淺談汽車維修仿真實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)

付圻

摘 ?要：隨著教育信息化建設(shè)的逐步深入以及我國汽車工業(yè)蓬勃發(fā)展對(duì)汽車專業(yè)人才的需求，如何提高汽車檢測(cè)與維修專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量越來越受到高等職業(yè)院校的重視。依托虛擬仿真技術(shù)建設(shè)汽車維修仿真實(shí)訓(xùn)室，已經(jīng)成為越來越多的高職院校培養(yǎng)汽車檢測(cè)與維修專業(yè)人才的必然選擇。該文結(jié)合長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械與電氣學(xué)院在建設(shè)汽車維修仿真實(shí)訓(xùn)室過程中的實(shí)踐，介紹了虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)中的主要作用、汽車維修仿真實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)與實(shí)施等經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：汽車維修仿真實(shí)訓(xùn)室 ?虛擬仿真技術(shù) ?建設(shè)

中圖分類號(hào)：U472 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）12（c）-0092-02

1 ?虛擬仿真技術(shù)簡介

虛擬仿真技術(shù)是伴隨著計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷進(jìn)步，逐漸產(chǎn)生的一種集仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)于一體的新技術(shù)。主要通過三維建模的方式在多維信息空間上構(gòu)建虛擬環(huán)境，直觀地呈現(xiàn)在用戶面前，可使得用戶具有身臨其境的體驗(yàn)感，具有較強(qiáng)的三維視覺表現(xiàn)力和與環(huán)境相適應(yīng)的交互能力。目前，該技術(shù)廣泛應(yīng)用于室內(nèi)裝潢設(shè)計(jì)、建筑場館設(shè)計(jì)、數(shù)字化展示等領(lǐng)域。近年來，隨著我國教育信息化的逐步推進(jìn)，該技術(shù)也越來越多地應(yīng)用于日常教學(xué)中，為提升實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量起到了良好的作用。

2 ?虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)中的主要作用

2.1 可減少投入，節(jié)約教學(xué)成本

近年來，我國汽車工業(yè)蓬勃發(fā)展，截至2018年9月全國汽車保有量已達(dá)3.22億輛。龐大的市場，急需大量專業(yè)的汽車從業(yè)人員，這也使得各高職院校近年來汽車檢測(cè)與維修專業(yè)的招生規(guī)模逐年遞增。為滿足教學(xué)需求，各高職院校在汽車維修實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)過程中需要投入大量經(jīng)費(fèi)購置實(shí)訓(xùn)設(shè)備，而這些設(shè)備往往價(jià)格高昂，在教學(xué)經(jīng)費(fèi)有限的情況下難以滿足需求。同時(shí)，建設(shè)周期長、實(shí)訓(xùn)場地占地面積大、實(shí)訓(xùn)耗材采購等諸多問題也是制約建設(shè)的主要因素。利用虛擬仿真技術(shù)，大力建設(shè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室，通過引入汽車維修仿真教學(xué)軟件開展實(shí)訓(xùn)教學(xué)，既能滿足實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性，又能滿足日常教學(xué)正常開展，還能規(guī)避以上諸多不利因素。

2.2 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升教學(xué)效果

傳統(tǒng)教學(xué)模式以理論教學(xué)為主，實(shí)訓(xùn)教學(xué)為輔，理論與實(shí)訓(xùn)教學(xué)分開進(jìn)行。理論教學(xué)過程中，涉及工作原理的知識(shí)復(fù)雜，知識(shí)點(diǎn)眾多，且不便于進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示，學(xué)生學(xué)習(xí)起來枯燥乏味，學(xué)習(xí)興趣不濃厚。實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中，容易受到實(shí)訓(xùn)設(shè)備臺(tái)套數(shù)的限制，使學(xué)生沒有過多的動(dòng)手機(jī)會(huì)。而且，實(shí)訓(xùn)過程中油污多、灰塵多，學(xué)生不愿動(dòng)手，教學(xué)效果差。采用汽車維修仿真教學(xué)軟件開展教學(xué)可以給學(xué)生帶來全新的體驗(yàn)感，通過模擬真實(shí)的場景，使學(xué)生猶如身臨其境，學(xué)生可以在老師指令下用規(guī)范的操作流程和方法進(jìn)行各種操作，可使得教學(xué)過程中學(xué)生參與度高，學(xué)習(xí)興趣濃厚，提升教學(xué)效果。

