汽车维修实践教学中虚拟教学软件的运用

吴泉成/南充职业技术学院



汽车维修实践教学中虚拟教学软件的运用

吴泉成/南充职业技术学院

【摘 要】信息技术的进步和发展，极大的提高了汽车维修院校人才培养效率和质量。本文首先探讨了汽车维修虚拟教学软件的原理和特点，并对虚拟教学软件在汽车维修实践教学中应用的优缺点展开研究，最后对汽车维修实践教学中虚拟教学软件的应用总结分析，为虚拟教学软件在汽车维修实践教学中的应用提供资料参考。

【关键词】汽车维修；实践教学；虚拟教学软件；运用

汽车作为一种比较便捷的交通工具，其应用越来越广泛。在汽车保有量不断上升的今天，汽车后续的服务行业也得到了发展机遇。汽车维修作为汽车服务的重要项目，无论是技术发展还是人才储备，对汽车服务行业和汽车行业发展都有重要影响。汽车维修作为一门实践性极强的课程，在教学过程中受学生人数多、实训项目多、技术更新快、设备维护复杂等问题影响，人才培养质量一直难以达到社会对人才的需求。虚拟教学软件在汽车维修实践教学中的应用，则有效的提高了汽车维修行业人才的培养质量，更是成为汽车人才培养单位实践教学改革的方向之一。

一、汽车维修虚拟教学软件概述

应用于汽车维修实践教学的虚拟教学软件，是针对汽车维修实践教学设计的，比较系统化，完善的教学辅助程序。该程序能够以虚拟技术实现学员在虚拟环境中的真三维互动，实现以软件教学提高学生实操能力的目的。汽车维修虚拟教学软件一经问世以来，便得到汽车维修人才培养单位的重视，概括来说，汽车维修虚拟教学软件有以下特点。

（一）详尽、逼真的实物模型

一台完整的汽车包含发动机、变速器、传感器、油路、电路等设备和系统，学员在参与实践培训时，必须对汽车的构造、工作原理和功能有较为系统的把握。汽车维修虚拟教学软件利用3D技术，按照汽车原型尺寸用三维动画实现了汽车建模，学生在使用软件时，能够在软件的帮助下，对汽车的结构、原理和功能有更加直观的把握。

（二）生动、形象的交互式原理动画

最新的汽车维修虚拟教学软件，采用交互式互动模式替代了动画演示模式，这种模式能够让学员通过自由操作来了解汽车各功能单元的构造和工作。学员在学习时，可以通过自由操纵汽车的油门、刹车、离合器和档位等来控制动画演示过程，并在虚拟空间中对汽车构造进行拆解分析，加深对汽车各功能单元的了解。

（三）清晰、直观的三维运动仿真

为了方便教学，汽车维修虚拟教学软件的模型具有半透明、透明显示等功能。这种功能能够让学生在系统工作时观看各零部件的工作状态，从而对汽车的工作状态和原理了解更加直观。学生通过对汽车各功能单元的控制，还能够发现零部件与汽车运行之间的联系，加深学生对汽车的系统性认识。

（四）特别设计的零部件装配功能

应用于汽车维修人才培训的虚拟教学软件，还具有汽车零部件拆卸和装配功能。利用该功能，学生可以根据书本上所学的内容，尝试着自由装配车辆，并从零部件装配中发现问题、解决问题，提高学生对汽车零部件装配这一基础技能的掌握。虚拟教学软件装配界面分为装配区和摆放区，这种清晰的布局模式还有助于养成学院良好的装配习惯。

