè)備損壞將會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)同樣需要較大的資金投入。有些院校常常為了保護(hù)儀器設(shè)備，封鎖實(shí)訓(xùn)室，將實(shí)訓(xùn)課堂轉(zhuǎn)移到了理論知識(shí)課堂中，不遇到特殊情況一般不打開(kāi)實(shí)訓(xùn)室。這也就造成學(xué)生對(duì)相關(guān)技術(shù)的鍛煉不到位，很難做到高校、高質(zhì)量的完成相關(guān)實(shí)訓(xùn)任務(wù)。

3 ?虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于中職汽修專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的深遠(yuǎn)意義

3.1 再現(xiàn)真實(shí)的汽修場(chǎng)景

虛擬仿真技術(shù)在汽修實(shí)訓(xùn)課堂中的應(yīng)用，能夠有效的發(fā)揮計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)的優(yōu)勢(shì)作用，借助相關(guān)的設(shè)備軟件開(kāi)設(shè)有關(guān)汽車車身測(cè)量、汽車拆卸、維護(hù)和故障診斷的相關(guān)課程。在汽車拆卸安裝的實(shí)訓(xùn)課堂中，虛擬仿真技術(shù)能夠營(yíng)造具有真實(shí)感的實(shí)訓(xùn)車間虛擬環(huán)境，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生按照規(guī)范的操作流程和標(biāo)準(zhǔn)技藝要求展開(kāi)實(shí)訓(xùn)操作。在這種支持下，學(xué)生能夠很好的學(xué)習(xí)零部件的拆裝，合理正確的選擇和使用工具，正確的進(jìn)行零部件的測(cè)量，鍛煉工藝處理水平等相關(guān)技能。虛擬仿真技術(shù)還能夠?qū)W(xué)生的實(shí)訓(xùn)過(guò)程進(jìn)行清晰記錄，教師和學(xué)生能夠依據(jù)記錄糾正錯(cuò)誤，進(jìn)一步規(guī)范學(xué)生的實(shí)際操作。同時(shí)，能夠在軟件的網(wǎng)絡(luò)版本的支持下，多個(gè)人展開(kāi)實(shí)訓(xùn)練習(xí)，很好的緩解了實(shí)訓(xùn)工位不充足的困境。

3.2 能夠提升實(shí)訓(xùn)教學(xué)的安全性

汽修專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，需要用到油料、電等多種材料，同時(shí)應(yīng)用很可能造成潛在風(fēng)險(xiǎn)。由于學(xué)習(xí)階段的學(xué)生安全意識(shí)不強(qiáng)，在一些操作上存在不規(guī)范的情況，很可能造成風(fēng)險(xiǎn)的增加，釀成巨大的損害。虛擬仿真技術(shù)能夠?qū)鹘y(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的場(chǎng)所轉(zhuǎn)移到借助相關(guān)設(shè)備軟件中，電腦機(jī)房里就可以進(jìn)行虛擬實(shí)訓(xùn)。能夠避免接觸危險(xiǎn)性高的材料和相關(guān)實(shí)物，進(jìn)而有效地提升實(shí)訓(xùn)教學(xué)的安全性。

3.3 有助于學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需要的滿足

教師需要幫助學(xué)生在實(shí)訓(xùn)練習(xí)的過(guò)程中不斷地規(guī)范操作，明確練習(xí)流程。但由于現(xiàn)階段師資力量不夠強(qiáng)大，人才教師數(shù)量不足，并不能展開(kāi)一對(duì)一的針對(duì)性指導(dǎo)。再加上當(dāng)前傳統(tǒng)同實(shí)訓(xùn)課堂中相關(guān)設(shè)備數(shù)量的不足，學(xué)生大多不能進(jìn)行反復(fù)不斷地操作。這種方式下，學(xué)生僅僅參與一次練習(xí)，并不能取得很好的效果，很難做到技術(shù)操作規(guī)范嫻熟。虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用，能夠很好的幫助教師減輕繁重的教學(xué)負(fù)擔(dān)。借助虛擬軟件進(jìn)行清晰的展示和講解，同時(shí)標(biāo)清重難點(diǎn)，學(xué)生能夠更有針對(duì)性的展開(kāi)實(shí)際操練。同時(shí)，虛擬仿真技術(shù)能夠反復(fù)在線實(shí)訓(xùn)場(chǎng)景，學(xué)生能夠在虛擬的實(shí)訓(xùn)環(huán)境中按照演示講解反復(fù)的操練，從而攻克薄弱項(xiàng)。虛擬仿真技術(shù)幫助學(xué)生靈活的根據(jù)自身的實(shí)際需要進(jìn)行個(gè)性化操練，滿足了學(xué)生的個(gè)性化需求。

