汽車維修實踐教學中虛擬教學軟件的運用

吳泉成/南充職業技術學院

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汽車維修實踐教學中虛擬教學軟件的運用

吳泉成/南充職業技術學院

【摘 要】信息技術的進步和發展，極大的提高了汽車維修院校人才培養效率和質量。本文首先探討了汽車維修虛擬教學軟件的原理和特點，并對虛擬教學軟件在汽車維修實踐教學中應用的優缺點展開研究，最后對汽車維修實踐教學中虛擬教學軟件的應用總結分析，為虛擬教學軟件在汽車維修實踐教學中的應用提供資料參考。

【關鍵詞】汽車維修；實踐教學；虛擬教學軟件；運用

汽車作為一種比較便捷的交通工具，其應用越來越廣泛。在汽車保有量不斷上升的今天，汽車后續的服務行業也得到了發展機遇。汽車維修作為汽車服務的重要項目，無論是技術發展還是人才儲備，對汽車服務行業和汽車行業發展都有重要影響。汽車維修作為一門實踐性極強的課程，在教學過程中受學生人數多、實訓項目多、技術更新快、設備維護復雜等問題影響，人才培養質量一直難以達到社會對人才的需求。虛擬教學軟件在汽車維修實踐教學中的應用，則有效的提高了汽車維修行業人才的培養質量，更是成為汽車人才培養單位實踐教學改革的方向之一。

一、汽車維修虛擬教學軟件概述

應用于汽車維修實踐教學的虛擬教學軟件，是針對汽車維修實踐教學設計的，比較系統化，完善的教學輔助程序。該程序能夠以虛擬技術實現學員在虛擬環境中的真三維互動，實現以軟件教學提高學生實操能力的目的。汽車維修虛擬教學軟件一經問世以來，便得到汽車維修人才培養單位的重視，概括來說，汽車維修虛擬教學軟件有以下特點。

（一）詳盡、逼真的實物模型

一臺完整的汽車包含發動機、變速器、傳感器、油路、電路等設備和系統，學員在參與實踐培訓時，必須對汽車的構造、工作原理和功能有較為系統的把握。汽車維修虛擬教學軟件利用3D技術，按照汽車原型尺寸用三維動畫實現了汽車建模，學生在使用軟件時，能夠在軟件的幫助下，對汽車的結構、原理和功能有更加直觀的把握。

（二）生動、形象的交互式原理動畫

最新的汽車維修虛擬教學軟件，采用交互式互動模式替代了動畫演示模式，這種模式能夠讓學員通過自由操作來了解汽車各功能單元的構造和工作。學員在學習時，可以通過自由操縱汽車的油門、剎車、離合器和檔位等來控制動畫演示過程，并在虛擬空間中對汽車構造進行拆解分析，加深對汽車各功能單元的了解。

（三）清晰、直觀的三維運動仿真

為了方便教學，汽車維修虛擬教學軟件的模型具有半透明、透明顯示等功能。這種功能能夠讓學生在系統工作時觀看各零部件的工作狀態，從而對汽車的工作狀態和原理了解更加直觀。學生通過對汽車各功能單元的控制，還能夠發現零部件與汽車運行之間的聯系，加深學生對汽車的系統性認識。

（四）特別設計的零部件裝配功能

應用于汽車維修人才培訓的虛擬教學軟件，還具有汽車零部件拆卸和裝配功能。利用該功能，學生可以根據書本上所學的內容，嘗試著自由裝配車輛，并從零部件裝配中發現問題、解決問題，提高學生對汽車零部件裝配這一基礎技能的掌握。虛擬教學軟件裝配界面分為裝配區和擺放區，這種清晰的布局模式還有助于養成學院良好的裝配習慣。

