虛擬仿真技術(shù)在汽車實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用

劉亞麗，吳賀利

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虛擬仿真技術(shù)在汽車實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用

劉亞麗，吳賀利

（武漢科技大學(xué)城市學(xué)院機(jī)電學(xué)部，湖北 武漢 430083）

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)在汽車的教學(xué)研究，實(shí)訓(xùn)等方面得到廣泛關(guān)注與應(yīng)用。與傳統(tǒng)汽車實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式相比，虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到汽車實(shí)訓(xùn)中，不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力，還可以提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)的效率和質(zhì)量。文章主要探討了虛擬仿真技術(shù)在汽車實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用及優(yōu)點(diǎn)，為同行業(yè)者提供參考依據(jù)。

虛擬仿真技術(shù)；汽車實(shí)訓(xùn)；應(yīng)用教學(xué)

1 傳統(tǒng)汽車實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式存在的問(wèn)題

在傳統(tǒng)汽車實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式中，一般有一位教師指導(dǎo)示范，一個(gè)班的學(xué)生一起學(xué)習(xí)，這么多的學(xué)生一起觀看一個(gè)老師的示范，一定無(wú)法兼顧到所有學(xué)生，導(dǎo)致有的學(xué)生根本不知道要如何操作。同時(shí)，傳統(tǒng)的汽車實(shí)訓(xùn)中，一次實(shí)訓(xùn)耗時(shí)太長(zhǎng)，學(xué)生沒(méi)有機(jī)會(huì)進(jìn)行多次嘗試，很多實(shí)訓(xùn)要掌握的內(nèi)容沒(méi)有辦法完全掌握，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握不夠全面，影響實(shí)訓(xùn)教學(xué)的效率和質(zhì)量。

目前，由于高校教學(xué)場(chǎng)地、經(jīng)費(fèi)等問(wèn)題，一方面導(dǎo)致很多先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備無(wú)法購(gòu)買(mǎi)，依靠傳統(tǒng)汽車實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式，很多實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)無(wú)法完成，只能在理論階段掌握；另一方面購(gòu)買(mǎi)回來(lái)的設(shè)備，對(duì)汽車專業(yè)的學(xué)生而言，需要學(xué)生親自動(dòng)手操作，才能了解汽車的內(nèi)部構(gòu)造，而汽車專業(yè)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備價(jià)格比較昂貴，學(xué)生在初學(xué)階段很容易損壞實(shí)訓(xùn)設(shè)備。同時(shí)，汽車是一個(gè)更新?lián)Q代很快的行業(yè)，如果在實(shí)訓(xùn)設(shè)備上無(wú)法快速更新[1]，依靠傳統(tǒng)汽車實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式，會(huì)造成學(xué)生無(wú)法接收到先進(jìn)的汽車知識(shí)，導(dǎo)致培養(yǎng)的學(xué)生出去后不能更快更好地適應(yīng)崗位的需求。

2 虛擬仿真技術(shù)在汽車實(shí)訓(xùn)中的實(shí)踐應(yīng)用

2.1 虛擬實(shí)訓(xùn)理念

虛擬仿真技術(shù)是在計(jì)算機(jī)中建立的一種可以完全或部分代替真實(shí)實(shí)訓(xùn)的模擬操作環(huán)境的技術(shù)，學(xué)生進(jìn)入這種虛擬環(huán)境后，可以進(jìn)行各項(xiàng)實(shí)訓(xùn)操作，了解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟，來(lái)鍛煉操作實(shí)踐技能。隨著計(jì)算機(jī)圖學(xué)技術(shù)的發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并迅速發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)不僅僅局限于理論教學(xué)，在實(shí)踐實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)也被廣泛應(yīng)用[2]。現(xiàn)在的學(xué)生大多都有筆記本電腦和智能手機(jī)，虛擬仿真技術(shù)更能激發(fā)學(xué)生的興趣，有利于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

隨著國(guó)家對(duì)教育教學(xué)的日漸重視，實(shí)訓(xùn)作為一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)對(duì)提高學(xué)生職業(yè)技能的手段也越加重要，但實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)卻受到諸多條件的制約，一方面是實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地的因素，學(xué)校并沒(méi)有足夠大的場(chǎng)地去建設(shè)所有相關(guān)的實(shí)訓(xùn)室，另一方面是經(jīng)費(fèi)方面的因素，即使建設(shè)了實(shí)訓(xùn)室，仍然涉及到實(shí)訓(xùn)設(shè)備的損壞及更新?lián)Q代問(wèn)題。而虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用到實(shí)訓(xùn)中去，可以解決場(chǎng)地和經(jīng)費(fèi)不足的問(wèn)題，學(xué)生只需進(jìn)入虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，在平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作[3]，在虛擬平臺(tái)上弄懂相關(guān)內(nèi)部構(gòu)造和詳細(xì)的實(shí)訓(xùn)步驟，就可以在實(shí)物上再真實(shí)操作，這樣學(xué)生就能少范錯(cuò)誤，更牢固的掌握實(shí)訓(xùn)知識(shí)。

