虛擬現實技術在汽車檢測與維修專業教學中的應用思考

廖仲伍

【摘要】汽車故障教學是實踐性極強的科目，也是汽修專業的核心課程。因此，需要教師將虛擬現實技術融入汽車故障教學中，促使學生能在細化的環境中深刻了解汽車的基本構造和檢修方法，為學生拓展系統的汽車原理儲備。文章就虛擬現實技術的內涵及重要性進行探索，并基于汽修專業的特點提出應用拓展。

【關鍵詞】虛擬現實；汽車故障；應用

一、引言

科學技術的不斷完善為實踐教學提供了諸多技術支持，也為核心教學帶來了不同層次的機遇與挑戰。因此，需要將VR技術融入至實質教學中，并對其進行深層探索，進而提高汽修專業學生的操作水平。同時，需要在教學中引入不同的實際技術，對于學生應用能力的提高具有積極意義。

二、VR技術的內涵及應用價值

（一）核心內涵

虛擬現實技術（Virtual Reality），又稱VR技術，核心內涵是基于對仿真技術的靈活運用，將人們帶入至三維模式的視覺交錯空間。VR技術的運用中，主要實現了現實與虛擬的有效結合，促使使用者能夠進行情景融入，進而幫助使用者構建身臨其境的感知空間。同時，VR技術是人機交錯技術、傳感技術的技術拓展，并在此過程中融入了智能化的機圖空間的基本功能。

（二）應用價值

現階段VR技術已經相對較為成熟，特別是已經熟練地應用于軍事、航空、醫療、游戲等不同的領域之中。其通過感知交錯的功能促使使用者能夠在應用拓展中實現仿真的價值。同時，VR技術能夠幫助汽車故障教學中進行設備細化，并在過程中以三維的形式將汽車的元件、故障成因和整改方法進行系統展示，幫助學生能夠融入實際情景之中。另外，VR技術的有效探索能夠幫助學生切身感受情景的轉換，進而將生動的形象展現于實際操作過程當中，也促使學生能夠細化對汽車理論的理解，提高學生的學習興趣。

三、汽車故障教學中使用虛擬現實技術的優勢

（一）可視化作用

虛擬現實技術的有效拓展能夠幫助學生在可視化的基礎中直觀地了解各元件以及各項工作部件的核心工作原理，進而促使學生能夠在汽車故障的處理中細化整改步驟，提高學生理論與實際的應用水平，幫助學生有效規劃故障的成因。

（二）系統化作用

虛擬現實技術的有效拓展能夠促使學生細化了解元件功能，特別是有利于細化實際操作中對無法觸摸的部件故障問題的實驗，幫助學生細化故障問題的模擬，有利于學生有效應對各方面的汽車故障問題，進而提高學生的汽車理論基礎能力。

（三）聯動性作用

虛擬現實技術的有效拓展有利于學生充分整合不同學科的內容，并在解決過程中細化基礎聯動的作用，進而提高學生在學習中充分聯動其他學科的基礎理論，并不斷提高學生課程學習的興趣。

（四）經濟性作用

虛擬現實技術的有效拓展有利于節約課程的開支，并在過程中優化了元件購買的成本支出，并充分將成本運用至VR教學當中，幫助學生細化個人的核心感知。

（五）安全性作用

虛擬現實技術的有效拓展有效避免了實訓場所的安全隱患問題，幫助學生能夠基于實驗設備進行細化模擬，且VR教學的操作能力的安全風險極小，為學生的生命安全提供了技術保障。

四、汽車故障教學中存在的問題

（一）教學模式落后

由于傳統教學模式對汽車故障教學是基于實訓場所開展的教學拓展，因此在教學過程中教師需要基于故障理論選取不同的故障案例，并對實際發生的汽車故障問題進行分析。這種教學模式不切合多元化的汽車故障問題，同時汽車故障問題具有諸多隨機特性，即不同的汽車故障問題均有不同的故障成因。因此，學生不能從實際性的汽車故障進行理論細化，特別是學生在應對實際汽車故障問題的整改操作中，不知道該選用哪種運用方法，也是汽車故障教學的一大難題。

（二）教學內容不切實

由于傳統教學內容是基于教師的系統宣講，在教學中多體現于小組的實訓教學，因此極其容易造成學生對教學內容的不理解，進而導致諸多安全隱患。同時，教師所拓展的教學內容與實際汽車故障問題不切合，進而導致教學內容與學生的實踐內容達不到系統結合，進而促使教學質量得不到核心提高。

（三）實訓教學不靈活

由于傳統實訓教學不靈活，特別是在實際操作過程中所造成的實驗成本過高，進而導致汽車故障教學趨于笨重化。同時，實驗教學場所多受制于固定場所的影響，特別是會受制于繁瑣的教學設備的影響，進而促使汽車故障的教學內容趨于繁瑣化。同時，汽車故障教學中的能耗性較大，特別是不規范的操作而導致的設備損耗現象，進而導致實驗課程缺乏實踐意義，不利于學生核心素質的提升。

