虛擬仿真技術在汽車實訓中的應用

劉亞麗，吳賀利

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虛擬仿真技術在汽車實訓中的應用

劉亞麗，吳賀利

（武漢科技大學城市學院機電學部，湖北 武漢 430083）

隨著計算機技術的飛速發展，虛擬仿真技術在汽車的教學研究，實訓等方面得到廣泛關注與應用。與傳統汽車實訓教學模式相比，虛擬仿真技術應用到汽車實訓中，不僅有利于培養學生的實踐操作能力，還可以提高實訓教學的效率和質量。文章主要探討了虛擬仿真技術在汽車實訓教學中的應用及優點，為同行業者提供參考依據。

虛擬仿真技術；汽車實訓；應用教學

1 傳統汽車實訓教學模式存在的問題

在傳統汽車實訓教學模式中，一般有一位教師指導示范，一個班的學生一起學習，這么多的學生一起觀看一個老師的示范，一定無法兼顧到所有學生，導致有的學生根本不知道要如何操作。同時，傳統的汽車實訓中，一次實訓耗時太長，學生沒有機會進行多次嘗試，很多實訓要掌握的內容沒有辦法完全掌握，導致學生對知識掌握不夠全面，影響實訓教學的效率和質量。

目前，由于高校教學場地、經費等問題，一方面導致很多先進的實驗實訓設備無法購買，依靠傳統汽車實訓教學模式，很多實驗實訓無法完成，只能在理論階段掌握；另一方面購買回來的設備，對汽車專業的學生而言，需要學生親自動手操作，才能了解汽車的內部構造，而汽車專業的實訓設備價格比較昂貴，學生在初學階段很容易損壞實訓設備。同時，汽車是一個更新換代很快的行業，如果在實訓設備上無法快速更新[1]，依靠傳統汽車實訓教學模式，會造成學生無法接收到先進的汽車知識，導致培養的學生出去后不能更快更好地適應崗位的需求。

2 虛擬仿真技術在汽車實訓中的實踐應用

2.1 虛擬實訓理念

虛擬仿真技術是在計算機中建立的一種可以完全或部分代替真實實訓的模擬操作環境的技術，學生進入這種虛擬環境后，可以進行各項實訓操作，了解實驗原理和實驗步驟，來鍛煉操作實踐技能。隨著計算機圖學技術的發展，虛擬仿真技術應運而生，并迅速發展，虛擬仿真技術不僅僅局限于理論教學，在實踐實訓環節也被廣泛應用[2]。現在的學生大多都有筆記本電腦和智能手機，虛擬仿真技術更能激發學生的興趣，有利于提高學生的自主學習能力。

隨著國家對教育教學的日漸重視，實訓作為一個實踐環節對提高學生職業技能的手段也越加重要，但實訓環節卻受到諸多條件的制約，一方面是實訓場地的因素，學校并沒有足夠大的場地去建設所有相關的實訓室，另一方面是經費方面的因素，即使建設了實訓室，仍然涉及到實訓設備的損壞及更新換代問題。而虛擬仿真技術運用到實訓中去，可以解決場地和經費不足的問題，學生只需進入虛擬實訓平臺，在平臺上進行實訓操作[3]，在虛擬平臺上弄懂相關內部構造和詳細的實訓步驟，就可以在實物上再真實操作，這樣學生就能少范錯誤，更牢固的掌握實訓知識。

2.2 虛擬仿真技術在汽車實訓中的應用

目前，實踐環節在教學環節占到相當大的比重，針對傳統汽車實訓教學模式中存在的諸多問題，虛擬仿真技術在汽車實訓中開始廣泛應用。尤其是發動機的拆裝實訓，底盤變速器的拆裝實訓等等，運用虛擬仿真技術，學生可以在課下提前進入虛擬實訓平臺，在平臺上對虛擬設備進行拆裝演練，一方面可以節省課堂時間，另一方面學生可以出現較少的操作錯誤，減輕設備的損壞。

