仿真實訓軟件在汽修課堂中運用

彭杰強

摘要：職業學校汽修專業主專業課汽車電氣課程因涉及電學理論知識本身枯燥，且其新式項目化實訓教學又面臨硬件設備高損耗、高成本的問題，所以很容易引起中職汽修學生的厭學情緒，該問題一直是中職學校汽車維修專業教學中的一大難題之一。本文通過對汽車電氣理論教學、仿真實訓教學的過程、方法及效果進行了初探。為這一難題尋找出最佳的解決辦法。

關鍵詞：汽修課堂;仿真實訓;教學

目前的中職學校學生是一個很具個性與特點的學生群體，他們絕大多數都是升學失敗者和學業困難者，家長和自我期望值普遍不高，但是他們并非存在智力有問題，他們喜歡接觸新鮮事物，為人熱情，有較強的好奇心，動手能力強，他們對于成功和被認可、受贊揚更加地渴望。然而，由于家長或之前義務教育學校教師沒有發現學生閃光點，學生得不到賞識，他就了學生學習興趣一直以來都不濃厚，來到中職校學生在進行專業學習時，往往對理論知識學習懷有復雜的恐懼心理，一項對職校學生“課堂不學習的原因調查”結果表明[1]，學生不認真學習的前4位主要原因依次是：沒有壓力和動力，缺乏良好的學習氛圍，所學內容太難、聽不懂，老師講得不好。

一、仿真實訓針對厭學、理論學習枯燥的問題采取的教學方法

1、 “游戲”中學習理論

使用仿真軟件進行情境導入，將電氣基礎理論學習通過學生玩游戲般地通過“汽車電氣仿真軟件”實訓，充分利用動畫、視頻資源就能讓學生較快掌握電路圖、電路原理等抽象的知識，消除他們對學習電氣基礎理論知識的恐懼心理。讓學生從按電路圖連接電氣元件到簡單電路圖測量與故障排除等任務中不斷完成電氣基礎理論的學習目標。

2、仿真實訓由淺及深，由易及難，步步誘導挑戰、學習

采用汽車電氣仿真軟件進行實訓，從電路圖連接，到簡單電路圖測量、簡單電路故障排除，再到汽車仿真電路故障檢測與排除，讓學生一步步地從認識、了解電路到分析電路，最后學會分析復雜汽車仿真電路故障。學生學習任務從簡單慢慢提高難度，讓學生在成功完成任務之后，不斷受激發去挑戰更高水平。這完全符合以“學生為主導，老師進行輔助與引導”的理想教學方式。

3、充分發揮“小組合作”的分組優勢，營造良好學習氛圍

許多研究都表明，在眾多學習分組模式中，以“小組合作”最為合理，活力最旺。一個人單獨學習都很容易會感覺到疲憊或者走神，太多人一起學習會容易使小組渙散，在實訓中往往會出現只有個別人在做實訓而大部分人偷懶或者逃脫任務的情況。“小組合作”能充分發揮學生各自的聰明才智，極大地增強小組個人之間的交流與討論，同時又能激發他們之間相互學習和相互競賽對比的欲望。通過“小組合作”實訓，充分調動起每一位學生，同時也便于教師進行輔導與實訓管理。

4、人機對話并且為不按章操作設置風險成本，促使學生老實分析電路

學生通過仿真軟件與電腦進行人機對話實訓，接受電腦智能評分考核。同時給亂換零件設置了風險成本，規范了學生進行故障排除的行為，拒絕學生企圖不分析電路而想僥幸碰運氣進行換件的行為。這樣就讓學生養成通過分析電路排除故障的習慣，從考核機制上打消學生逃避邏輯分析的念頭，老老實實地分析、檢測電路。

5、進行教學過程考核，讓學生從逐步學習中獲得激勵

教師利用仿真教學軟件中的考核程序對學生進行模擬評價，既準確、快速又能做到及時反饋，提高了教學效果。在整個實訓的過程中，通過每一步的考核來進行成績的累積，通過無數多次的考核來促使學生積極面對每個任務的學習，讓學生從一步步的考核中不斷獲得成功的體驗，從而慢慢積累起汽車電氣故障排除的經驗并不斷循環獲得激勵。