五、虛擬現實技術在汽車故障教學中的應用拓展

（一）優化教學整合

教師需要不斷將虛擬現實技術應用于實驗教學中，特別是需要發揮虛擬現實技術在汽車元件呈現、汽車故障探索的過程中的作用，促使學生能夠在利用CAD技術中實現三維的理論整合。同時，教師需要著重拓展實際性的汽車故障問題的應用方法，幫助學生在虛擬現實技術中有效進行知識細化，并提高學生對發動結構的回路認知。

因此，在發動機故障問題的教學中，教師需要在虛擬現實技術中模擬發動機的工作原理，要求學生能夠通過視覺的拓展有效提高對發動機點火工作的系統認知。同時，教師需要在過程中引入fluent軟件的功能，幫助學生在學習發動機工作原理的過程中了解氣體的分布情況，進而提高學生的核心素質。最后，教師需要對不同發動機故障問題的表現聲音進行系統展示，要求學生能夠識別故障聲音，輔助學生確認發動機的故障種類，不僅有利于教學效率的提高，還有利于學生充分帶入教學情境中進行學習，實現教學整合。

（二）優化實訓內容

教師需要在虛擬現實技術的基礎中優化實訓內容，特別是需要確認學生在理解故障問題時達到“一人一機”的模式，進而保證學生能夠緊隨自身的理解進行故障認知，不僅突破了傳統教學模式中“一對多”的問題，促使學生能夠有效應對實際性的故障問題，而且通過系統的整改觀摩，促使學生能夠在過程中構建全面的故障題庫，進而有效避免了故障內容與教學內容不切合的情況發生。同時，教師需要引導學生在周期過程中精細地了解故障成因，并在過程中基礎建模，幫助學生在以自我為核心的基礎中優化故障問題的解決，進而達到實訓內容的優化意義。因此，教師需要從以下幾個方面進行系統拓展。

1.拆裝模擬。教師要求學生在拆裝模擬實驗中自主完成模擬實驗，并細化學生對于整改工具的選擇，促使學生在過程中理解故障設備的拆卸操作和組裝操作。同時，教師需要在實訓中系統講解拆裝的操作，并對具有相關內容的設備問題進行講述，幫助學生正確進行拆裝操作。

2.理論模擬。教師需要在虛擬現實技術中進行理論模擬實驗，要求學生能夠在汽車理論的理解過程中理解故障問題對汽車動力功能及穩定功能的負面影響，進而促使學生能夠在直觀的學習中帶入問題，并在過程中充分理解汽車功能性與汽車故障問題的聯系，使學生的操作技巧得到本質提高。

3.設備模擬。教師需要在虛擬現實技術中對使用的設備進行模擬，包括對實際操作過程中所使用的壓力表、示波器進行拓展，促使學生能夠在實訓過程中精細運用故障問題的核心設備，為操作提供技術支持。

4.操作模擬。在虛擬現實技術的探索中，教師要求學生能夠在VR模擬中實現故障問題的初步整改，并通過軟件判斷，促使學生能夠認知整改操作的正確性。同時，教師需要提示學生在整改操作中存在的問題，促使學生能夠有效應對常見的100種汽車故障種類。另外，教師需要將VR模擬空間設立在實際車間，促使學生能夠在車間進行模擬操作，如可以通過切身體驗汽車底盤進行故障檢測，優化了學生在實際操作過程中的情景融入，達到了整改操作的核心目的，也提高了教學質量。

（三）拓展實驗操作

教師應基于汽車實際實驗操作進行拓展，并在過程中制定不同的基礎參數與故障問題整合分析，促使學生能夠通過簡易的操作對汽車的故障問題進行調整，幫助學生在立體感知中深化參數的意義，進而提高學生的主觀能動性和創造能力，培養學生對于故障問題的自主探索能力。

（四）完善設備技術

教師需要不斷對設備的使用技術進行拓展，特別是需要及時引入不同的先進的科學設備于實際教學當中，進而促使整改技術能夠全面切合于汽車故障問題的核心要求。同時，教師需要拓展基于不同故障問題的應用方法，促使學生能夠結合先進技術對汽車整體外觀、運行、排煙、能耗、滲漏、溫度問題進行系統判斷。例如教師可以將AR技術與VR技術進行巧妙結合，提高學生在故障處理中的分析能力，進而促使教學效益能夠得到有效提高。

六、結束語

教師在汽車故障教學中不斷細化對于多元化的信息技術進行拓展，并在過程提高學生的實踐能力，進而有效培養學生對汽修專業課程的學習積極性。同時，拓展虛擬現實技術于實際操作中的應用能力，促使理論教學與實踐教學在基礎整合的基礎中實現信息聯動，對實際教學內涵的拓展有應用價值。

【參考文獻】

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