淺談虛擬仿真在中職新能源汽車技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

黃子良

摘 要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，現(xiàn)階段我國私家汽車數(shù)量在急劇上升，且受到生態(tài)觀念的影響，越來越多的消費者購買新能源汽車，因此在社會上對于新能源汽車類人才需求量也越來越大，因此在中職學(xué)校新能源汽車教學(xué)當中，教師要融合各類新式技術(shù)，使得學(xué)生更好地理解新能源汽車技術(shù)，從而更好地為社會發(fā)展所服務(wù)。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真 中職學(xué)校 新能源汽車

1 引言

目前虛擬仿真技術(shù)已經(jīng)運用到眾多專業(yè)當中，如機電、汽修、醫(yī)藥以及醫(yī)藥等專業(yè)領(lǐng)域當中均會運用到各式的虛擬仿真技術(shù)，中職新能源汽車教學(xué)旨在為社會輸送汽車行業(yè)人才，因此提升學(xué)生對于汽車知識的學(xué)習(xí)和掌握能力就成為教學(xué)重點，基于虛擬仿真技術(shù)下的新能源汽車技術(shù)叫教學(xué)方式不僅能夠提升教學(xué)效率，而且使得學(xué)生更加方便地理解所學(xué)知識，從而提升新能源汽車教學(xué)成效。

2 中職新能源汽車教學(xué)中的不足分析

新能源是現(xiàn)階段汽車行業(yè)中的熱點話題，因此在很多中職院校中也開設(shè)了相關(guān)課程，由于新能源是近幾年新興領(lǐng)域，因此傳統(tǒng)教學(xué)觀念下的教學(xué)經(jīng)驗可以無法適用于新能源汽車技術(shù)的教學(xué)工作。

首先，新能源汽車專業(yè)下屬門類較多，常見的有汽車文化、機械制造以及汽車檢測診斷與檢修等等，新能源汽車技術(shù)的復(fù)雜性決定了其對應(yīng)知識學(xué)習(xí)的困難性，此外，相對于傳統(tǒng)汽車，新能源汽車有著更為新穎和復(fù)雜的構(gòu)件，且受到新能源汽車時代性的因素的影響，針對這一方面的叫教學(xué)教師并沒有經(jīng)驗支撐，除此之外，中職學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較為薄弱，尤其是在理論學(xué)習(xí)方面短板較多，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中再受到教師不科學(xué)的授課方式影響非常容易產(chǎn)生厭學(xué)行為，因此，在大部分中職院校當中，教師的教學(xué)方式與學(xué)生的學(xué)習(xí)能力不匹配問題尤其突出。

其次，中職汽車技術(shù)學(xué)習(xí)需要大量的實訓(xùn)基地，但是現(xiàn)階段某些中職院校中存在實訓(xùn)工位不足的情況，尤其是新能源汽車作為新時代的產(chǎn)物，無論是技術(shù)還是工位的引進均需要一定的時間，在進行實訓(xùn)時受到工位限制，很多學(xué)生會因為等待工位浪費了大量時間，且受到教師數(shù)量的影響，中職中的教師不可能對學(xué)生展開一對一教學(xué)，學(xué)生在新能源汽車技術(shù)學(xué)習(xí)過程中對于理論的掌握能力不足，再受到工位限制無法動手實踐，最終造成了學(xué)習(xí)效率低下的現(xiàn)象。

3 虛擬仿真在中職新能源汽車技術(shù)教學(xué)中的優(yōu)勢分析

基于虛擬仿真技術(shù)下的教學(xué)具備多種優(yōu)勢，首先，通過虛擬仿真技術(shù)能夠還原汽車真實場景，傳統(tǒng)教學(xué)主要依據(jù)教材展開，除了實踐技術(shù)以外，學(xué)生所學(xué)習(xí)的知識僅僅停留在書本中，學(xué)生在理解書本中的某些知識時只能夠在頭腦中形成新能源汽車映像，而后將知識帶入到頭腦中，但是基于虛擬仿真技術(shù)的新能源汽車技術(shù)教學(xué)能夠幫助學(xué)生建立汽車存在場景，對通過軟件還原真實的汽車操作流程，無論是汽車車身測量、維護還是故障維修等均建立在極度還原現(xiàn)實的環(huán)境下，且該技術(shù)的成本要遠低于設(shè)置新能源汽車工位成本，因此能夠緩解中職院校中工位不足的短板。

