汽车虚拟仿真实训室的建设

刘从锋

【摘要】本文分析了我校汽车专业实训教学的现状及存在的问题，随着计算机科学技术的日益成熟，且与其它学科的关系日益紧密，使仿真虚拟技术在科学研究、职业教育实训等方面得到广泛关注和应用，利用防真虚拟技术辅助我校实训教学，可以解决困惑我校的实训设备短缺、实训效果不理想等问题。节约学校的资金投入，促进学生的学习积极性，对培养学生动手实践能力和创新意识有深远的影响。从而提高专业教学的质量，加快高素质人才培养的速度，为我校实训教学改革提出了新思路、新途径和新方向。

【关键词】实训教学；仿真虚拟实训；教学改革

前 言

国家高度重视职业教育事业发展，职业教育规模不断扩大，对完善我国职业教育结构，服务经济社会等方面发挥了积极作用。但同时，目前我国职业院校办学条件和教学设备供给情况并不是那么尽如人意，“双师型”专业教师数量不足，质量保障体系不够完善，办学机制和教学方法改革有待突破等等问题，严重制约了职业教育快速发展。

加强实训中心装备建设、保证实践教学时间，是满足学生培养目标的前提条件和重要保证。 因而，各职业学校在实训仪器设备和实训教学管理上都加大了资金和人员投入，纷纷建立设备齐全的实训室和实训基地，为实训教学的开展提供基本保障。即便如此，由于经费投入、设备更新换代、场地限制和扩招的原因，很多学校存在实训资源紧张，学生操作技能练习不足等问题，这将大大降低学生的动手能力和就业的竞争力。因此除了传统设备的投入，必须考虑利用虚拟技术来解决当前实训中存在的一些问题。

一、我校实训教学存在的主要问题

1.设备先进性保持时间短

目前，我校实训室中存在的一个突出问题就是硬件条件差，学校教育经费严重不足，有些先进设备学校根本无力购买，生均设备费与教育部的要求相差甚远，生均占有的仪器设备数额少，档次低。结果导致相关课程的实训基本无法开出，有些勉强开出的实训也由于设备数量严重不足满足不了学生动手的需求。同时都是购买了一批设备要使用到设备的报废年限为止，而实际生产企业的设备更新换代很快，这样从学校培养出去的学生并不能够在很短的时间内适应岗位工作的需要。这很难做教育部提到的“基地设备保持同期企业生产使用设备水平，并具有一定的超前性”要求。

2.实训开放性不够

我校要面向学生、企业、社会，开拓实训、培训、科研等全方位的社会服务。实际上学校在满足学生实训的前提下，真正能面向企业、社会开放的时间非常少，这主要是实训资源少、实训基地机制不灵活、基地受时间和空间约束过多等原因造成的

二、仿真虚拟技术概念的提出及应用

技工院校实训存在的问题随着国家对职业教育教学的日益重视，职业教育正在以前所未有的速度向前发展，而实训作为提高学生职业技能的重要手段也越来越多地受到关注，但实训室作为实训教学的重要场所却因为诸多客观条件的制约。建设受到了各方面的限制一方面，每个技工学校都不可能在短时间内建设所需要的所有实训室，而且某些实训室的建设是很困难的：另一方面 ，即使实训室可以建设，又会面临设备更新换代的问题，任何一个实训室都不可能“永葆青春”而仿真虚拟实训进入实训教学将对探索和发展现代教育思想、提高教育技术 、水平、改善实验实训环境、优化教学过程、培养具有创新意识和创新能力的人才产生深远的影响。并将有助于解决某些具有危险性的实训场所不可视、不可摸等的问题，同时，还可以解决技工学校普遍存在的实训设备和场地不足、型号落后、陈旧等问题。

现在汽车技术发展很快，设备的更新永远赶不上实际需要，仿真虚拟技术在实训中得到很广泛的应用价值，相对来说软件的更新要方便的多，投资也小，学生可以通过仿真虚拟技术软件及时了解到新技术、新发展。也有很多实训项目已经有限的使用仿真虚拟技术技术解决了一些实际问题。我们完全可以利用仿真虚拟技术技术中成熟的部分完成对实训的辅助工作。

三、在实训中采用仿真技术的成效

1.仿真实训能解决设备短缺和落后问题

开发和应用虚拟实训室，可以从根本上解决现阶段学校实训教学的主要问题，它提供了型号齐全、用之不竭、永远不会损坏的实训设备，并且可以不断地扩充和发展，虚拟实训室的功能可以随着软件维护的进行而不断进步。利用虚拟现实系统，可以弥补这些方面的不足，学生足不出户便可以做各种各样的实训，获得与真实实训一样的体会，从而丰富感性认识，加深对教学内容的理解，减少经费的投入，并可向网络学院、虚拟教育延伸。

2.仿真实训可以为学院节约资金投入

构建仿真虚拟实训室最主要的投资就是计算机及软件开发费用，大多数学校只要原来的计算机设备上加上合适的软件和较少的硬件就可以构成具有更完善实训设备的现代化实训室。所以，构建虚拟实训室所需投资远远低于实际实训室的投资额。如购买一辆教学用台架、检测设备、整车等，如果初学时就让学生直接在整车上操作，可能出现耗材增加、损坏加剧、浪费材料等现象，甚至因操作失误对学生造成人身危害。引入汽车专业教学仿真虚拟系统进行技能操作，可以大大降低训练的消耗，大大提高了实习效率降低了实习成本。实训所需器材种类和数量不受限制，一旦实训室建立起来了，实训设备取之不尽，用之不竭，同时节省了实训设备更新换代所需的投入，实训设备却能永远保持其先进性、全面性、完整性。由于学生操作的是虚拟设备，所以不存在由于操作失误所引起的实训损耗，省了实训室设备的维修、保养费用。

3.避免真实实训或操作所带来的各种危险

以往对于危险的或对人体健康有危害的实训，一般采用电视录像的方式来取代实训，学生无法直接参与实训，获得感性认识。利用虚拟现实技术进行虚拟实训，则可以免除这种顾虑。学生在虚拟实训环境中，可以放心地去做各种危险的或危害人体的实训。

四、总结

通过仿真技术在汽车实训课程教学中的运用，实现在学生进入实物训练前能够熟练掌握操作的技术规程和操作工艺，为缩短和强化实物操作奠定基础。即在虚拟训练中能够达到既能满足教师演示方便和学生反复训练需要，又能在演练过程中充分在严格的规范约束下进行，诸如零部件认知，熟悉操作技术要领，允许学生在一个对实物不造成影响或不受场地等限制的环境下进行，反复的认识、理解、训练，掌握到一定程度后再到实物上进行训练，由于掌握了操作的规范性要求和基本技术要求，转到实物训练后可主要进行直观性和熟练程度的训练，可以大大缩短实物训练的周期，提高实物教学设备利用率。由于学生基本掌握了训练的规范性要求，在实物训练中大大减少非正常耗损，有效解决了办学条件和教育资源还相对存在某些匮乏和不足所带来对实训教学效果的影响。

参考文献：

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