VR技術下的新能源汽車實訓系統構建

顏 菲

(柳州鐵道職業技術學院，廣西 柳州 545616)

1 新能源汽車與新能源汽車職業教育

1.1 新能源汽車產業背景

隨著社會經濟的發展，人們越來越注重生活質量。新能源汽車與傳統燃油汽車存在很大的不同，它是將發動機驅動改為電機驅動，能夠有效地減少尾氣的排放。新能源汽車憑借其在能源上的綠色環保，在綠色生態的發展理念下受到了社會各界的重視，我國也出臺各項政策，支持新能源汽車的發展，在未來新能源汽車將會有一個廣闊的發展前景。

1.2 新能源汽車職業教育發展

(1)人才培養體系不完善。在新能源汽車專業的教學當中，高校還沒有建立相對完善的人才培養體系，就全國范圍來看，雖然很多高校都開設了新能源汽車專業，但其在人才培養的需求上，遠遠低于社會的發展需求，大部分學校更加側重于新能源售后服務人才的培養，相關核心技術研發培訓的教學缺失。在具體實訓課程的教學當中，由于教師自有知識體系的限制，缺乏足夠的工作經驗，在講解時顯得較為理論化與抽象，學生在有限的課堂學習中很難掌握相關知識的重難點。對于其中涉及的電機工作原理與電流相關等重難點知識，教師在課堂上無法通過實物進行有效地展示，大部分教學顯得過于理論化，不能有效地提高學生的學習積極性。

(2)課程設置不合理。新能源汽車與傳統汽車有很大的區別。在當前的教學當中，其更類似于一個新型的專業，會涉及很多的交叉學科，包括汽車維修技術、車輛工程技術、汽車電子學等。但是在現有的課程體系當中，雖然對相關的課程都有涉及，但是在很大程度上，其現有的課程設置大多是按照傳統的汽車教學設置的，在具體的教學實踐中并不能夠體現新能源汽車發展的特點，其課程體系不具特色。在具體的教學當中，由于現有的實訓系統的缺失，不能有效地提高學生的實踐操作能力。

(3)實訓設備不足。近年來，各大高校都投入了大量資金促進實踐教學的開展。對于新能源汽車教學來說，由于專業特性，實訓設備的耗費較大，對相關場地的要求也較高；各種類型的實訓系統的購買價格也較為昂貴。高校由于經費的問題，不能完全滿足相關的實訓設備的需求，在很大程度上限制了實踐教學的開展，不能為學生提供良好的實訓機會，學生的培養較為注重理論化。在實訓操作環節中，由于新能源汽車專業教學的特殊性，會涉及各種高壓電以及轉動電機等，實踐操作中會面臨較大的安全風險。在現有的實踐實訓環節中，由于師資能力有限，不能夠對實訓的各個風險環節進行有效地把控，學生的實踐操作中會面臨較大的安全隱患。

2 VR技術概述

2.1 VR技術概念

VR(virtual Reality)是一門于20世紀末興起的新型綜合性技術，也被稱為虛擬現實技術，它是建立在圖像處理學、計算機仿真技術以及傳感技術等的綜合性交叉學科，最早在廣告新聞行業以及軍事作戰演習中得到運用。其具有良好的交互感與想象力特征，能夠很好地模擬虛擬環境，促進相關工作的開展。VR技術能夠有效地利用人類的視覺原理，在虛擬環境中幫助人更好地捕捉相關的物象，從而形成三維效果，通過計算機形成沉浸式的逼真虛擬環境實現相關操作，給人一種全新的視覺模擬體驗，并且還能夠利用其立體顯示技術提高模擬的真實性。

2.2 VR技術與新能源汽車教學

VR技術應用在當前的新能源汽車教學當中，可以在相對獨立的空間為學習者提供一個自主學習以及自主探索的環境，有效地促進教學的形象化，利用動態模擬技術，可以有效地為學生的實踐操作提供安全保障，在一定程度上規避相關的安全風險。利用VR技術還可以對教學過程進行優化，優化學習效率，幫助學生學習能力的提高，加強學生對相關抽象理念的認知。VR技術運用在專業教育中，將場景與知識點進行有效地結合，營造出一種身臨其境的感覺，可以有效提高學習者的興趣；針對學生的學習情況，搭建相關的特殊場景，提高學生的參與存在感與專注度，作為一種新型的信息化教學手段，能夠有效提高教學的娛樂性與互動性，促進學生課堂參與積極性的提高。

