汽車專業教學支持平臺研究與設計

張思楊　周少璇

摘要：本文作者論述了“堅持以學生為中心，學生自主學習為主的原則”進行汽車專業教學支持平臺的研究與設計原則與思路；該平臺采用“三位一體、三段漸進、三方合力”的設計理念，采用開放式的系統，提供全方位的專業技術方案和標準，引進先進課程體系，將實訓車間建設標準、建設方案、實訓設備配置到課程體系；實訓系統平臺將軟件、硬件、網絡、通信相結合有機結合。

關鍵詞：專業教學；支持平臺；自主學習；研究；設計；工學結合

現代信息技術已經廣泛的深入各個行業，其中信息化技術和教學實踐的日益結合，推動了學校教育教學管理的巨大進步。職業教育要走工學結合、產結融合、突出實戰和應用的辦學路子，依托企業、貼近需求，加強教學實訓基地建設。隨著職業教育的不斷改革，學生作為學校主體在教學過程中受到的關注和得到的個性化服務越發突顯不足，網上教學平臺已經成為職業教育和開發教育領域中日益流行的教學基礎設施。

我校汽車專業工學結合人才培養模式改革需要專業教學平臺來支撐，我們為此立項校級課題進行研究與設計。

1.教學支持平臺建設原則

汽車專業教學支持平臺研究與設計堅持以學生為中心，學生自主學習為主的原則。依據“理實一體、工學結合”人才培養模式，根據我院汽車專業核心課程設置的特色，建設相應課程配套的教學課件和包括以學生為中心的數字教學資源開發，突出職業能力培養，改革課程體系、教學內容和教學方法，強調以學生自主學習為主。

2.汽車專業教學支持平臺建設意義

2.1統一標準，增強普適性、通用性

已有的教學支持資源各有特點，沒有遵循統一的標準，建設成果無法實現大范圍的共享等等。這就需要研制推廣汽車專業共享型汽車教學資源平臺，“采集”、“固化”及“推廣”優質教學資源，為廣大同類院校在教學實踐中提供教改經驗。

2.2學生可以從汽車專業教學支持平臺取得豐富的學習資料

培養學生協作學習、自主學習、探究學習的能力，同時拓展了學習的空間，有利于行動導向教學的實施，并且滿足學生個性化學習和終身學習的需要。通過資源庫可以了解這個專業所對應的產業、行業、職業崗位以及人才培養目標和能力要求。

2.3教師利用汽車教學資源平臺可以進行課程開發和課程教學

首先，教師可以針對不同的教學目標和教學對象，利用汽車教學中資源平臺的模板、手冊與豐富的素材來進行課程開發；其次，汽車教學資源平臺中的素材資源可以為教師備課和教學實施提供了豐富、優質的教學資源，避免了大量的重復性勞動，提高了工作效率和教學效果。

3.汽車專業教學支持平臺建設內容

該系統采用三位一體、三段漸進、三方合力形式進行教學，并且系統提供全方位的專業技術方案和標準，引進先進課程體系，將實訓車間建設標準、建設方案、實訓設備配置到課程體系；該實訓系統平臺是一種軟件、硬件、網絡、通信相結合的系統平臺。系統的推出主要是為了滿足學校和相關機構用戶在現代化環境下使用計算機等設備來完成對實訓設備控制、資源上傳下載、資源制作、考核、資源瀏覽等工作內容，更好的實現職業教育信息化發展。通過聯網將汽車實訓設備參數發送到各個用戶端資源共享，尤其是運用軟硬件交互虛實融合技術和遠程控制技術，一是實現實訓臺架等系統通過移動終端平板電腦或者Pc機實現教學資源與實訓臺架的交互；二是運用虛擬仿真技術和虛擬儀器技術實現計算機屏幕測試功能，包括故障碼分析與動態數據流分析，對于提高院校信息化教學手段，開展大面積專業技術培訓具有良好的示范作用。以任務驅動方式表現，“任務驅動”就是在學習的過程中，學生小組在教師的協助下，緊緊圍繞一個共同的任務活動中心，在強烈的問題動機的驅動下，通過對學習資源的積極主動應用，進行自主探索和互動協作的學習，并在完成既定任務的同時，引導學生產生一種學習實踐活動。它要求“任務”的目標性和教學情境的創建。使學生帶著真實的任務在探索中學習。在這個過程中，學生還會不斷地獲得成就感，可以更大地激發他們的求知欲望，逐步形成一個感知心智活動的良性循環，從而培養出獨立探索、勇于開拓進取的自學能力。

