關于虛擬汽車維修實驗室在汽修專業教學中的應用研究

黃宇靖

摘 要 隨著社會的不斷發展，汽車銷量不斷增長，各種新技術、新設備在汽車上的應用也日漸增多，這對汽車維修專業的教學內容和教學質量提出了新的要求。虛擬汽車維修實驗室集教學和實驗于一體，在汽修專業教學中具有重要的作用。

關鍵詞 虛擬實驗 汽車維修 教學應用

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

1 概述

虛擬實驗是指在計算機系統中采用虛擬現實技術實現各種虛擬實驗環境，實驗者可以像在真實環境中一樣完成各種預定的實驗項目，所取得的學習或者訓練效果等價于甚至優于真實環境中所取得的效果。虛擬實驗是區別于實際動手實驗的一種新的實驗形式，它依賴于各種仿真手段，利用軟件技術構建實驗環境，并通過協調相關硬件設備形成虛擬實驗系統。

虛擬汽車維修實驗室作為虛擬實驗室的一種，綜合運用了數學理論、相同原理、信息技術、系統技術以及部分汽車領域的相關技術，其應用理論基礎包括四個部分：認知理論部分、建構主義理論部分、自主學習理論部分和自我監控理論部分。學生在利用虛擬汽車維修實驗室進行學習之前，需要具有一定的汽修專業知識基礎，并對虛擬實驗室的理論基礎有一定的了解。虛擬汽車維修實驗室的教學系統具有強大的課件制作功能，并包含大量的多媒體素材資源，便于實現資源的導入導出和快捷搜索。同時，系統還具有個性化的界面設計和直觀形象的屏幕展示，可以極大地提高學生的學習興趣。

2 虛擬汽車維修實驗室在汽修專業教學中的重要性

作為一種集中了眾多現代先進技術的實驗系統，虛擬汽車維修實驗室在提高汽修專業的教學質量、促進學生全面健康發展方面具有重要的作用。首先，虛擬實驗室的使用可以促進學校和企業之間的交流互動。學校與企業之間進行合作，可以使學生在學習時更有目的性和針對性，有利于對學生進行定向培養，學生在畢業后也可以更好、更快地進入工作崗位，同時，企業也可以安排員工到學校進修，從一定程度上促進開放教育的實現。

其次，虛擬汽車維修實驗室集中了現代汽車技術及相關信息，對于學生的學習有重要的幫助。傳統的實驗和教學內容多有過時之處，難以跟上時代的步伐，很多學生在畢業后還要在企業接受培訓方可正常工作。虛擬實驗室的使用有效地解決了這一難題，學生在其中學習到的知識更具現代性和實用性。

最后，虛擬汽車維修實驗室在培養學生動手實踐能力、創新能力等方面具有重要的作用。虛擬實驗室不同于傳統形式上的實驗室，它不需要教師花費大量的時間準備實驗器材、教學課件等，虛擬實驗室自帶的課件以及相應的演示實驗可以有效地減輕教師的授課負擔，而虛擬實驗室的自我學習和自我監控功能允許學生自主進行探究活動，這在培養學生良好的實踐能力和創新思維能力方面具有非常重要的作用。

3 汽車維修專業的教學現狀

目前，國內外已經有很多組織開展虛擬實驗室系統的研究和建設工作，也取得了一定的成就，如何利用虛擬實驗室加強教學研究是很多人都在探討的一個問題。現階段我國的汽車維修專業教學中存在很多問題，主要包括以下幾方面：許多教師將汽車構造講解與專業課分離，忽視了兩者之間的相互聯系，導致學生學此忘彼，教學效果較差；有些學校的實驗教學設施不全，一些汽車的零部件由于構造復雜，學生難以想象，但又沒有實物參考，導致學生空有理論無法實踐；部分教師重理論輕實踐，忽視了實驗和實習在學生實踐能力培養中的重要作用。

虛擬汽車維修實驗室集課堂理論教學與實踐教學于一體，可以更合理地安排這兩方面的學習時間，促進學生理論與實踐學習的相互結合，同時，虛擬實驗室個性化的界面設計和豐富的課件資料可以有效地激發學生的學習興趣和學習熱情，提高他們學習的積極性。

4 虛擬汽車維修實驗室在汽車維修專業教學中的應用

虛擬汽車維修實驗室可以利用虛擬現實技術生動形象地表現汽車維修專業的教學內容，營造逼真的教學環境，對教學有很大的幫助，但是由于虛擬實驗室在專業教學方面的應用時間不長，因此其教學方法還有待于進一步探討。以下主要從教師的教學理念、學生的應用、理論與實踐的結合以及校企合作等方面提出了一些教學建議。

4.1 轉變教師的教學理念

傳統的汽車維修教學無論是理論教學還是實踐教學，都以教師為中心，以教師的講授為課堂重點，學生在教師的指導下進行學習和實踐，虛擬汽車維修實驗室的應用可以有效地改變這一情況。虛擬實驗室系統中含有大量的課件資料，教師無需進行課程設計即可直接使用授課，減輕了教師的課前準備工作。同時，學生的學習由其自身主導控制，教師的職責由課堂授課轉變為課堂組織，以及對學生學習中遇到的一些問題進行解答。因此，授課教師要轉變傳統的教學觀念，努力融入新的教學方式和教學體系中，從而更好地完成授課任務。

4.2 加強學生對虛擬實驗室系統的了解和應用

傳統的實驗教學由教師安排好實驗設備和實驗內容，學生只需根據要求進行操作即可，而虛擬實驗室系統綜合了多項現代信息技術，在對其進行應用之前需要學生具有一定的理論基礎。虛擬實驗過程包括符號性學習、觀察性學習和技能性學習。其中，符號性學習包括學生對實驗原理、實驗規則等的理解和掌握，觀察性學習包括系統的一些演示實驗，技能性學習包括學生在實驗過程中對于各種設備的使用和操作過程等，學生只有在對其各部分的操作和功能充分了解之后才能更好地進行學習探究。

4.3 加強理論與實踐結合

虛擬實驗室的應用為加強理論與實踐的結合提供了良好的契機。傳統的教學方式容易出現重理論輕實踐的現象，對于汽車維修這樣一個對動手實踐能力有很高要求的專業來說，實驗是一項不可缺少的教學內容。虛擬實驗系統中包含有大量的課件資料及相關實驗，為學生理論與實踐的共同發展提供了極大的便利。但是在利用虛擬實驗室進行教學時，教師要適時地跟蹤學生的學習進度和學習狀態，防止在學生中出現忽視理論學習、一味進行探究實驗的現象。理論與實踐是兩個相互促進的部分，虛擬實驗室的運用可以解決重理論輕實驗的問題，但也要防止重實驗輕理論現象的發生。

4.4 加強校企合作，促進開放教育

虛擬實驗室的建立需要學校和企業雙方的共同努力方可實現，學校可以提供良好的學習、教育環境，企業則可以提供各種具體的維修項目及相關資料，使得虛擬實驗室系統的資源庫可以實時更新。學校與企業之間進行合作，有利于學校為企業定向培養學生，也有利于企業為學校提供項目資源。同時，企業也可以安排員工參與虛擬實驗室的教學課程，提高員工的專業技術水平，為員工提供更好的發展平臺，獲得更多的發展機遇，在一定程度上促進我國開放教育的實現。

此外，由于虛擬汽車維修實驗室的運用極大地減輕了教師的教學負擔，因此，學校可以借此機會優化汽修專業的教師資源，通過競爭、評價機制對教師進行選拔，從而提高汽修專業教師的整體素質，促進汽修專業教學質量和教學效率的提高。

參考文獻

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