3 新能源汽車教學實訓項目構建

3.1 建設類型

(1)結構認知類。其主要是利用VR技術實現對新能源汽車整車關鍵總成以及零部件認知等問題，或以相關的爆炸圖的方式展現其結構，便于學生群體更好地對相關的實訓項目進行交互式觀察。

(2)工作原理類。主要是利用VR技術進行對零件的相關工作原理進行觀察。

(3)性能訓練類。主要是利用VR技術對車輛的性能進行測試。這個過程中可以有效地實現對車輛的交互式操作，提高學生的實踐操作能力。主要是對相關的新能源汽車零件進行分解，以及更換總成。其又可以分為3個步驟。一是機器人操作演示示范步驟；二是學生觀看與文字和聲音提示操作，學生自主學習；三是學生自主操作并得到教師評分3個環節。

(4)技能訓練類。主要是利用相關的考核方式考查學生的實踐操作能力，包括零件集成、車輛交互等。

3.2 建設要求

新能源汽車實訓系統的建設是新能源專業實訓教學的重要平臺之一，能夠有效地促進人才培養與技術開發。運行實訓系統建設時必須以市場為導向，緊跟新能源汽車行業的發展需求。要建設先進性以及針對性的實訓平臺，有效地結合人才培養的目標進行實訓相關的建設，保障新能源汽車教學效果的提高。

3.3 建設目標

進行新能源實訓系統的構建時，要注重新能源汽車教學的仿真實驗性特點，在資金與技術的投入上要具有科學性，突出專業的實踐性特征，其中所涉及的各項設備技術都要進行涉及。要利用VR技術進行模擬訓練，保證學生實踐操作能力的有效提高。在具體的建設時，還要利用校企合作的優勢。在構建相關實訓教學環節時要充分地與企業進行對接，了解企業發展的前沿動態需求，對相關的VR技術進行模擬演練，利用校企合作的資源，有效地實現技術資源的共享。

4 VR技術在新能源實訓專業系統構建中的應用

4.1 注重安全性

VR技術與現代化的實訓系統構建進行有效結合，構建相關警告系統與預警懲罰系統，在實際操作時，能夠有效地規避相關的內部高壓電風險，為師生參與到相關課程的實訓中做好保障。

4.2 注重數據統計

通過對相關實訓系統的構建，學生的每一步操作都能夠進行著后臺的數據統計，能夠有效地發現學生的錯誤操作習慣以及危險操作方式等。要注重后臺數據反饋，針對后臺數據對相關的教學環節進行改進，根據數據分析，教師也可以有效地為學生降低相關的學習難度，提高學生的學習動力。

4.3 注重信息反饋

VR技術下可以實現不同實訓環境或故障點的搭建，學生在學習時可以更加具有側重點地學習。其系統可以模擬車輛的使用時間，模擬車輛老化帶來的車輛故障等等，學生在解決相關的難點時，能夠不斷地克服自己的恐懼心理，進行充分地嘗試，并且及時對教師進行反饋，提高自己的實踐水平。

4.4 標準化考核

在VR技術的支持下，在實訓系統的操作過程中，可以有效地對學生的操作進行考核。教師在教學時可以優化考核評價體系，注重學生的全過程學習評價，更好地調動學生的學習積極性。

5 結語

隨著VR技術的不斷發展與完善，將其與當前新能源汽車專業教學進行有效地結合，利用VR技術模擬虛擬實訓環境，幫助學生從聽覺、視覺以及觸覺上感知相關的實踐操作能力，實現人機交互多元化的互動體驗，為學生營造良好的自主學習氛圍，有效地提高學生實踐操作能力水平。當前能源汽車教學已經取得了較好地發展，但是在實際操作過程中還會面臨很多實踐中的危險因素，要將VR技術運用在其中，解決相關的安全隱患，有效地規避相關風險，提高教學的效益性，促進新能源汽車教學效果的增強。