二、虛擬教學軟件在汽車維修實踐教學中應用的優缺點

（一）虛擬教學軟件在汽車維修實踐教學中應用的優勢

虛擬教學軟件在汽車維修教學中的應用具有激發學員想象力、降低實操訓練危險、環節教學資源緊張問題等優勢。虛擬仿真教學軟件更加直觀清除的幫助學生了解汽車的功能單元和其工作原理，學生可以通過在虛擬環境中的實操來學習汽車結構和功能等基礎知識。學生在應用虛擬軟件學習時，不僅要調動頭腦中的知識儲備，還需要具備一定的首演協調能力，并掌握正確的實操維修順序，這種教學模式將理論教學與實踐教學有效結合在一起，有助于提高學生的思維能力。汽車虛擬仿真軟件應用了最新的3D虛擬互動技術，學生在虛擬環境中就能夠隨時開展實操訓練，相比于傳統的實操訓練，無疑降低了學生在維修操作中失誤和錯誤帶來的安全風險，提高了實操訓練的安全系數。在汽車維修實踐教學中應用虛擬教學軟件，其教學硬件只需要計算機和相關附屬設備。這種比較簡單的設備需求相比于傳統實操訓練的訓練素材，無疑更加經濟。而作為一種計算機軟件程序，其更新成本和效率也極高。因此，在汽車維修實踐教學中應用虛擬教學軟件，能夠有效緩解學校教學資源緊張的問題。

（二）虛擬教學軟件在汽車維修實踐教學中應用的不足

虛擬教學軟件是以3D虛擬技術為基礎設計的，雖然現如今虛擬仿真技術已經比較完善，但相比于傳統的實操訓練，仍然有著一定的不足。首先，虛擬教學軟件在教學中的應用不會給學生帶來傷害，這不異于學生汽車維修安全意識的養成。一旦在虛擬教學環境中養成安全意識渙散的毛病，在實操中很容易發生安全事故。其次，作為一種計算機程序，虛擬教學軟件程序化模式比較明顯，雖然軟件中有很多發散思維培養的自由訓練模式，但仍是實現設計好的，不利于學生應變能力的培養。最后，虛擬教學軟件所有的操作都是運用鼠標和鍵盤等計算機外接設備，這些設備相比于汽車維修中應用的工具有很大區別，不利于學生實操動手能力的提高和維修工具應用經驗的積累。

三、虛擬教學軟件在汽車維修實踐教學中的應用

以電控發動機模塊教學為例，包括基本結構、原理介紹和故障維修三個方面。首先，基本結構中可以通過3D圖像對實物模型進行全方位的了解，并且，鼠標指示部位以高亮顯示，形成視覺沖擊，讓學生做到感知認識的同時加深對實物結構的印象。其次，原理介紹中會對汽車發動機所有部件通過語音和圖像兩種途徑傳播信息，對傳感器的工作原理進行說明，并加以波形顯示，讓書本上的平面內容以動態的形式展現在同學面前，進而牢固掌握車用傳感器的原理。

故障維修教學則以曲軸位置傳感器故障為例，由老師在虛擬教學軟件中設置故障“曲軸位置傳感器失效”，此時虛擬教學軟件面板上便顯示“發動機不能起動”的故障現象，學生根據顯示的故障現象，運用虛擬教學軟件面板中示波器，選擇測量項目，將紅、黑表棒分別連接在地與曲軸位置傳感器信號端，打開點火開關，波形數據顯示為一條直線，與曲軸位置傳感器的實際工作波形不符，根據運行數據得出，曲軸位置傳感器存在故障，在排故的面板中找到曲軸位置傳感器相應選項將其打勾并按確定，重新打通過以上在軟件上的操作，學生再接觸實物時不會拘束，在掌握虛擬儀器的使用方法后對號入座，不會出現無從下手的局面。

綜上所述，虛擬教學軟件在汽車維修實踐教學中的應用，有效的提高了學生的學習質量，并改善了汽車維修實操教學資源不足的問題，有助于汽車維修專業人才的培養。但虛擬教學軟件畢竟僅僅是教學輔助軟件，無法完全替代實操教學，因而在汽車維修實踐教學中應用時，應該以實操教學和虛擬軟件教學相結合的方式，才能為社會培養出更多合格的汽車維修行業人才，為汽車服務業和汽車業的發展做出貢獻。

參考文獻：

[1]周曉明.虛擬教學軟件在中職校汽車維修實踐教學中的應用[J].小作家選刊:教學交流,2015(3).

[2]許新豐.虛擬教學軟件在高職院校汽車維修實踐教學中的應用[J].高等繼續教育學報,2012,25(6).