虛擬仿真軟件在新能源汽車運用與維修專業教學中的應用探討

陸展

摘 要：在信息技術高速發展的今天，利用互聯網虛擬教學手段協助教育教學的模式逐漸興起。虛擬現實技術在教育領域中的應用，為學生創建了三維虛擬學習平臺，一改傳統古板的教學模式，強化了教學效果。本文就對虛擬仿真軟件在新能源汽車運用與維修專業教學中的應用進行分析，希望對相關院校教學改革有所幫助。

關鍵詞：虛擬仿真技術;汽車維修專業;教學模式

汽車是現階段最普遍的出行工具，同時帶來了日益嚴重的汽車尾氣排放污染、碳排放、原油供應緊張問題。國家為應對此類問題，重點支持了新能源汽車的發展。隨著國內新能源汽車產銷量的不斷攀升，作為與其關系最為緊密的維修行業，行業對于新能源汽車維修人才的需求也在不斷提升。為此，相關院校在教育教學中，順應市場開設了新能源汽車專業。為此加大對新能源汽車維修人才的培訓力度，合理應用虛擬仿真技術完善教育培訓，以滿足行業人才需求。

1 汽車維修虛擬仿真技術

虛擬仿真技術又被稱之為虛擬現實技術，其是通過模擬系統的應用對真實場景進行模仿和創建的技術。具體來說，虛擬仿真技術是通過相關設備儀器的應用，以真實環境和場景為基礎，實行虛擬空間的建設，人們在創建的虛擬空間中能夠完成與真實場景相同的工作，為實際工作提供幫助。

在汽車維修專業教學中，通過虛擬仿真技術的應用，能夠為學生創建一個虛擬的真實汽車維修場景，在該場景中，學生可全面掌握汽車零部件拆卸、維修、保養、新能源汽車高壓部件斷電標準操作訓練、高壓系統控制原理等知識，并通過虛擬演練來提升自身的維修技能，實現知識與實際作業的有效結合。

2 實訓教學現狀

2.1 教學模式和方法的單一性

在現階段汽車維修教學中，很多院校仍在采用傳統的教學模式，教師在課上講解，學生被動記憶，即使采用了幻燈片等電子演示文檔，也不過是將書本知識轉移到屏幕上，并未有太多創新。新能源汽車維修知識大多為電類知識，本身就具有抽象性，這樣傳統的教學方法很難讓學生掌握汽車維修的專業知識，不僅降低了課堂教學質量，也影響了學生的實踐應用。

2.2 實訓工位不足

由于實訓工位不足，導致實訓活動的開展存在較多阻礙，學生只能依序開展實訓活動，這不僅浪費了學生學習時間，也削弱了學生學習的積極性，增加了教師的工作壓力。

2.3 高壓危險系數高教學工作壓力大

該情況主要體現在實訓課程上，每個班級實訓課教師人數最多不超過兩名，但班級學生相對較多，在實訓新能源汽車維修專業教學中，雖然要求學生發揮自身的主觀能動性，不斷進行知識的探索，但新能源汽車涉及高壓操作安全，仍需要教師的從旁指導，糾正學生錯誤，以保證學生生命安全和學習質量。這就給教師帶來了非常大的壓力，在教學過程中，很難做到面面俱到。

2.4 實訓設備損耗大

在實訓教學中，由于操作失誤等不良因素的影響，實訓設備經常會出現嚴重損壞情況，再加上設備維修費用較高，很多院校只能將實訓室損壞的設備閑置，只有在維修經費足額劃撥情況下才能繼續使用，最終實訓課程由手動操作轉變成板書教學，很多抽象內容得不到具象處理，如此一來就增加了學生理解難度，問題得不到解決，知識與實際作業無法銜接，大大降低了汽車維修教學質量。

3 虛擬方針軟件在新能源汽車維修專業教學中的作用

3.1 彌補教學中實訓設備不足的問題

隨著汽車行業的快速前行，新能源車型更新速度及相關技術的發展也在不斷推進，汽車維修專業相關院校在教學過程中，有必要結合行業發展特征和要求，不斷進行實訓教學的革新，配備較為專業的實訓設備，進而培養更多汽車維修方面的人才。但對于一些新能源汽車維修專業院校來說，由于實訓室陳舊、經費不足等因素的限制，在實訓設備購置上無法做到及時更新，而現有的老舊設備無法滿足教學需求，學生在新知識掌握上存在較大難度。而采用虛擬仿真技術后，則能夠為學生營造一個良好的虛擬教學環境，通過軟件模擬使學生了解最新設備和技術的操作及使用情況，并在虛擬練習中達到知識技能的掌握，提升教學效果。

