淺談汽車維修仿真實訓室的建設

付圻

摘 ?要：隨著教育信息化建設的逐步深入以及我國汽車工業蓬勃發展對汽車專業人才的需求，如何提高汽車檢測與維修專業人才的培養質量越來越受到高等職業院校的重視。依托虛擬仿真技術建設汽車維修仿真實訓室，已經成為越來越多的高職院校培養汽車檢測與維修專業人才的必然選擇。該文結合長江工程職業技術學院機械與電氣學院在建設汽車維修仿真實訓室過程中的實踐，介紹了虛擬仿真技術在教學中的主要作用、汽車維修仿真實訓室的建設與實施等經驗。

關鍵詞：汽車維修仿真實訓室 ?虛擬仿真技術 ?建設

中圖分類號：U472 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）12（c）-0092-02

1 ?虛擬仿真技術簡介

虛擬仿真技術是伴隨著計算機多媒體技術、網絡通信技術和虛擬現實技術的不斷進步，逐漸產生的一種集仿真技術和虛擬現實技術于一體的新技術。主要通過三維建模的方式在多維信息空間上構建虛擬環境，直觀地呈現在用戶面前，可使得用戶具有身臨其境的體驗感，具有較強的三維視覺表現力和與環境相適應的交互能力。目前，該技術廣泛應用于室內裝潢設計、建筑場館設計、數字化展示等領域。近年來，隨著我國教育信息化的逐步推進，該技術也越來越多地應用于日常教學中，為提升實訓教學質量起到了良好的作用。

2 ?虛擬仿真技術在教學中的主要作用

2.1 可減少投入，節約教學成本

近年來，我國汽車工業蓬勃發展，截至2018年9月全國汽車保有量已達3.22億輛。龐大的市場，急需大量專業的汽車從業人員，這也使得各高職院校近年來汽車檢測與維修專業的招生規模逐年遞增。為滿足教學需求，各高職院校在汽車維修實訓室的建設過程中需要投入大量經費購置實訓設備，而這些設備往往價格高昂，在教學經費有限的情況下難以滿足需求。同時，建設周期長、實訓場地占地面積大、實訓耗材采購等諸多問題也是制約建設的主要因素。利用虛擬仿真技術，大力建設虛擬仿真實訓室，通過引入汽車維修仿真教學軟件開展實訓教學，既能滿足實訓室建設的經濟性，又能滿足日常教學正常開展，還能規避以上諸多不利因素。

2.2 激發學生學習興趣，提升教學效果

傳統教學模式以理論教學為主，實訓教學為輔，理論與實訓教學分開進行。理論教學過程中，涉及工作原理的知識復雜，知識點眾多，且不便于進行動態演示，學生學習起來枯燥乏味，學習興趣不濃厚。實訓教學過程中，容易受到實訓設備臺套數的限制，使學生沒有過多的動手機會。而且，實訓過程中油污多、灰塵多，學生不愿動手，教學效果差。采用汽車維修仿真教學軟件開展教學可以給學生帶來全新的體驗感，通過模擬真實的場景，使學生猶如身臨其境，學生可以在老師指令下用規范的操作流程和方法進行各種操作，可使得教學過程中學生參與度高，學習興趣濃厚，提升教學效果。

2.3 維護方便，可擴展性強

建設汽車維修仿真實訓室實質上就是建設一個專門的計算機仿真實訓室。因此，從日常維護的角度上來說，只需要對相應的計算機軟、硬件設備進行維護即可，省去了傳統的汽車維修實訓室需要投入大量的人力、物力、財力進行維護保養的麻煩。同時，虛擬仿真實訓軟件往往是基于同一軟件平臺開發，采用模塊化設計，高職院校可結合自身實際情況有針對性地采購相應模塊，今后如果需要也可以隨時采購添加，不影響實訓室的整體建設。

2.4 教學組織靈活多樣

開展虛擬仿真實訓可使專業理論知識和實訓教學有機結合，有助于實現一體化教學。在同一個虛擬仿真實訓平臺中理論課與實訓課、實訓課與實訓場景相結合，可實現理論課到實訓課的自然過渡。同時，方便了專業知識的自由補充與拓展，可以有針對性地實施個性化教學。