2.2 虛擬仿真技術(shù)在汽車實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用

目前，實(shí)踐環(huán)節(jié)在教學(xué)環(huán)節(jié)占到相當(dāng)大的比重，針對(duì)傳統(tǒng)汽車實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式中存在的諸多問(wèn)題，虛擬仿真技術(shù)在汽車實(shí)訓(xùn)中開(kāi)始廣泛應(yīng)用。尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)的拆裝實(shí)訓(xùn)，底盤(pán)變速器的拆裝實(shí)訓(xùn)等等，運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)，學(xué)生可以在課下提前進(jìn)入虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，在平臺(tái)上對(duì)虛擬設(shè)備進(jìn)行拆裝演練，一方面可以節(jié)省課堂時(shí)間，另一方面學(xué)生可以出現(xiàn)較少的操作錯(cuò)誤，減輕設(shè)備的損壞。

虛擬仿真技術(shù)在汽車實(shí)訓(xùn)中應(yīng)用，能夠促進(jìn)教學(xué)觀念的改變，讓學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)化為主動(dòng)學(xué)習(xí)，能夠改善實(shí)訓(xùn)環(huán)境，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，讓每一個(gè)學(xué)生都參與到實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中去，培養(yǎng)更多具有創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力的學(xué)生，讓學(xué)生能更好地適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需求，同時(shí)能夠解決傳統(tǒng)的汽車實(shí)訓(xùn)所帶來(lái)的場(chǎng)地、經(jīng)費(fèi)不足的問(wèn)題和實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)所帶來(lái)的安全問(wèn)題等等。

3 在汽車實(shí)訓(xùn)中采用虛擬仿真技術(shù)的成效

虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到汽車實(shí)訓(xùn)中，從經(jīng)濟(jì)角度方面，它最主要的投資是計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，大多數(shù)學(xué)校都有計(jì)算機(jī)，只需在計(jì)算機(jī)上安裝相對(duì)應(yīng)的軟件和硬件即可，而傳統(tǒng)的汽車實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，需要購(gòu)買(mǎi)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、整車以及相對(duì)應(yīng)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備、臺(tái)架等等，這些設(shè)備價(jià)格較貴，而學(xué)生操作不當(dāng)很容易造成設(shè)備的損壞。引入虛擬仿真技術(shù)到汽車實(shí)訓(xùn)中，可以降低實(shí)訓(xùn)成本，讓學(xué)生反復(fù)操作，直到學(xué)會(huì)為止，可以提高實(shí)訓(xùn)效率[4]。

虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到汽車實(shí)訓(xùn)中，從場(chǎng)地角度方面，它能夠解決現(xiàn)階段汽車實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的主要問(wèn)題，它可以提供各種各樣型號(hào)的設(shè)備，并且設(shè)備不會(huì)損壞，只需不斷地貴軟件進(jìn)行更新?lián)Q代，就能夠用到源源不斷的設(shè)備，掌握更先進(jìn)更多樣化的功能和技術(shù)，讓學(xué)生與時(shí)俱進(jìn)。

虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到汽車實(shí)訓(xùn)中，從安全角度方面，它能夠解決傳統(tǒng)汽車實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中容易出現(xiàn)的安全問(wèn)題，避免學(xué)生操作中出現(xiàn)意外事故。在虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)上，學(xué)生可以放心的去進(jìn)行一些有危險(xiǎn)性的操作。

4 結(jié)論

綜上所述，通過(guò)將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到汽車實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中，能夠克服傳統(tǒng)汽車實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式存在的問(wèn)題，學(xué)生能夠提前在虛擬平臺(tái)上進(jìn)行操作演練，反復(fù)訓(xùn)練，直到達(dá)到實(shí)訓(xùn)所需的規(guī)范要求，再到實(shí)物上操作，這樣一方面可以減少經(jīng)費(fèi)支出、場(chǎng)地限制，另一方面可以減少安全事故的發(fā)生。由于學(xué)生掌握了實(shí)訓(xùn)操作的規(guī)范性要求，在實(shí)際操作中大大減少了設(shè)備的損耗，降低了實(shí)訓(xùn)成本，提高了實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的質(zhì)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(gòu)造教學(xué)的虛擬拆裝實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)[J].實(shí)驗(yàn)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(guān)于虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)在汽車《流體力學(xué)與液壓傳動(dòng)》課程中應(yīng)用的探討[J].教育教學(xué)論壇,2017(10):265-267.

[3] 周雪松,豐美麗,馬幼捷,安小東.虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].自動(dòng)化儀表,2008(04):1-4.

[4] 紀(jì)蓮.淺談汽車實(shí)訓(xùn)教學(xué)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)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(yáng)市棗陽(yáng)人，助教，碩士研究生，研究方向：虛擬仿真技術(shù)在汽車中的應(yīng)用。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.08.078