二、虚拟教学软件在汽车维修实践教学中应用的优缺点

（一）虚拟教学软件在汽车维修实践教学中应用的优势

虚拟教学软件在汽车维修教学中的应用具有激发学员想象力、降低实操训练危险、环节教学资源紧张问题等优势。虚拟仿真教学软件更加直观清除的帮助学生了解汽车的功能单元和其工作原理，学生可以通过在虚拟环境中的实操来学习汽车结构和功能等基础知识。学生在应用虚拟软件学习时，不仅要调动头脑中的知识储备，还需要具备一定的首演协调能力，并掌握正确的实操维修顺序，这种教学模式将理论教学与实践教学有效结合在一起，有助于提高学生的思维能力。汽车虚拟仿真软件应用了最新的3D虚拟互动技术，学生在虚拟环境中就能够随时开展实操训练，相比于传统的实操训练，无疑降低了学生在维修操作中失误和错误带来的安全风险，提高了实操训练的安全系数。在汽车维修实践教学中应用虚拟教学软件，其教学硬件只需要计算机和相关附属设备。这种比较简单的设备需求相比于传统实操训练的训练素材，无疑更加经济。而作为一种计算机软件程序，其更新成本和效率也极高。因此，在汽车维修实践教学中应用虚拟教学软件，能够有效缓解学校教学资源紧张的问题。

（二）虚拟教学软件在汽车维修实践教学中应用的不足

虚拟教学软件是以3D虚拟技术为基础设计的，虽然现如今虚拟仿真技术已经比较完善，但相比于传统的实操训练，仍然有着一定的不足。首先，虚拟教学软件在教学中的应用不会给学生带来伤害，这不异于学生汽车维修安全意识的养成。一旦在虚拟教学环境中养成安全意识涣散的毛病，在实操中很容易发生安全事故。其次，作为一种计算机程序，虚拟教学软件程序化模式比较明显，虽然软件中有很多发散思维培养的自由训练模式，但仍是实现设计好的，不利于学生应变能力的培养。最后，虚拟教学软件所有的操作都是运用鼠标和键盘等计算机外接设备，这些设备相比于汽车维修中应用的工具有很大区别，不利于学生实操动手能力的提高和维修工具应用经验的积累。

三、虚拟教学软件在汽车维修实践教学中的应用

以电控发动机模块教学为例，包括基本结构、原理介绍和故障维修三个方面。首先，基本结构中可以通过3D图像对实物模型进行全方位的了解，并且，鼠标指示部位以高亮显示，形成视觉冲击，让学生做到感知认识的同时加深对实物结构的印象。其次，原理介绍中会对汽车发动机所有部件通过语音和图像两种途径传播信息，对传感器的工作原理进行说明，并加以波形显示，让书本上的平面内容以动态的形式展现在同学面前，进而牢固掌握车用传感器的原理。

故障维修教学则以曲轴位置传感器故障为例，由老师在虚拟教学软件中设置故障“曲轴位置传感器失效”，此时虚拟教学软件面板上便显示“发动机不能起动”的故障现象，学生根据显示的故障现象，运用虚拟教学软件面板中示波器，选择测量项目，将红、黑表棒分别连接在地与曲轴位置传感器信号端，打开点火开关，波形数据显示为一条直线，与曲轴位置传感器的实际工作波形不符，根据运行数据得出，曲轴位置传感器存在故障，在排故的面板中找到曲轴位置传感器相应选项将其打勾并按确定，重新打通过以上在软件上的操作，学生再接触实物时不会拘束，在掌握虚拟仪器的使用方法后对号入座，不会出现无从下手的局面。

综上所述，虚拟教学软件在汽车维修实践教学中的应用，有效的提高了学生的学习质量，并改善了汽车维修实操教学资源不足的问题，有助于汽车维修专业人才的培养。但虚拟教学软件毕竟仅仅是教学辅助软件，无法完全替代实操教学，因而在汽车维修实践教学中应用时，应该以实操教学和虚拟软件教学相结合的方式，才能为社会培养出更多合格的汽车维修行业人才，为汽车服务业和汽车业的发展做出贡献。

参考文献：

[1]周晓明.虚拟教学软件在中职校汽车维修实践教学中的应用[J].小作家选刊:教学交流,2015(3).

[2]许新丰.虚拟教学软件在高职院校汽车维修实践教学中的应用[J].高等继续教育学报,2012,25(6).