3.2 優化課堂教學效果，激發學習興趣

目前，新能源汽車維修專業相關院校存在著以下兩種情況：一是專業建設時間短，缺少特色性，很難吸引更多學生，再加上實訓設備不足、車輛陳舊，學生的學習興趣不高;二是專業課接受程度不高，特別是對于一些原理性要求較為嚴格的電類課程教學中，如BMS動力電池管理系統控制原理教學等，由于條件設施不齊全，很難達到預期的教學效果。而使用仿真模擬軟件教學后，則能夠利用其涵蓋的大量圖文、立體模型將書本知識具象化，加深學生的理解和掌握，提高學生的學習效率。而通過仿真模擬演練，則可以讓學生在自主練習中不斷進行知識的探索，強化自身能力。

3.3 實現理論與實踐的有機融合，優化教學水平

因院校實訓設備不足，使得一些課程的開展存在拖延情況，學生只能先完成理論知識的學習，在日后條件允許的情況下才接受實訓，但由于理論和實訓教學之間的時間差較大，很多學生在開展實踐操作時，已經將所學理論知識遺忘，教師還需要重新梳理知識，這就大大降低了教學效率，導致教學資源被浪費。

應用虛擬仿真軟件后，則能夠有效避免上述問題的產生。在課堂教學中，直接利用虛擬仿真軟件對操作內容予以直觀演示，并將可能存在的問題及原因展現在學生眼前，讓學生通過思考和研究找出正確的解決方法，達到同步教學的目標。

3.4 增強參與積極性，滿足全面教學要求

在實訓教學中，由于設備條件的限制，學生沒辦法開展獨立操作試驗，只能以小組的形式完成實訓演練，實際操作能力不佳，影響了學生對知識的理解和鞏固。而利用虛擬仿真軟件則可直接利用計算機設備開展實訓教學活動，提高學生實際動手能力，加強知識的掌握，滿足全面教學要求。其具體措施為：

第一，營造良好氛圍。虛擬仿真教學要想得到推廣和應用，一方面要以政府政策措施為導向，營造良好環境氛圍，有序開展仿真模擬教學。另一方面要完善鼓勵政策內容，加大虛擬仿真教學的扶持力度，不斷進行教學模式的創新和優化，增大整體效益。此外，搭建虛擬仿真教學平臺，從而激發教師熱情，加大虛擬仿真教學的應用。

第二，拓展渠道，擴充資源。資源是虛擬仿真教學開展的基礎，只有保證資源合理性，才能充分發揮出虛擬仿真教學的作用。首先在資源儲備上，應選用同類院校均認可的教育資源;其次，加大校企合作力度，為實訓教學提供場地和條件，鍛煉學生的實踐能力，進而發揮出虛擬仿真教學的作用，提高學生整體水平;最后，注重自主研發，不斷實行軟件創新和優化，降低操作難度，達到實訓目標。

第三，以點帶面，輻射帶動。虛擬仿真技術的應用需要利用計算機及網絡技術。不過對于一些技術條件較為落后的區域來說，想要普及虛擬仿真教學是非常困難的，所以在實際工作中，應做好綠色實訓，堅持以點帶面、輻射帶動的方式來推動虛擬仿真技術的普及。

最后，合理選擇試點地區和學校。盡可能選擇配套設施齊全，教師積極性高的院校作為試點基地，以達到技術普及的目的。加強監督、激勵效果，調動教師積極性。對于試點院校應做好跟蹤服務，建立完善的考評制度，對存在的問題予以及時解決和記錄，從而改進虛擬仿真教學的質量，提升其應用價值。此外，輻射帶動，推廣普及。在試點院校取得成功后，將其向周邊學校或地區實行擴散推廣，并加大宣傳力度，從而為虛擬仿真教學的落實提供幫助。

4 結語

綜上，虛擬仿真技術在新能源汽車維修專業教學中的應用，成功構建了實訓平臺，徹底完善了實訓教學的綜合水平，對培養素質良好、專業性強的維修人才有著極大的幫助。

【項目基金】中職汽車專業新能源汽車校本教材開發研究與實踐（GXZZJG2017A138）

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