馬石飛++朱洪濤++李濤++曹錄翠++楊華城++林云

【摘要】由于汽車職業(yè)教育的效果受到資金投入、實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地和其它一些條件的限制，所以汽車職業(yè)教育的發(fā)展一直都比較緩慢。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，近年來(lái)計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)被應(yīng)用到汽車職業(yè)教育中，這不僅讓汽車職業(yè)教育的成本得到控制，還讓基礎(chǔ)課程的教學(xué)取得了更好的效果。本文將對(duì)計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)進(jìn)行介紹，并分析其在汽車基礎(chǔ)課程教學(xué)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī) 虛擬技術(shù) 汽車 基礎(chǔ)課程 教學(xué)

【中圖分類號(hào)】TP3-4；G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）09-0052-01

一、計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的含義及特點(diǎn)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)簡(jiǎn)稱VR，又被叫作靈境技術(shù)。其是以沉浸性、交互性和構(gòu)想性為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)高級(jí)人際界面。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是對(duì)多媒體技術(shù)、多傳感器技術(shù)、人工智能技術(shù)等進(jìn)行綜合運(yùn)用的一種技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)人類視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感覺(jué)器官功能的模擬，從而創(chuàng)建一個(gè)虛擬的環(huán)境。

在將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用到汽車維修中后，系統(tǒng)主要具有五個(gè)特點(diǎn)。其一是高效性，即可以讓多個(gè)學(xué)生同時(shí)進(jìn)行實(shí)際操作，從而有效提升教學(xué)的效率；其二是真實(shí)性，通過(guò)對(duì)汽車部件的三維模擬，能夠?qū)⑵嚨臉?gòu)造真實(shí)地展現(xiàn)在學(xué)生面前；其三是系統(tǒng)性，根據(jù)汽車的原始資料，有資深的導(dǎo)師進(jìn)行腳本的編寫，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)的規(guī)范性和系統(tǒng)性；其四是交互性，通過(guò)對(duì)真實(shí)情況的模擬，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車的裝配、故障設(shè)置和故障排除，從而實(shí)現(xiàn)交互性。

二、在汽車職業(yè)教育中的應(yīng)用效果

（一）理論與實(shí)戰(zhàn)之間聯(lián)系的橋梁

一般情況下，汽車職業(yè)教育的教學(xué)活動(dòng)以理論為基礎(chǔ)，然后進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。通過(guò)計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)的應(yīng)用，理論學(xué)習(xí)和實(shí)際操作訓(xùn)練將能被有效地結(jié)合在一起，從而實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的相互滲透。這樣既能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中減少不必要的付出，也能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。其中汽車專業(yè)學(xué)生基本的工程能力教學(xué)《機(jī)械制圖》《汽車機(jī)械基礎(chǔ)》等課程可以運(yùn)用UG8.0、Solid Edge、Solid Work、3D Max等三維軟件教學(xué)。同時(shí)汽車服務(wù)等課程可以通過(guò)引進(jìn)汽車銷售管理軟件來(lái)完成教學(xué)，讓學(xué)生在模擬的狀態(tài)下完成對(duì)汽車銷售管理的學(xué)習(xí)。

（二）改善學(xué)生的結(jié)構(gòu)原理認(rèn)知

汽車作為一種先進(jìn)工具，其構(gòu)造較為復(fù)雜并且零部件的數(shù)量較多，所以學(xué)生要完全掌握汽車的構(gòu)造就十分困難。但是通過(guò)計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)的應(yīng)用，學(xué)生能夠在三維空間內(nèi)對(duì)汽車的構(gòu)造進(jìn)行全面詳細(xì)的了解，掌握每個(gè)零部件的位置，并且能在腦海中形成汽車的三維立體模型。這樣就能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中迅速掌握汽車的基本構(gòu)造和特點(diǎn)，從而提升實(shí)戰(zhàn)演練效果。同時(shí)，通過(guò)在線動(dòng)畫的形式，能夠讓汽車職業(yè)教育教學(xué)中的枯燥氛圍得到改善，從而讓學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣將能被激發(fā)，學(xué)習(xí)效果將能得到提升。

（三）降低學(xué)校的教學(xué)成本

在汽車職業(yè)教學(xué)的過(guò)程中，通過(guò)計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)的應(yīng)用，建立的維修虛擬仿真系統(tǒng)中將包含汽車所有的故障情況，以及基本的保養(yǎng)模擬流程。所以在教學(xué)的過(guò)程中，學(xué)生能夠通過(guò)虛擬仿真模擬系統(tǒng)進(jìn)行真實(shí)的操作。而在面對(duì)故障修理的時(shí)候，學(xué)生只需要從虛擬的資源庫(kù)中調(diào)出工具和設(shè)備，就能進(jìn)行汽車故障的檢查和維修。在這種情況下，學(xué)校將不用花費(fèi)大量資金用于設(shè)備的購(gòu)買，從而減少學(xué)校在實(shí)際訓(xùn)練中的經(jīng)費(fèi)支出。