3.1系統組成

系統由資源中心、考核中心、課程中心、資源管理、PPT制作、課程制作、資源管理、無線組網設置故障等模塊組成。

3.2技術參數

1、此系統是一個開放式的系統，系統中的可以自由增加內容，此系統可以將添加的資源進行加密處理，保護教師知識產權。

2、可以將外部的3D（Virtools Unity3d）文件、SWF、視頻文件、圖片、OFFICE、PDF、HTML、EXE等文件格式添加到系統中。

3、平臺系統管理功能包括：發布公告信息、用戶管理、資源管理、題庫管理、題庫組卷等。

4、平臺支持跨庫關鍵字檢索功能。

5、平臺具有成熟的資源入庫、審核、發布功能，可以設置多級管理審核權限。

6、平臺具有完善的資源分類導航功能，按照專業、課程、崗位、素材為單元的資源查找和搜索，支持素材資源預覽和直接引用。

7、課程中心，按照理實一體化模式組織教學、自主分組合作學習，包含相關新能源課程軟件。

8、PPT課程制作平臺具有制作PPT課件功能，可以將系統中的資源直接應用到PPT中，將動畫、3D虛擬展示、視頻、圖片等多樣的素材植入到PPT中，可以更好的豐富教學資源。

9、管理中心：是超級管理員對整個網絡資源系統進行管理，主要就后臺管理賬戶管理、學生學習成績管理、教師和學生資源分配進行無紙化管理，管理角色分為超級管理員、管理員和教師。超級管理員可以對網站信息、課程管理、測試考評管理、課程任務管理、學校部門屬性管理、教師信息管理、學生信息管理、其他信息管理、用戶管理等所有內容進行管理和更改，如課程管理包括分配課程、創建課程、授課老師管理。

10、考核中心，分為模塊考核和綜合考核功能。可以自由編輯考卷進行考核。將試題定義為判斷題、單選題、多選題、實操題型等。每道題都可以定義試題難度、區分度；定義測試分數、考察能力等，便于組織試卷。分類設置帳戶身份，實現應用邏輯的完全分離。

①支持EXCEL導入；

②試題支持圖片、視頻、Flash。如看圖答題、看視頻答題；

③題目類型：多選題、單選題、填空題、問答題、實訓設備對接題型、章節測試題型。

如果題型為“章節測試題”，則需要進一步選擇章節，所增加的題目會自動生成該章節的自測題目。

11、無線組網設置故障，該部分由控制軟件、遠程控制模塊、無線接收模塊主要特點是：

①通過采用虛擬現實技術、模擬軟件與汽車實物總成的結合、單臺設備與互聯網絡的結合、實際操作與模擬工位的結合，構建系統完整的汽車虛實融合協同工作環境，在專業教室建立支持多人自由參與，包括觸覺、視覺、聽覺交互響應的、具有臨場體驗感的集成實訓系統。

②實現理實一體化項目教學，通過軟件與實訓設備相結合，完成理論教學和實踐教學相互銜接。

③無線組網、可以將臺架組成網絡，通過教師機進行遠程無線故障設置、故障清除。

12、系統支持WINDOWS和安卓2個系統模式，可以查看相關功能，可以把配套臺架的產品信息放進該系統，可以實現教師在平板上教學，達到方便教學.課程查看，支持軟件界面的聯動，教師端打開軟件的哪個頁面，學生端也打開哪個頁面；教師選中課程的哪個文檔，學生也選中哪個文檔，做到程序本身操作的同步。

4.汽車教學資源平臺構成部分

4.1標準課程

4.1.1結構認知

（1）結構認知要求采用三維虛擬交互技術，所有零部件結構都嚴格按照實際尺寸進行三維實體建模，采用先進的三維掃描技術，能夠將零件的特征真實的表現，采用UG8.0工業建模方法，能夠真實展現總成、零部件以及它們之間的位置關系。

（2）系統提供總成或零部件逐個拆裝、一鍵式拆裝、360。旋轉、縮放等功能，同時支持一鍵式自動復位。

（3）為展示總成內各零部件的結構，提供總成爆炸展示、總成剖視圖和總成透視圖；鼠標移動到任意零部件上，自動顯示該零部件名稱。

4.1.2技能視頻

由教師或企業專業技術人員進行的任務實操演示，把演示結果拍攝成視頻，這個方式能將操作流程、注意事項等通過演示的方式直觀傳遞給學生。視頻媒體真實的記錄了標準的實操過程，方便學生隨時隨地反復來學習。

4.1.3虛擬實訓

通過虛擬仿真技術模擬真實的發動機臺架、實訓室，學生可以在實訓室內進行基本的技能操作，如故障診斷等進行模擬的實操訓練，增加學生的訓練機會。

4.2課程制作

可以實現文件上傳，靈活入庫，提高工作效率，入庫可以通過本地文件或文件夾上傳資源，管理員審核后資源可以入庫。選擇本地文件或文件夾上傳，但不入庫，以后再選擇入庫；選擇資源服務器上的文件入庫；按照不同的專業、課程、系統、項目名稱、課時為單元的課程創建，通過此項功能可以自由添加所需要的課程進入到資源庫中，在教學時可以直接點擊課程講解進行教學。軟件具有同步功能，通過點擊同步按鈕便可以把課程制作中的教學，實訓，考核資料拷貝到教師用戶中，拷貝的資料和課程制作中的一致。同步之后，教師可以根據需要增加教學內容，當教師不小心刪除了同步的內容時，可以使用同步功能重新從課程制作中拷貝資料。然后教師可以將教師允許的內容開放給學生觀看。

