基于虛擬仿真技術的汽車電器實訓教學方法探討

吳強+提學超

摘 要：在實訓教學方面，高職院校的學生要遠多于本科院校，而傳統的實訓教學在成本、安全、工位利用率等具有一定的局限性。本文在此基礎上，利用汽車虛擬仿真教學的優勢，對高職院校的實訓教學方法進行了一定探討，也對高職院校在技能型人才培養方面做出了摸索。

關鍵詞：高職教學；虛擬仿真；汽車電器

1 引言

伴隨著信息時代的到來，汽車中電子電器產品愈來愈多，并向著集成化、整體化發展，這些技術推動了汽車智能化的前進步伐，同時增加了汽車維修的難度，因此對這類人才的培養已刻不容緩。目前，汽車維修人才的主要培養陣地來自于高職院校，但如今汽車電器越來越復雜、更新換代又快，傳統的電器實訓在大面積教學上存在著一定困難。隨著虛擬技術的發展，仿真教學開始發揮出了其獨特的優勢，借助仿真教學平臺，可以輕松的完成教學對象的升級更新，大大的增加學生的練習時間，同時還可節省大量的教學成本，減少實訓教學中的安全事故。

2 汽車電器仿真教學平臺簡介

仿真教學也稱為模擬教學，汽車電器仿真就是利用計算機來模擬汽車車身的真實構造，設置汽車各類電器部件的安裝位置和操作，并配有相關的電器故障檢測儀器來檢測電路和進行故障診斷，從而根據所測試的數據與檢測結果來判斷汽車的故障所在并進行排除。本文所使用的汽車電器仿真教學軟件為景格汽車仿真教學軟件，軟件登錄后的界面如圖1所示。

圖1 景格汽車電器仿真軟件界面

該仿真教學軟件具有以下特點：①進行具體的故障點設置（比如保險絲S239損壞）；②可設置某一故障現象（比如空調制冷不足、但風量正常）；③具備完備的電路檢測設備（萬用表、故障診斷儀等）；④可模擬汽車部分零部件的拆裝過程（如副駕駛儲物倉內隱藏電器部件的檢測）；⑤能進行燈光模擬操作（如遠近光等的切換、轉向燈的開啟等）；⑥具備完整的汽車維修模擬過程（設有汽車墊塊與擋塊、汽車防護三件套和翼子板布等）；⑦可調用相關參考資料（比如該車型某一系統的電路原理圖等）；⑧此外還具有模型真實細致、擴展性好、強大的交互性、完善的考核系統等特點。

3 汽車電器仿真教學思路設計

汽車仿真教學一般配備在學校機房中，機房配有完整的多媒體教學設施。教學中主要采取以下的步驟：

1）教師利用多媒體講解汽車電器基礎的理論知識，學生在這一過程中初步學習基本理論，加深對電器故障現象的了解；

2）教師利用多媒體師范操作，學生在這一過程中主要是跟著老師熟悉軟件基本操作、熟悉軟件界面布置；

3）教師示范具體某個故障點的設置、判斷和排除，學生通過學習了解常見的故障設置與排除方法；

4）學生自行設置故障點并排除，這一過程中，學生可知道具體的故障所在，從而了解該故障會產生的故障現象，并能根據故障現象來探尋原因，從而進一步掌握和熟悉汽車實際故障現象及其原因；

5）根據某故障現象隨機設置故障點并排除，利用這一過程，學生針對此類的故障現象可以查找原因，從而訓練學生在實際中根據汽車的故障現象來分析故障原因；

6）考核：考察學生對理論的掌握情況，基本儀器的操作情況，根據故障分析其原因的能力，排除某一具體故障的能力等等。

4 汽車電器仿真教學的實施應用

根據所設計的教學思路，利用仿真軟件的優勢，借助多媒體功能的普及，可實現對相關專業的學生進行仿真實訓教學。具體的實施過程按照“理論學習、軟件認知、故障學習、故障分析、故障排除、隨機故障考核、真實環境模擬”的教學環節來進行教學。

本文所使用的仿真軟件為景格汽車仿真教學軟件，該軟件具備防盜系統、中控門鎖、組合儀表、照明系統、空調系統等10個電器系統和39個具體故障點的設置，依托該軟件設計了6個教學環節和30學時的教學任務，具體開展的項目和學時如表1所示：

表1 汽車電器仿真教學環節設計

1）理論學習。這個環節主要是加深學生對汽車電器基礎知識的認識，重點掌握電器基礎知識（如常用電器元件的認識、電路圖的識讀等）和汽車電器系統的類別（如電源系統、起動系統、空調系統等等）。通過這一學習，能讓學生根據汽車電器出現的故障來判斷可能出現的原因和發生位置；

2）軟件認知。這個環節主要是讓學生掌握軟件的基本操作方法，通過學習能夠熟練運用軟件完成故障設置、資料查詢、仿真工具使用等；

3）故障學習。本環節主要是學習出現問題的元件及其產生的故障現象，從而讓學生能夠自主分析故障所處的位置及可能的原因；

4）故障排除。該環節讓學生能夠分析現有的故障可能原因，并根據分析結果來檢測相應的故障，檢測中學會萬用表、解碼儀、示波器等多種儀器的使用方法，根據檢測數據來采用修復線路、更換元件等正確的故障排除方式；

5）隨機故障考核。教師通過隨機設置故障點對學生進行考核，考察學生對故障分析和排除的熟練程度；

6）真實環境模擬。利用真實環境一方面加深學生的仿真學習；另一方面可讓學生認識實際的汽車故障現象，并掌握其排除方法。

5 結論

汽車電器故障仿真實訓能夠起到低成本、高效率的實訓效果，先進的仿真手段能夠對學生的實踐能力培養起到積極作用，同時仿真實訓作為理論教學與實踐教學的媒介，具備至關重要的承上啟下作用，而電腦的應用可使每個學生投入到學習中來。

值得注意的是，仿真教學雖具備強大的優勢，但我們也不能完全依賴于仿真來完成教學，應該對學生進行全方位的培養，仿真僅僅是模擬環境并非真實環境的學習，仍需要加強對學生在實際問題前的應對能力。但是只要積極的探索、科學的運用，就能使仿真教學在相關專業的學生能力培養上發揮舉足輕重的作用。

參考文獻：

[1] 張偉、宋科主編. 汽車電器構造與維修. [M].北京：北京航空航天大學出版社，2013.

[2]. 王建鋒、陳香香. 仿真軟件在汽車維修實踐教學中的應用[J]. 中國教育技術裝備， 2013， （06）， 135-137

[3]. 張錢斌.汽車故障診斷仿真軟件在高職汽檢專業實訓中的應用[J].安陽工學院學報， 2012， （02）， 105-107

作者簡介：

吳 強（1989.1—），男，漢，四川南江，助教，碩士，主要從事汽車電器故障診斷與維修研究。