二、虛擬仿真實訓在教學中的優點[2]

1、沉浸性

虛擬現實技術是根據人類的視覺、聽覺的生理心理特點，由計算機產生退真的三維立體圖像.使用者成上頭盔顯示器和數據手套等交互設備.便可將自己置身于虛擬環境中.成為虛擬環境中的一員.使用者與虛擬環境中的各種對象的相互作用，就如同在現實世界中的一樣。當使用者移動頭部時.虛擬環境中的圖像也實時地跟隨變化，拿起物體可使物體隨著手的移動而運動，而且還可以聽到三維仿真聲音。使用者在虛擬環境中，一切感覺都是那么通真，有一種身臨其境的感覺。

2、交互性

虛擬現實系統中的人機交互是一種近乎自然的交互，使用者不僅可以利用電腦鍵盤、鼠標進行交互，而且能夠通過特殊頭盔、數據手套等傳感設備進行交互.計算機能根據使用者的頭、手、眼、語言及身體的運動，來調整系統呈現的圖像及聲音.使用者通過自身的語言、身體運動或動作等自然技能，就能對虛擬環境中的對象進行考察或操作。

3.多感知性

由于虛擬現實系統中裝有視、聽、觸、動覺的傳感及反應裝置，因此，使用者在虛擬

環境中可獲得視覺、聽覺、觸覺、動覺等多種感知，從而達到身臨其境的感受.

三、虛擬仿真實訓在教學中的意義

在中等職業學校開展虛擬仿真汽車維護軟件教學可以達到事半功倍的效果，即可以節省教學資源、節約資金，又能提高學生的理論、技能水平[3]。

1、將教師從策重的一對多的重復講解中解脫出來

眾所周知，一次汽車保養維護全程將近兩個小時.教師需要一一講解步驟和使用工具、操作要領等，往往一個上午只能對一個班講一遏，而虛擬軟件中則可以利用軟件實施演示講解，而且學生可以根據自身情況的不同選擇重點來學習，教師只需要對部分同學遇到的問題進行解答即可.學習方式也由一對多（實際效果也不一定是所有學生都聽得到）改變為一對一（一人一機）的專門化學習方式。

2、學習方式、教學環境的變革

學生原有的學習方式是對著書本、看著老師，而現在可以坐在電腦前，感受著豐言多彩的教學虛擬場景、自己學著自己想學的東西，進度也可以控制。還可以進行交互練習，在電腦上就可以測驗自己掌握的知識水平，學習方式發生了巨大的變化，學生也更容易接受、更喜歡這種新穎的學習方式。

3、教學資源的節約

實訓設備和工具在使用中肯定會造成損耗。誤操作甚至會導致車輛的損壞，損失難以估計。而現在轉由電腦上運行軟件，嘟怕再多的使用也不會損壞硬件設備。當我們的學生掌握了正確的方法后再進行實物操作，此時設備的損耗也將大大減少，足以見得虛擬軟件能大大節約實驗經費。

4、知識的更新

往往學生在學校學的，到走上社會時，知識己顯得陳舊，汽車業當今迅猛發展的勢頭更是如此，而該軟件一旦開發好后，具備不斷升級的功能，各種新的車型只需要改變其模型參數就可以達到掌握該車保養流程的要求，使學生總能跟上新車型、新知識的更新步伐。

總之德國雙元教育“以項目為導向”的教育理念，已經過國內許多學校與中職教學工作者反復實踐與討論，并普遍受到我國職業教育界所肯定[4]。我校的“汽車模塊化項目教學課題研究”經過多年的探討、研究和實踐，使汽車專業在教學效果與教學水平上得到了極大提高。

參考文獻：

[1] 淺談如何提高中職汽修專業實訓課的教學效果 - 學周刊C版 - 2014（10）.

[2] 中等職業學校汽修專業一體化教學探索 - 教師 - 2014（11）.

[3] 淺談汽車虛擬仿真軟件在中職汽修專業教學中的應用 - 科技信息 - 2014（4）.

[4] 攜手中職大賽筑夢美好未來——聚焦2013年“雪佛蘭杯”全國中職大賽 - 汽車維修與保養 - 2013（8）.