虛擬實驗系統在汽車教學中的應用分析

閔海

（中國石油新疆培訓中心新疆技師學院 834000)

虛擬實驗系統在汽車教學中的應用分析

閔海

（中國石油新疆培訓中心新疆技師學院 834000)

汽車專業學科的應用性非常強，在教學中如果局限于課堂教學，學生缺乏實踐操作經歷，就會導致學生對操作技能無法掌握。隨著信息技術的發展與技術的升級，就需要在教學中從學生的未來工作實際出發，將虛擬實驗系統充分利用起來，用于實訓課教學，以提高學生的汽車實訓操作能力和職業適應能力。本論文針對虛擬實驗系統在汽車教學中的應用進行分析。

汽車教學；虛擬實驗系統；應用

1 虛擬實驗系統應用于汽車專業教學中的必要性

虛擬實驗是應用虛擬技術塑造實驗場景，是對真實實驗的模仿，可以達到仿真效果。在汽車專業教學中應用虛擬實驗系統，就是將現代教育作為主要方向，基于計算機技術而構建的仿真技術實踐教學方法。汽車專業教學對實踐操作技術教學的質量要求非常高，往往采用實訓教學的方式對學生的技術能力進行培養。

在汽車專業教學中,將計算機虛擬實驗系統引入其中，就可以將學生的學習興趣激發起來。特別是目前學校的教學空間小、教學設備缺失、教學資源存在著不足，就可以應用虛擬實驗系統予以補充。

將虛擬實驗建立在“UG”平臺上。UG即為“Epigraphic”，是一種模具設計軟件，通過運行CAD/CAM系統來實現，其不僅功能強大，而且還可以構建復雜實體的造型。

在UG平臺上運行汽車實驗虛擬系統，包括模塊用戶管理、虛擬零件庫、虛擬工具庫、虛擬實驗、評定和管理等。其中，虛擬實驗操作模塊用于汽車教學中，可以針對不同的課程內容進行調整。車輛專業和交通運輸專業的實訓中都可以運用該系統，包括汽車設計、底盤拆裝、汽車構造等各項實訓教學內容都可以通過系統運行實現教學[2]。

2 汽車專業實訓基地應用虛擬實驗系統進行教學

為了促使汽車專業學生具有職業競爭優勢，就要注重實訓教學，增加實踐教學比例。實訓基地作為培養學生的另一種課堂，讓學生按照教師的指導進行技術操作，從中可以學習到汽車專業知識，并由此克服理論教學和實踐教學分離的問題[3]。

比如，汽車發動機運行的教學中，如果將虛擬實驗系統融入到實驗教學中，就是對汽車發動機運行的各項內容進行實驗室模擬操作。對于汽車發動機故障問題，學生按照教師的指導進行觀察、診斷，自主地采用技術處理措施。在對汽車發動機運行內容采用虛擬實驗系統進行教學，學生不僅可以學習知識，還可以探索知識，直觀地接觸發動機運行狀態以及所產生的故障。

通過虛擬實驗系統，可學生以對故障狀態充分了解，思考解決故障的方法。通過虛擬實驗系統的運行，學生可以觀看到氣門撞在了活塞上的現象，發動機的運行狀態等。使用此系統可以塑造發動機的虛擬空間，學生甚至可以感受到發動機的機體溫度[4]。

對于發動機的各種零部件，教師給出零部件的規格、形狀以及所在精確位置之后，就可以操作UG軟件構圖。設計好后，還要將尺寸公差標注出來，并設計裝配圖。在設計的過程中，要對發動機運行中這些零部件所發揮的功能充分考慮，以使得設計具有時效性。

部分學生存在惰性，會采取抄襲的方式。教師將這些學生的設計使用虛擬實驗系統進行操作，由于設計參數不符合標準，規格也存在著差異，發動機就難以有效運行，甚至會在起動之后就發生故障。教師可將這種故障的后果演示出來，讓學生認識到，不予正確的態度對待工作是需要承擔責任的，而且需要付出慘重的代價[5]。

當實訓教學進入到討論階段，教師要提出問題。比如讓學生想一想，如果發動機的溫度超過95℃時，立刻關閉發動機是否可行。根據學生的答案教師通過運行虛擬實驗系統演示，讓學生自主判斷自己答案的正誤。之后演示正確的操作方式，并分析發動機溫度過高的原因，以及排除故障的方法。

3 結束語

綜上所述，將虛擬實驗系統引入到汽車專業教學中，主要的目的就是將理論教學與實踐教學相結合，對學生的汽車專業技術應用能力進行培養。在教學中使用虛擬實驗系統，可以很好的構建操作場景，形成一體化的教學體系，讓學生在虛擬實驗環境中可以學習技術操作，并使學生的技術應用能力和技術創新能力都得到培養。

[1]黃海龍,曲曉海,楊洋.工程訓練拆裝實訓教學的探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2014,(12):147-150.

[2]張偉華,劉立平.基于Solidwork?三維建模的制圖測繪教學改革探索[J].重慶工商大學學報,2015,(01):69-72.

[3]吳青鳳,江帆,李東煒.基于VB的減速器拆裝虛擬實驗系統的開發[J].實驗室技術與答理,2014,(01):10:4-l06.

[4]沈國舜,胡優敏,李稻等.功能學虛擬實驗答理和評估系統的實踐[J].實驗室研究與探索,2013,(10):65-68.

[5]王海洋.基于UC的汽車差速器建模及運動仿真研究[J].北京華北電力大學碩士學位論文,2013.

G71文獻標示碼：A

閔海（1964—），男，本科，實習指導，研究方向為汽車修理教學領域。