其次，通過虛擬仿真技術(shù)不僅能夠提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，而且還能夠降低安全事故的發(fā)生幾率，新能源汽車屬于大型機械產(chǎn)品，通過實體新能源汽車展開教學(xué)實踐工作存在安全風(fēng)險，但是學(xué)生通過虛擬仿真技術(shù)在一個相對虛擬的環(huán)境下進行實訓(xùn)學(xué)習(xí)，能夠極大地降低風(fēng)險發(fā)生幾率。

最后，虛擬仿真技術(shù)能夠滿足大多數(shù)專業(yè)對于新能源汽車技術(shù)的學(xué)習(xí)要求，新能源汽車專業(yè)存在復(fù)雜性和特殊性，在授課過程中教師通常會展開針對性地教學(xué)，而后要求學(xué)生反復(fù)進行實踐和練習(xí)，學(xué)生在練習(xí)過程中可能會暴露出很多問題，而教師也不可能利用授課時間解決每一個學(xué)生的問題，但是通過虛擬仿真技術(shù)，學(xué)生能夠通過反復(fù)地實踐發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的問題，從而滿足自我發(fā)展的需要。

4 虛擬仿真在中職新能源汽車技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

現(xiàn)階段虛擬仿真技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到各類領(lǐng)域當中，該技術(shù)的出現(xiàn)不僅提升了工作效率，而且豐富了人們的生活，現(xiàn)當代的虛擬仿真技術(shù)在工業(yè)和機械領(lǐng)域較多，在教育類中的應(yīng)用尚處于探索階段，但是將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于教育行業(yè)當中的優(yōu)勢是非常明顯的，因此作為教育人員，必須要在對于虛擬仿真技術(shù)極度熟悉的情況下與中職新能源汽車專業(yè)相契合，并研制出一套適用于學(xué)生的新能源汽車虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)。

4.1 基于虛擬仿真技術(shù)下的新能源汽車教學(xué)系統(tǒng)

首先，將虛擬仿真技術(shù)融入到中職新能源汽車教學(xué)系統(tǒng)當中要包括新能源汽車教學(xué)系統(tǒng)、虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)以及新能源汽車虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)三個部分，現(xiàn)階段在中職新能源汽車專業(yè)當中主要包括性能測試、汽車技術(shù)理論教育、結(jié)構(gòu)識別、運行原理與維修等多個方面的教育，但是無論哪一方面的教育均與新能源汽車的基本操作流程密切相關(guān)，中職教師依據(jù)教學(xué)內(nèi)容可以將技能培訓(xùn)分為以下幾個部分：第一，基礎(chǔ)知識模式;第二，新能源汽車訓(xùn)練模式;第三，評估模式，學(xué)生在訓(xùn)練過程中會依據(jù)人工智能的提示在相應(yīng)的虛擬環(huán)境下進行實踐技術(shù)聯(lián)系，且在練習(xí)過程中人工智能也會向?qū)W生出示相關(guān)的實踐流程，若學(xué)生在模擬過程中出現(xiàn)錯誤，人工智能會提儲存學(xué)生發(fā)生的錯誤并做出訂正。

