“元宇宙”在汽車專業建設中的技術應用與探索

深圳職業技術學院 張永波

深圳絲路視創科技有限公司 丁文巖

“元宇宙”是整合多種新技術而產生的新型虛實相融的互聯網應用和社會形態，它基于擴展現實技術可提供沉浸式體驗，這讓汽車專業建設中存在的諸多問題變得迎刃而解。本文根據汽車專業建設特別是實訓室建設中遇到的主要問題，探索“元宇宙”相關技術在汽車專業建設中的應用。

1 “元宇宙”在汽車專業建設中的技術應用

“元宇宙”主要描述的是將“現實世界”和“虛擬世界”進行有效結合，實現“互通”。“元宇宙”相關技術能否在汽車專業建設中得到有效應用，關鍵是能否處理好實訓室教學實物（實訓設備）和“虛擬世界”之間的關系。將安全隱患大、難以實現現場操作等實訓內容，移到“虛擬世界”進行操作，可實現最佳的教學效果。“元宇宙”在汽車專業建設中的部分技術應用如下所列。

（1）避免事故的發生。學生在汽車實訓室實訓時，可能會發生安全事故，特別是在電動汽車實訓教學中該問題尤為突出。電動汽車由于存在高電壓系統，實訓過程稍有不慎，非常容易發生事故，所以有必要讓學生在虛擬的環境下先進行預學習，熟練掌握相關技術后再進行實物整車實訓，從而避免事故的發生。此外，通過虛擬實訓還可實現危險場景的再現，模擬人體觸電實訓教學場景如圖1所示。

圖1 模擬人體觸電實訓教學場景

（2）教學實訓場景豐富多樣。通過“元宇宙”的技術應用，可根據教學內容的實際需求，快速更換所需的教學場景，不受現有實訓設備的束縛，可顯著提高教學效果。實訓教學場景布置如圖2所示。

圖2 實訓教學場景布置

（3）降低實訓耗材支出。學生在現實的實訓過程中，由于操作頻繁，容易導致實訓設備損壞和實訓耗材消耗量較大。如部分教學內容利用“元宇宙”的技術應用，可以大大降低實訓設備的損耗和實訓耗材的支出。

（4）實現多人同時進行實訓和復雜教學內容簡單化。通過“元宇宙”的技術應用，可實現多人（不受學生數量限制）同時進行模擬實訓，教學效果接近真實實訓，同時還可使復雜教學內容簡單化。如高壓配電總成的檢測與更換、動力電池更換等。高壓配電總成的檢測與更換如圖3所示。

圖3 高壓配電總成的檢測與更換

（5）實現故事化學習。在VR虛擬的世界里加入經典故事，讓學生充分認識到學習的重要性及為誰學的奮斗精神，把以往的說教形式轉變成深度參與的故事化形式，可激發學生的學習興趣同時提高課堂教學效果。

2 “元宇宙”在其他方面的技術應用

“元宇宙”的技術應用帶來的沉浸感、想象感，可以給汽車專業建設增添新的教學方式或教學手段。“元宇宙”對于目前汽車專業建設的作用，除了在實訓室建設中的應用，還可以在其他方面得到應用。

（1）汽車交通事故的救援與演練。進行校內外汽車交通安全教育培訓、救援知識的普及工作。

（2）特種車輛的實訓教學與考核。有些特種車輛具有高空、高壓強、高電壓等危險性特征，在實訓設備不能滿足現有教學情境和核心技能實訓、考核要求的情況下，可通過“元宇宙”的技術應用，進行教學情境的高度還原，從而實現特種車輛的實訓教學與考核。

（3）汽車1+X證書實訓與考核。通過“元宇宙”的技術應用，結合院校現有場地、設備設施、考核員人數、學生數量與汽車1+X證書相關考核要求，實現1+X證書制度的推廣與應用。

（4）創新教學資源開發。“元宇宙”為教師創新教學資源開發提供了必要的工具，提高了教師的教學能力，同時也促進了汽車專業數字資源建設。