2.5 教學資源豐富

隨著我國教育信息化的逐步推進，越來越多的高職院校承擔了高職教學資源庫的建設任務，在汽車檢測與維修專業的教學資源庫建設過程中通過引入虛擬仿真實訓軟件可以增加實訓項目的開出率，豐富教學資源庫的建設內容。

3 ?汽車維修仿真實訓室的建設與實施

以筆者所在學院為例，汽車檢測與維修技術專業是湖北省高等職業院校特色專業，是學院重點扶持專業。學院自2015年起，陸續投入經費建設了汽車維修仿真實訓室，目前可開展汽車拆裝虛擬實訓、汽車故障診斷虛擬實訓和新能源汽車虛擬故障診斷實訓等。結合汽車檢測與維修技術專業的特點，在建設過程中著重從3個方面進行建設，即仿真軟件平臺、硬件平臺和提升管理水平。

3.1 仿真軟件平臺

以Windows 7操作系統和極域電子教室軟件為基礎構建多媒體教學軟件平臺，采用上海景格科技股份有限公司開發的汽車拆裝虛擬實訓軟件網絡版V2.0、卡羅拉故障診斷虛擬實訓軟件網絡版V2.0和純電動汽車虛擬故障診斷車（北汽EV系列）網絡版三款虛擬仿真實訓軟件。

景格汽車維修系列虛擬仿真軟件是目前國內領先的汽車教學軟件，采用最先進的三維模擬仿真技術，在充分考慮軟件操作性能的基礎上設計了實用、美觀的用戶界面，為實訓教學帶來了更高的效率。可實現教學過程的動態管理，實訓項目內容豐富多樣，實訓教學課堂組織方式靈活多樣，可大大縮短學生在硬件設備上的實訓時間，提升學生對汽車維修實訓的興趣。

3.2 硬件平臺配置

（1）學生機40臺：Intel Core i3-4160 3.6GHz/8G/2G獨立顯卡/1T硬盤。

（2）教師機1臺：Intel Core i5-4460 3.2GHz/8G/2G獨立顯卡/1T硬盤。

（3）服務器1臺：Intel Xeon E5-2603 v2/8G/2*1T RAID1。

（4）千兆以太網交換機2臺：TL-SG1024DT 24口。

（5）多媒體音響，投影設備各1套。

3.3 建立健全管理制度，提升維護管理水平

汽車維修仿真實訓室的建設極大地擴展了教學手段，是教育面向信息化的必然趨勢。根據汽車維修仿真實訓室的主要特點，學院安排專職教師參與汽車維修仿真實訓室的軟、硬件設備進行日常管理和維護，并專門學習了景格汽車虛擬仿真軟件的維護方法。同時，制定了《計算機仿真實訓室責任人崗位職責》和《學生實訓守則》等規章制度，以此規范使用人員的使用習慣。

4 ?結語

學院汽車維修仿真實訓室自建成投入使用以來，先后開設了《汽車發動機構造與維修》《汽車故障診斷與檢測技術》《汽車發動機電控系統檢修》等虛擬仿真實訓課程，通過引入虛擬仿真技術，改變了傳統單一的教學模式，給汽車檢測與維修專業的教學工作帶來了極大的便利，提升了教學效果，受到了教師和學生的一致好評。同時，在實際應用中也發現了一些不足之處，在此提出，以供探討。

4.1 缺乏直觀感受

仿真實訓教學中，學生的實操訓練主要依賴于鍵盤、鼠標的操作來完成，缺乏對實訓設備和實訓儀器實物操作的直觀感受。在檢測車輛運行狀態時，對車輛異響、運行時產生的溫度等現象無法直接判斷，與真實環境存在較大差異。

4.2 對實訓室的管理提出了新的要求

仿真實訓教學軟件對計算機網絡的依賴程度較高，一旦網絡故障就會影響教學工作正常開展。因此，仿真實訓室管理人員應具備較高的計算機管理和維護能力。同時，仿真實訓室管理人員還應具備一定的汽車檢測與維修的理論知識，以求實現管理與教學的有效結合。

參考文獻

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