4.3PPT課件制作

平臺具有制作PPT課件功能，可以將系統中的資源直接應用到PPT中，將動畫、3D虛擬展示、視頻、圖片等多樣的素材植入到PPT中，可以更好的豐富教學資源。可以實現教師進行自我制作精品課程。

4.4管理中心

是超級管理員對整個網絡資源系統進行管理，主要就后臺管理賬戶管理、學生學習成績管理、教師和學生資源分配進行無紙化管理，管理角色分為超級管理員、管理員和教師。超級管理員可以對網站信息、課程管理、測試考評管理、課程任務管理、學校部門屬性管理、教師信息管理、學生信息管理、其他信息管理、用戶管理等所有內容進行管理和更改，如課程管理包括分配課程、創建課程、授課老師管理。

5.汽車教學資源平臺詳細參數

5.1發動機與變速器實訓系統多媒體教學軟件

發動機與變速器實訓系統多媒體教學軟件是一個可實現互動的教學、實訓、考核等多項功能；提高教學效率和教學效果，是現代化汽車專業教學的首選軟件。該多媒體網絡教學實訓軟件，提供了高水平的互動性課程，提供必需的理論課程和診斷程序。是一個完整全面的汽車專業教學開放式系統。根據實訓臺架操作步驟進行分部教學，軟件系統根據實訓臺架分為學科知識體系、3D資源體系、技能體系進行多媒體虛擬仿真教學。通過多媒體方式，采用三維以及二維動畫方式進行原理講解，專業語音詳細的介紹了零部件的工作原理，講解了傳感器端子含義以及各種檢測方法。為了方便查找資源，平臺提供強大的搜索引擎，支持模糊查詢和精確查詢，模糊查詢包含關鍵字、資源類型、功能類型等檢索條件，精確查詢采用樹狀目錄顯示，查詢結果以縮略圖顯示，并能夠預覽。

5.2自動空調實訓系統多媒體教學軟件

自動空調實訓系統多媒體教學軟件是一個可實現互動的教學、實訓、考核等多項功能提高教學效率和教學效果，是現代化汽車專業教學的首選軟件。該多媒體網絡教學實訓軟件，提供了高水平的互動性課程，提供必需的理論課程和診斷程序。

是一個完整全面的汽車專業教學開放式系統。根據實訓臺架操作步驟進行分部教學，軟件系統根據實訓臺架分為學科知識體系、3D資源體系、技能體系等進行多媒體虛擬仿真教學。通過多媒體方式，采用三維以及二維動畫方式進行原理講解，專業語音詳細的介紹了零部件的工作原理，講解了傳感器端子含義以及各種檢測方法。

5.3汽車電子及電氣實訓系統多媒體教學軟件

汽車電子及電氣實訓系統多媒體教學軟件是一個可實現互動的教學、實訓、考核等多項功能；提高教學效率和教學效果，是現代化汽車專業教學的首選軟件。該多媒體網絡教學實訓軟件，提供了高水平的互動性課程，提供必需的理論課程和診斷程序。

是一個完整全面的汽車專業教學開放式系統。根據實訓臺架操作步驟進行分部教學，軟件系統根據實訓臺架分為學科知識體系、技能體系等進行多媒體虛擬仿真教學。通過多媒體方式，采用三維以及二維動畫方式進行原理講解，專業語音詳細的介紹了零部件的工作原理，講解了傳感器端子含義以及各種檢測方法。

5.4汽車轉向實訓系統多媒體教學軟件

汽車轉向實訓系統多媒體教學軟件是一個可實現互動的教學、實訓、考核等多項功能提高教學效率和教學效果，是現代化汽車專業教學的首選軟件。該多媒體網絡教學實訓軟件，提供了高水平的互動性課程，提供必需的理論課程和診斷程序。

是一個完整全面的汽車專業教學開放式系統。根據實訓臺架操作步驟進行分部教學，軟件系統根據實訓臺架分為學科知識體系、技能體系等進行多媒體虛擬仿真教學。通過多媒體方式，采用三維以及二維動畫方式進行原理講解，專業語音詳細的介紹了零部件的工作原理，講解了傳感器端子含義以及各種檢測方法。

5.5汽車ABS實訓系統多媒體教學軟件

汽車ABs實訓系統多媒體教學軟件是一個可實現互動的教學、實訓、考核等多項功能提高教學效率和教學效果，是現代化汽車專業教學的首選軟件。該多媒體網絡教學實訓軟件，提供了高水平的互動性課程，提供必需的理論課程和診斷程序。

是一個完整全面的汽車專業教學開放式系統。根據實訓臺架操作步驟進行分部教學，軟件系統根據實訓臺架分為學科知識體系、技能體系等進行多媒體虛擬仿真教學。通過多媒體方式，采用三維以及二維動畫方式進行原理講解，專業語音詳細的介紹了零部件的工作原理，講解了傳感器端子含義以及各種檢測方法。