3.4 能夠很好的彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)課程的缺陷

汽修專業(yè)人才培養(yǎng)旨在鍛煉學(xué)生有效解決各種汽車故障的能力。但是，由于實(shí)訓(xùn)課程的課時(shí)有限，并不能對(duì)每種故障問(wèn)題進(jìn)行細(xì)致的分析和針對(duì)性的操練。在傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)課程中，維護(hù)修理工作的內(nèi)容訓(xùn)練更多，并不能很好的兼顧故障修理的相關(guān)知識(shí)。由于傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)練習(xí)中學(xué)生并沒(méi)有充足的鍛煉汽修技能的機(jī)會(huì)，達(dá)不到應(yīng)當(dāng)具備的熟練度，也就很難形成較高的技能水平。虛擬仿真技術(shù)能夠?qū)⒐收蠁?wèn)題清晰、系統(tǒng)的展示給學(xué)生，學(xué)生能夠?qū)ο嚓P(guān)的故障問(wèn)題有更深入的認(rèn)真，也能夠讓學(xué)生根據(jù)個(gè)人的實(shí)際需要和實(shí)際學(xué)習(xí)情況反復(fù)練習(xí)。

4 ?中職汽修實(shí)訓(xùn)教學(xué)中虛擬仿真技術(shù)的具體應(yīng)用

4.1 發(fā)揮政策的支持作用，營(yíng)造良好的虛擬仿真教學(xué)環(huán)境

虛擬仿真教學(xué)的持續(xù)推進(jìn)，需要有相關(guān)政策的有力支持。虛擬仿真教學(xué)相對(duì)而言耗得的時(shí)間和精力較多，要想切實(shí)有效發(fā)揮虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)作用，必須要發(fā)揮政策的支持作用，構(gòu)建良好的應(yīng)用氛圍環(huán)境，切實(shí)發(fā)揮領(lǐng)導(dǎo)的帶頭作用和強(qiáng)化責(zé)任意識(shí)。由于虛擬仿真技術(shù)高端，在其應(yīng)用的過(guò)程中必然會(huì)產(chǎn)生投入成本高和組織困難的問(wèn)題。只有依靠國(guó)家鼓勵(lì)政策，才能夠展開(kāi)高效率的虛擬仿真教育教學(xué)。中職院校應(yīng)當(dāng)切實(shí)落實(shí)相關(guān)政策，發(fā)揮相關(guān)政策的導(dǎo)向和引領(lǐng)作用，積極構(gòu)建和營(yíng)造良好的課程環(huán)境氛圍。為了進(jìn)一步提升院校虛擬仿真教學(xué)的水平，可以在原校內(nèi)舉辦競(jìng)賽活動(dòng)，構(gòu)建良好、公平的競(jìng)爭(zhēng)平臺(tái)，為學(xué)生和教師提供教學(xué)展示的機(jī)會(huì)，發(fā)揮和調(diào)動(dòng)教師的研究積極性。

4.2 拓展虛擬仿真教學(xué)渠道，豐富教學(xué)資源

虛擬仿真教學(xué)的有效開(kāi)展，需要教師切實(shí)推進(jìn)教學(xué)改革，擴(kuò)展教學(xué)渠道和豐富教學(xué)資源。虛擬仿真教育資源的獲取，需要從外購(gòu)、校企合作等方式展開(kāi)。相對(duì)而言，校企合作的優(yōu)勢(shì)更明顯。這是因?yàn)橥赓?gòu)很難保證虛擬仿真市場(chǎng)資源的質(zhì)量，且外購(gòu)的成本較高，同類院校教師認(rèn)可的教學(xué)資源競(jìng)爭(zhēng)較大，供求不平衡。虛擬仿真教育資源通過(guò)校企合作開(kāi)發(fā)的方式獲取，能夠保證教育資源的專業(yè)性和可操作性。借助相關(guān)企業(yè)強(qiáng)大的技術(shù)團(tuán)隊(duì)和高水平的組織能力，教師積極的提出個(gè)人使用建議，不斷地提升相關(guān)軟件的實(shí)用性和整體質(zhì)量。

4.3 教師強(qiáng)化專業(yè)知識(shí)，更新教學(xué)觀念

為了使得虛擬仿真技術(shù)在汽修實(shí)訓(xùn)教學(xué)中更好的應(yīng)用，專業(yè)教師需要強(qiáng)化自身的專業(yè)知識(shí)，除了掌握高水平的汽修專業(yè)知識(shí)外，還要形成高水平的應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)的能力。從而切實(shí)發(fā)揮虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)作用，展開(kāi)更有序、更高質(zhì)量的教育教學(xué)。教師還要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，認(rèn)識(shí)到學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求，充分發(fā)揮學(xué)生的自主能力，推動(dòng)學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。

5 ?結(jié)束語(yǔ)

虛擬仿真技術(shù)為中職汽修專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)提供了有力支持，切實(shí)發(fā)揮虛擬仿真教學(xué)的優(yōu)勢(shì)作用，促進(jìn)學(xué)生專業(yè)知識(shí)的豐富和技能操作水平的提升，需要學(xué)校、教師、學(xué)生的共同努力。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊俊.虛擬仿真軟件在中職汽車維修專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].黑龍江科技信息，2016（34）：4.

[2]于春寶，王金梅.借助仿真技術(shù)手段提高中職汽修專業(yè)教學(xué)實(shí)效——以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修教學(xué)為例[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備，2017（23）：35-36.

[3]王偉，李永振.中職汽修專業(yè)車間實(shí)訓(xùn)教學(xué)的實(shí)踐探索[J].汽車維護(hù)與修理，2018（16）：58-59.

[4]黃琪，盧婷.現(xiàn)代學(xué)徒制背景下提升中職汽修專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)力的探索與實(shí)踐[J].汽車與駕駛維修（維修版），2019（03）：128-129.