（四）保證實(shí)訓(xùn)的安全

在汽車的實(shí)際維修中，由于汽車的構(gòu)造較為復(fù)雜，所以實(shí)際操作訓(xùn)練的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)因?yàn)閷W(xué)生的操作失誤而發(fā)生安全事故，對(duì)學(xué)生甚至是周圍的人造成傷害。但計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)建立的仿真系統(tǒng)中并不存在真實(shí)的汽車零部件，所以學(xué)生在進(jìn)行維修操作的過(guò)程中既能感受到操作的真實(shí)性，又不會(huì)因?yàn)椴僮魇д`而引發(fā)安全事故。

（五）實(shí)現(xiàn)實(shí)物教學(xué)中不能實(shí)現(xiàn)的功能

由于在真實(shí)的汽車維修中，一般都要讓汽車處于熄火狀態(tài)才能進(jìn)行，這樣能夠防止因汽車運(yùn)行而威脅學(xué)生的安全。所以在真實(shí)的操作中，并不能實(shí)現(xiàn)汽車運(yùn)行狀態(tài)下的維修。而在通過(guò)計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)建立的模擬場(chǎng)景中，學(xué)生能夠在汽車處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)對(duì)汽車中各個(gè)零部件的運(yùn)行進(jìn)行觀察，并對(duì)出現(xiàn)故障的地方進(jìn)行實(shí)際查看，從而更有利于學(xué)生掌握汽車故障的原因。

（六）減輕了教學(xué)的負(fù)擔(dān)

通過(guò)計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)建立模擬場(chǎng)景，教師可以在學(xué)生實(shí)際操作的過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)的評(píng)價(jià)，從而完成對(duì)學(xué)生的全面考核，而且教師在整個(gè)考察過(guò)程中甚至可以站在原地不動(dòng)。同時(shí)，教師還能隨意設(shè)置汽車的故障點(diǎn)，從而改變?cè)械闹荒芄潭ü收宵c(diǎn)的情況，從而為教師全面考核學(xué)生節(jié)省不少時(shí)間。另外，學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)可以完成對(duì)各種汽車故障進(jìn)行維修的實(shí)訓(xùn)，更有利學(xué)生的能力提升。

三、教學(xué)中的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)方法

（一）不能感受到實(shí)際操作的難度

在計(jì)算機(jī)模擬場(chǎng)景中進(jìn)行車輛維修時(shí)，有時(shí)候會(huì)因?yàn)殡y度較小而讓學(xué)生誤認(rèn)為實(shí)際情況也是一樣的難度。其中最明顯的就是在模擬場(chǎng)景中維修發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)程中，有些需要手動(dòng)擰緊的螺栓只需要輕輕一擰就能完成。但是在實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)維修中，有時(shí)需要學(xué)生使出很大的力氣進(jìn)行持續(xù)擰動(dòng)才能完成對(duì)螺栓的固定。所以模擬場(chǎng)景中的汽車維修操作難度不大，只要學(xué)生掌握維修方法就能完成，而實(shí)際操作的難度往往會(huì)大很多。

（二）容易讓學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生依賴

在長(zhǎng)時(shí)間的虛擬仿真系統(tǒng)中進(jìn)行汽車維修訓(xùn)練，學(xué)生會(huì)因?yàn)榫S修過(guò)程的順序固定而對(duì)計(jì)算機(jī)的設(shè)定形成深刻印象，從而在不斷重復(fù)的訓(xùn)練中對(duì)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生依賴，從而忽視對(duì)實(shí)際操作的訓(xùn)練，這樣最終會(huì)導(dǎo)致學(xué)生一知半解，不能靈活地運(yùn)用學(xué)到的知識(shí)。

（三）對(duì)計(jì)算機(jī)作為汽車維修教學(xué)工具的認(rèn)識(shí)存在局限性

由于計(jì)算機(jī)的應(yīng)用讓汽車維修教學(xué)節(jié)約了成本，也提升了教學(xué)質(zhì)量，總之是由很多好處。但實(shí)際上計(jì)算機(jī)的應(yīng)用也給汽車維修教學(xué)帶來(lái)了一定的問(wèn)題，其中最明顯的就是學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的依賴。所以在應(yīng)用計(jì)算機(jī)的過(guò)程中，要對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，不能因?yàn)槠鋬?yōu)勢(shì)就忽略其弱點(diǎn)，這樣才能將計(jì)算機(jī)的應(yīng)用效果完全發(fā)揮出來(lái)。

四、總結(jié)

計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)在汽車職業(yè)教育中的應(yīng)用讓教學(xué)效率得到有效提升，并且學(xué)校解決了設(shè)備購(gòu)買資金不足的問(wèn)題。但計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)的應(yīng)用也存在一定缺陷，所以應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行多方位的認(rèn)知。

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