VR技術(shù)在新能源汽車專業(yè)教學中的應用

魯守卿

摘要：當前進入高科技時代，教育教學領域也需緊隨科技創(chuàng)新的腳步，針對本專業(yè)課程予以改善。在能源汽車專業(yè)教學中，一直存在教學成本高、演示效果不理想的問題，而VR技術(shù)則能有效解決上述問題，推動專業(yè)教學的順利開展。本文就將重點論述VR技術(shù)在新能源汽車專業(yè)教學中的具體應用，以供借鑒。

關(guān)鍵詞：VR技術(shù);新能源汽車專業(yè);具體應用;

目前，我國人均生活水平日益改善，汽車保有量逐年提升，相應的汽車行業(yè)也需實行不斷創(chuàng)新與優(yōu)化。新能源汽車就是其中較為重要的發(fā)展領域，相應的該方面的人才需求量也有所增長，為完善新能源汽車專業(yè)教學，可以融入VR技術(shù)，推動該專業(yè)的長遠發(fā)展。

1.VR技術(shù)的概念內(nèi)容詳述

所謂VR技術(shù)，就是虛擬現(xiàn)實技術(shù)，其在20世紀的80年代被提出。該技術(shù)的核心內(nèi)容包括計算機圖形學、計算機仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、傳感技術(shù)等一系列學科專業(yè)?；谏鲜黾夹g(shù)，創(chuàng)設出事先要求的虛擬環(huán)境，該虛擬環(huán)境中融入三維立體仿真設計，使人猶如置身真實世界，在該環(huán)境中，人機實現(xiàn)密切聯(lián)系，增強人們的體驗感。

2.將VR技術(shù)應用在新能源汽車專業(yè)教學系統(tǒng)中的優(yōu)勢

1）增大安全系數(shù)

將VR技術(shù)應用實踐教學中后，其可模擬汽車系統(tǒng)的高壓值，而且可以隨意加壓，沒有上限，不僅保障了師生的安全，還增強了學生的上課體驗。

2）提高教學效率

利用VR技術(shù)可以為學生創(chuàng)設同真實汽車完全一致的虛擬環(huán)境，模擬各個工況下各系統(tǒng)的工作流程及核心原理，以此深化學生的認知，提高教學效率。

3）增強考核有效性

利用VR技術(shù)，教師可以實時監(jiān)測學生的實踐操作，針對學生的不足，設定針對性解決方案，學生也能夠依賴該技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)自身的操作錯誤，加快知識的學習。

4）改善教學環(huán)境

利用VR技術(shù)可以營造同真實環(huán)境完全無差別的虛擬世界，學?？梢岳迷摷夹g(shù)完成實踐教學指導，不必購買價值高昂、難護理的設備系統(tǒng)，不僅節(jié)省了時間、資金陳本，也完善了教學環(huán)境，提高了技能訓練。

3新能源汽車專業(yè)教學中VR技術(shù)的實際應用

上面提到過，從前的新能源汽車教學中，經(jīng)常涉及實踐操作，而汽車高壓系統(tǒng)具有一定的危險性，學生在完全不熟悉汽車系統(tǒng)專業(yè)知識的情況下，展開實踐操作，不利于其生命安全。而將VR技術(shù)應用其中之后，其可實現(xiàn)沉浸式虛擬操作，模擬汽車高壓系統(tǒng)，打破時間空間的界限，從而增大課程安全系數(shù)，優(yōu)化學生的實操體驗。而為將VR技術(shù)完全融入新能源汽車教學之中，需要將該項教學中的各學習單元同VR的各個項目相聯(lián)結(jié)。具體來說，可以將VR技術(shù)下的新能源汽車教學分為五個模塊，即安全使用、結(jié)構(gòu)認知、工作原理、性能測試、技能訓練。

3.1 安全使用

在該模塊教學中，包含電氣火災救助及滅火的具體展示，觸電后的心肺復蘇法等內(nèi)容，學生需要在該模塊中學會各類安全規(guī)則與自救方法，增強對汽車專業(yè)的用電安全認知。

3.2結(jié)構(gòu)認知

該模塊旨在讓學生掌握汽車的整體結(jié)構(gòu)組成、零部件結(jié)構(gòu)等重點內(nèi)容，利用VR技術(shù)的爆炸圖方式，使學生全方面多角度的認知汽車的結(jié)構(gòu)組成，在VR技術(shù)的輔助下，學生可以任意放大、移動、旋轉(zhuǎn)汽車零部件，加深對汽車整體結(jié)構(gòu)的認知，有助于后續(xù)知識的學習。比如，在驅(qū)動電機的爆炸展示中，當學生按動手柄扳機鍵時，驅(qū)動電機會爆炸分離，在分離后可以清楚地觀察到驅(qū)動電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如定子鐵芯、轉(zhuǎn)子、機座。還有動力電池的結(jié)構(gòu)認知、電機控制器結(jié)構(gòu)認知、空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認知等。

3.3工作原理

該模塊的學習，主要利用VR技術(shù)還原汽車各個系統(tǒng)以及零部件的運轉(zhuǎn)過程。進入該模塊的學習，不必進行互交，學生借助外部觀察完成學習任務。例如，汽車在行駛狀態(tài)下的能量流動展示，永磁同步電機工作原理、上下電流程工作原理等。從上述原理的觀察中，可以深化學生對理論知識的理解，從而思考如何靈活運用上述專業(yè)原理。

3.4性能測試

在模塊的學習中，主要是利用VR技術(shù)，完成對汽車性能方面的檢測。每一項檢測均需借助VR技術(shù)完成實驗與演示，得出檢測結(jié)果后，還要與相對應的規(guī)范數(shù)據(jù)作比較，以分析探究汽車性能。這里需要注意的是，該模塊的學習需要學生同車輛完成交互操作，其中包括制動能量回饋測試、防溜車測試、電機超速測試、空調(diào)制冷系統(tǒng)壓力檢測等。

3.5技能訓練

該模塊的核心內(nèi)容就是利用VR技術(shù)，在虛擬環(huán)境匯總完成汽車零部件的分解、更換、維護與保養(yǎng)操作。除此之外，還要求學生做好檢測檢查等方面的項目訓練。比如，車載充電機更換、高壓控制盒更換、驅(qū)動電機及減速驅(qū)動橋的更換等。這里為加強該模塊的教學有效性，可以將其分為三個級別，第一級主要借助機器人完成各系統(tǒng)的操作示范;第二級是利用文字或語音提示讓學生掌握實操技巧;第三級是學生在完全沒有外在輔助的情況下，完成操作，該過程系統(tǒng)自動計時，精準評定考核成績。

通過上述的級別探討可以看出，第一級利用機器人完成對學生的操作指導，學生可以在虛擬環(huán)境中，反復進行操作練習，一旦出現(xiàn)錯誤，機器人會及時加以糾正，增強學生操作的規(guī)范性。且在第三級的考核中，可以為學生營造與真實環(huán)境毫無差別的操作場景，增強學生的體驗感，學生最終的考核結(jié)果可以被存儲記錄，在日后反復播放。

4結(jié)語

在新能源汽車中應用VR技術(shù)，能夠真實模擬汽車結(jié)構(gòu)組成，讓學生掌握實操技術(shù)，了解零部件運行原理，加快對知識的掌握，進而為社會輸送綜合能力過硬的新能源汽車專業(yè)人才。

參考文獻：

[1]丁棟厚，申榮衛(wèi).VR技術(shù)在新能源汽車職業(yè)教育專業(yè)課中的應用[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2018（20）.