虚拟实训系统在《汽车电器》教学中的应用

2014-03-06刘淑珍

机电信息 2014年12期

刘淑珍朱敏

（江西制造职业技术学院，江西南昌 330038）

0 引言

随着汽车工业的不断发展，其采用的技术也日新月异，自动化、电气化和电子化程度越来越高。不同品牌的汽车配置的电器各不相同，研究虚拟仿真实训技术、开展汽车电器虚拟实训可以创造多层次（虚拟与现实）、多模式（演示与设计）的教育实践教学环境，可使学生的实践操作技能和技术应用技能得到全面提高，有效弥补现行实训的不足。目前，国内仿真教学软件种类繁多，如南京的“宇航仿真”、北京斐克公司的VNUC软件、上海的“宇龙仿真”等。其中，机电控制仿真软件平台是用于电子电工及相关专业实训的仿真软件，可在全软件环境中，借助系统自带的各种功能部件搭建所需实训平台，使参与者通过仿真场景来体验一种接近于真实操作的感觉。采用这种教学手段，能进一步培养学生的实际操作技能。

1 《汽车电器》课程教学现状

《汽车电器》课程是汽车专业的主干课、核心课，实训教学是《汽车电器》教学的一个重要组成部分，对提高学生的专业技能有着不可估量的作用。但在实训中，由于场地、经费等原因，学生人均实训设备明显不够，这就严重影响了教学质量和教学效果。

现状1：目前《汽车电器》实践教学主要采用教具模型、拆装实训或电路挂图的形式，这种教学方式使实践教学内容受限于教具，没有拆装、检测、运行、电路设计等一体化操作平台，教学内容扩展性差。

现状2：课程教学以传统方式为主，过分追求理论化、系统化、专业化，忽视了对于职业岗位的应用性和适用性。

现状3：机电控制仿真软件平台在数控技术、机电一体化领域已应用十分广泛，但目前还未应用于汽车专业课程实践教学，国内高职院校还未有针对该平台实践教学形式的研究。

2 虚拟实训系统的特点

2.1 降低实训成本，提高实训安全性

在《汽车电器》实训中，学生人均实训设备明显不够，实训场地拥挤，每场实训下来损耗也大，有些实训甚至无法进行。利用虚拟实训系统可以弥补这些方面的不足，降低消耗和成本，提高安全性。

2.2 具有开放性

虚拟实训系统通过网络技术向学员开放，主要表现在2个方面：（1）实训平台开放。实训者可以在虚拟平台自行构建实训环境、实训仪器、实训模块等。（2）资源开放。实训者可以根据实训需要自由选用虚拟实训设备、虚拟实训环境等。

2.3 具有动态性

虚拟实训系统可以打破空间的限制，让学生、教师观察到每种汽车电器系统电路的具体工作情况，这是实物实训所无法比拟的。对于一些课堂上没能及时做好的实训，学生课下还可以通过网络自行完成，完全不受时间限制。

3 虚拟实训系统的功能

该虚拟实训系统是采用虚拟现实技术来仿真物理实训的计算机应用系统。基于“宇龙仿真”开发的《汽车电器》虚拟实训系统能提供情景模拟、交互操作、结果呈现、数据分析等功能。在虚拟实训场景中，系统能够模拟各个实训设备的功能，并在这些虚拟的实训设备之间实现信号传递，以切实达到《汽车电器》课程实训教学的目的。

虚拟实训系统可实现汽车蓄电池充放电实训、汽车启动系统实训等典型实训项目，内容包括电路设计、故障诊断、故障排除等。虚拟实训系统具备以下功能：（1）能够在电脑上实现自动或手动布线。（2）实现实训电路的自我诊断。（3）提供一个可扩充的虚拟设备库。（4）能根据不同的实训操作指令向相关设备传送信号。（5）能根据实训者输入的识别码和实训效果自动记录、输出成绩。