4.2 新能源汽車中虛擬仿真教學(xué)技術(shù)的融入

虛擬仿真教學(xué)離不開計算機的支持，通過計算機模擬展開教學(xué)主要通過虛擬仿真設(shè)備和軟件將學(xué)習(xí)對象的操作狀態(tài)展現(xiàn)出來，首先，在基礎(chǔ)知識模式課程安排上要注重合理性，針對學(xué)生的理論建設(shè)應(yīng)當開設(shè)專門的虛擬仿真軟件理論性課程，授課內(nèi)容主要為軟件的操作、使用方式，從而使學(xué)生獲得相應(yīng)的理論知識。其次，基于虛擬仿真技術(shù)下的新能源汽車訓(xùn)練模式旨在提升學(xué)生的實踐動手能力，如通過虛擬仿真技術(shù)將新能源汽車中的故障模型化，在訓(xùn)練時將故障點提前告知學(xué)生或者要求學(xué)生對故障進行推斷，而后訓(xùn)練學(xué)生解決汽車故障的能力。最后，評估模式是人工智能對于學(xué)生操作過程的終結(jié)評價，將評估模式融入教學(xué)當中，能夠使得學(xué)生在還原真實的環(huán)境中展開作業(yè)，并在第一時間獲取到評估結(jié)果，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決模擬實踐中出現(xiàn)的問題。

4.3 中職新能源汽車虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用功能

新能源汽車中具有高壓系統(tǒng)，實踐操作過程中若由于操作不當很容易導(dǎo)致觸電，嚴重時甚至?xí)沟脤W(xué)生觸電身亡，但是基于虛擬仿真技術(shù)下的新能源汽車教學(xué)時可以通過虛擬手段真實地模擬出高壓系統(tǒng)，并且在不同的虛擬場景下滿足學(xué)生不同的模擬需要，通過技術(shù)應(yīng)用能夠指導(dǎo)學(xué)生在規(guī)范的標準下進行練習(xí)，有效地防止電力系統(tǒng)對學(xué)生產(chǎn)生的傷害。

在新能源汽車工作流程和控制方面，新能源汽車的復(fù)雜程度通常要遠高于傳統(tǒng)汽車，因此傳統(tǒng)教學(xué)方式很難使學(xué)生高效地學(xué)習(xí)到這些知識，基于虛擬仿真技術(shù)下的新能源汽車教學(xué)能夠使得學(xué)生真實地感受到汽車的工作原理，如通過該技術(shù)能夠清晰地看到汽車減速時的能量流以及工作原理，從而促使學(xué)生更好地掌握所學(xué)知識。此外，在評估模式下，虛擬仿真軟件能夠隨機生成各類問題，教師也可以直觀地看到學(xué)生具體操作流程，對于學(xué)生實踐時暴露出的問題教師可以及時進行解答，且還能夠通過實踐方式以及進度向?qū)W生發(fā)出提示，最后依據(jù)實踐任務(wù)操作流程的規(guī)范性給出終結(jié)評價。

新能源汽車培訓(xùn)設(shè)備是授課過程中的必要資料，隨著我國對于技術(shù)型人才的重視提升，中職院校資金投入力度以及建設(shè)水平也在相應(yīng)地提升，但是新能源汽車作為新興專業(yè)，其專業(yè)性的特點決定了其需要大量的資金投入，這一特征也成為制約某些中職提升辦學(xué)能力的主要阻礙，基于此，通過虛擬仿真教育技術(shù)下建立起完全真實的實踐環(huán)境完美地解決了這一問題，計算機技術(shù)下的虛擬仿真技術(shù)投入和維修費用較少，因此非常適合學(xué)校進行相關(guān)知識培訓(xùn)，且隨著技術(shù)的進一步，未來我國必將在新能源汽車領(lǐng)域的當中有所突破，而通過虛擬仿真系統(tǒng)能夠直接添加新的教學(xué)要求和功能，且學(xué)生不受時間和空間限制可以隨時使用該系統(tǒng)，這極大地節(jié)省了學(xué)生時間，并提升了教學(xué)效率。

5 結(jié)語

將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到新能源汽車專業(yè)教學(xué)當中極大地提升了教學(xué)的信息化和專業(yè)化，并在新一輪的中職教育改革中發(fā)揮了重要作用，與此同時，通過虛擬仿真技術(shù)展開教學(xué)顛覆了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，極大地增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度，與此同時也為中職院校節(jié)省了時間和資金，因此，在未來學(xué)習(xí)過程中，進一步將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到新能源汽車教育當中必將大有可為。

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