2.3 維護(hù)方便，可擴(kuò)展性強(qiáng)

建設(shè)汽車維修仿真實(shí)訓(xùn)室實(shí)質(zhì)上就是建設(shè)一個(gè)專門的計(jì)算機(jī)仿真實(shí)訓(xùn)室。因此，從日常維護(hù)的角度上來說，只需要對(duì)相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟、硬件設(shè)備進(jìn)行維護(hù)即可，省去了傳統(tǒng)的汽車維修實(shí)訓(xùn)室需要投入大量的人力、物力、財(cái)力進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)的麻煩。同時(shí)，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)軟件往往是基于同一軟件平臺(tái)開發(fā)，采用模塊化設(shè)計(jì)，高職院?？山Y(jié)合自身實(shí)際情況有針對(duì)性地采購相應(yīng)模塊，今后如果需要也可以隨時(shí)采購添加，不影響實(shí)訓(xùn)室的整體建設(shè)。

2.4 教學(xué)組織靈活多樣

開展虛擬仿真實(shí)訓(xùn)可使專業(yè)理論知識(shí)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合，有助于實(shí)現(xiàn)一體化教學(xué)。在同一個(gè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)中理論課與實(shí)訓(xùn)課、實(shí)訓(xùn)課與實(shí)訓(xùn)場景相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)理論課到實(shí)訓(xùn)課的自然過渡。同時(shí)，方便了專業(yè)知識(shí)的自由補(bǔ)充與拓展，可以有針對(duì)性地實(shí)施個(gè)性化教學(xué)。

2.5 教學(xué)資源豐富

隨著我國教育信息化的逐步推進(jìn)，越來越多的高職院校承擔(dān)了高職教學(xué)資源庫的建設(shè)任務(wù)，在汽車檢測(cè)與維修專業(yè)的教學(xué)資源庫建設(shè)過程中通過引入虛擬仿真實(shí)訓(xùn)軟件可以增加實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開出率，豐富教學(xué)資源庫的建設(shè)內(nèi)容。

3 ?汽車維修仿真實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)與實(shí)施

以筆者所在學(xué)院為例，汽車檢測(cè)與維修技術(shù)專業(yè)是湖北省高等職業(yè)院校特色專業(yè)，是學(xué)院重點(diǎn)扶持專業(yè)。學(xué)院自2015年起，陸續(xù)投入經(jīng)費(fèi)建設(shè)了汽車維修仿真實(shí)訓(xùn)室，目前可開展汽車拆裝虛擬實(shí)訓(xùn)、汽車故障診斷虛擬實(shí)訓(xùn)和新能源汽車虛擬故障診斷實(shí)訓(xùn)等。結(jié)合汽車檢測(cè)與維修技術(shù)專業(yè)的特點(diǎn)，在建設(shè)過程中著重從3個(gè)方面進(jìn)行建設(shè)，即仿真軟件平臺(tái)、硬件平臺(tái)和提升管理水平。

3.1 仿真軟件平臺(tái)

以Windows 7操作系統(tǒng)和極域電子教室軟件為基礎(chǔ)構(gòu)建多媒體教學(xué)軟件平臺(tái)，采用上海景格科技股份有限公司開發(fā)的汽車拆裝虛擬實(shí)訓(xùn)軟件網(wǎng)絡(luò)版V2.0、卡羅拉故障診斷虛擬實(shí)訓(xùn)軟件網(wǎng)絡(luò)版V2.0和純電動(dòng)汽車虛擬故障診斷車（北汽EV系列）網(wǎng)絡(luò)版三款虛擬仿真實(shí)訓(xùn)軟件。