虛擬仿真技術在汽車實訓中應用，能夠促進教學觀念的改變，讓學生由被動學習化為主動學習，能夠改善實訓環境，優化教學過程，讓每一個學生都參與到實訓環節中去，培養更多具有創新意識和動手能力的學生，讓學生能更好地適應社會的發展需求，同時能夠解決傳統的汽車實訓所帶來的場地、經費不足的問題和實訓環節所帶來的安全問題等等。

3 在汽車實訓中采用虛擬仿真技術的成效

虛擬仿真技術應用到汽車實訓中，從經濟角度方面，它最主要的投資是計算機軟件的開發和應用，大多數學校都有計算機，只需在計算機上安裝相對應的軟件和硬件即可，而傳統的汽車實訓環節，需要購買發動機、變速器、整車以及相對應的實訓設備、臺架等等，這些設備價格較貴，而學生操作不當很容易造成設備的損壞。引入虛擬仿真技術到汽車實訓中，可以降低實訓成本，讓學生反復操作，直到學會為止，可以提高實訓效率[4]。

虛擬仿真技術應用到汽車實訓中，從場地角度方面，它能夠解決現階段汽車實訓環節的主要問題，它可以提供各種各樣型號的設備，并且設備不會損壞，只需不斷地貴軟件進行更新換代，就能夠用到源源不斷的設備，掌握更先進更多樣化的功能和技術，讓學生與時俱進。

虛擬仿真技術應用到汽車實訓中，從安全角度方面，它能夠解決傳統汽車實訓環節中容易出現的安全問題，避免學生操作中出現意外事故。在虛擬實訓平臺上，學生可以放心的去進行一些有危險性的操作。

4 結論

綜上所述，通過將虛擬仿真技術應用到汽車實訓環節中，能夠克服傳統汽車實訓教學模式存在的問題，學生能夠提前在虛擬平臺上進行操作演練，反復訓練，直到達到實訓所需的規范要求，再到實物上操作，這樣一方面可以減少經費支出、場地限制，另一方面可以減少安全事故的發生。由于學生掌握了實訓操作的規范性要求，在實際操作中大大減少了設備的損耗，降低了實訓成本，提高了實訓環節的質量和效率。

[1] 王建華,劉茂淳,翁敬怡,麥棹銘,溫文昊.面向汽車構造教學的虛擬拆裝實訓教學平臺[J].實驗室研究與探索,2018,37(10):254-257+ 265.

[2] 張智明,張娟楠,李昌昊,王毅剛,章桐.關于虛擬實驗技術在汽車《流體力學與液壓傳動》課程中應用的探討[J].教育教學論壇,2017(10):265-267.

[3] 周雪松,豐美麗,馬幼捷,安小東.虛擬實驗技術的研究現狀及發展趨勢[J].自動化儀表,2008(04):1-4.

[4] 紀蓮.淺談汽車實訓教學中虛擬現實技術的應用[J].才智,2018(09):14.

Application of virtual simulation technology in automobile training

Liu Yali, Wu Heli

( Electrical and mechanical department of wuhan university of science and technology city university, Hubei Wuhan 430083 )

With the rapid development of computer technology, virtual simulation technology in automotive teaching research, practical training and other aspects have been widely concerned and applied.Compared with the traditional automobile practical training teaching mode, the application of virtual simulation technology in automobile practical training is not only conducive to cultivating students' practical operation ability, but also can improve the efficiency and quality of practical training teaching. This paper mainly discusses the application and advantages of virtual simulation technology in automobile practical training teaching, and provides reference for the same industry.

Virtual simulation technology; Automobile training; Application of teaching

U471

A

1671-7988(2019)08-239-02

U471

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1671-7988(2019)08-239-02

劉亞麗，女，（1990.7-），湖北省襄陽市棗陽人，助教，碩士研究生，研究方向：虛擬仿真技術在汽車中的應用。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.08.078