景格汽車維修系列虛擬仿真軟件是目前國內(nèi)領(lǐng)先的汽車教學(xué)軟件，采用最先進(jìn)的三維模擬仿真技術(shù)，在充分考慮軟件操作性能的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了實(shí)用、美觀的用戶界面，為實(shí)訓(xùn)教學(xué)帶來了更高的效率。可實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程的動(dòng)態(tài)管理，實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目內(nèi)容豐富多樣，實(shí)訓(xùn)教學(xué)課堂組織方式靈活多樣，可大大縮短學(xué)生在硬件設(shè)備上的實(shí)訓(xùn)時(shí)間，提升學(xué)生對(duì)汽車維修實(shí)訓(xùn)的興趣。

3.2 硬件平臺(tái)配置

（1）學(xué)生機(jī)40臺(tái)：Intel Core i3-4160 3.6GHz/8G/2G獨(dú)立顯卡/1T硬盤。

（2）教師機(jī)1臺(tái)：Intel Core i5-4460 3.2GHz/8G/2G獨(dú)立顯卡/1T硬盤。

（3）服務(wù)器1臺(tái)：Intel Xeon E5-2603 v2/8G/2*1T RAID1。

（4）千兆以太網(wǎng)交換機(jī)2臺(tái)：TL-SG1024DT 24口。

（5）多媒體音響，投影設(shè)備各1套。

3.3 建立健全管理制度，提升維護(hù)管理水平

汽車維修仿真實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)極大地?cái)U(kuò)展了教學(xué)手段，是教育面向信息化的必然趨勢(shì)。根據(jù)汽車維修仿真實(shí)訓(xùn)室的主要特點(diǎn)，學(xué)院安排專職教師參與汽車維修仿真實(shí)訓(xùn)室的軟、硬件設(shè)備進(jìn)行日常管理和維護(hù)，并專門學(xué)習(xí)了景格汽車虛擬仿真軟件的維護(hù)方法。同時(shí)，制定了《計(jì)算機(jī)仿真實(shí)訓(xùn)室責(zé)任人崗位職責(zé)》和《學(xué)生實(shí)訓(xùn)守則》等規(guī)章制度，以此規(guī)范使用人員的使用習(xí)慣。

4 ?結(jié)語

學(xué)院汽車維修仿真實(shí)訓(xùn)室自建成投入使用以來，先后開設(shè)了《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修》《汽車故障診斷與檢測(cè)技術(shù)》《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)檢修》等虛擬仿真實(shí)訓(xùn)課程，通過引入虛擬仿真技術(shù)，改變了傳統(tǒng)單一的教學(xué)模式，給汽車檢測(cè)與維修專業(yè)的教學(xué)工作帶來了極大的便利，提升了教學(xué)效果，受到了教師和學(xué)生的一致好評(píng)。同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中也發(fā)現(xiàn)了一些不足之處，在此提出，以供探討。

4.1 缺乏直觀感受

仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，學(xué)生的實(shí)操訓(xùn)練主要依賴于鍵盤、鼠標(biāo)的操作來完成，缺乏對(duì)實(shí)訓(xùn)設(shè)備和實(shí)訓(xùn)儀器實(shí)物操作的直觀感受。在檢測(cè)車輛運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，對(duì)車輛異響、運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的溫度等現(xiàn)象無法直接判斷，與真實(shí)環(huán)境存在較大差異。

4.2 對(duì)實(shí)訓(xùn)室的管理提出了新的要求

仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的依賴程度較高，一旦網(wǎng)絡(luò)故障就會(huì)影響教學(xué)工作正常開展。因此，仿真實(shí)訓(xùn)室管理人員應(yīng)具備較高的計(jì)算機(jī)管理和維護(hù)能力。同時(shí)，仿真實(shí)訓(xùn)室管理人員還應(yīng)具備一定的汽車檢測(cè)與維修的理論知識(shí)，以求實(shí)現(xiàn)管理與教學(xué)的有效結(jié)合。

參考文獻(xiàn)

[1] 張國豪.高職虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)研究——以汽車制造與裝配技術(shù)專業(yè)為例[J].襄陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2018（1）：53-56.

[2] 王一剛，張君維.仿真技術(shù)在汽車檢測(cè)與維修教學(xué)中的應(yīng)用初探[J].科學(xué)咨詢：科技·管理，2011（4）：70.

[3] 張彬.淺談教學(xué)中汽車維修仿真實(shí)訓(xùn)的應(yīng)用[J].企業(yè)導(dǎo)報(bào)，2012（1）：222.