VR技术在汽车职业教育领域中的应用探讨

周定武 乐启清

[摘 要] 现阶段，高职汽车教育教学中存在教学成本较高、安全隐患较多、演示效果较差等许多问题，而这些问题严重制约了当前汽车职业教育的良好发展。从分析VR技术的分类入手，进一步对其在汽车职业教育过程中的具体应用及其应用成效展开了探讨。

[关 键 词] VR技术；高职教育；汽车教学

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2017）35-0222-01

当今时代，汽车工业与汽车技术发展迅速，因此对汽车专业人才的选拔标准也越来越高。此时如果将移动VR技术应用于汽车职业教育中，不但可以模拟实际环境中常见的维护保养项目，还可给学生提供反复练习机会，使教学、训练和考核环节变得可量化和标准化，有效解决传统教学中存在的系列问题。

一、VR技术概述

（一）VR技术基本概念

虚拟现实技术又简称VR技术，VR技术兴起于20世纪90年代，是一种以计算机技术为主的新型信息技术，通过综合利用三维图形技术、多媒体技术、仿真技术以及传感技术等多种高新技术成果，通过计算机等设备展现一个较为逼真的集多种感官体验于一体的虚拟世界，使人置身于虚拟世界之中便如身临其境。人们可以通过虚拟世界观察周围世界及物体内在发生的变化，与其中的物体发生交互，实时感知真实世界的感觉，促使人与计算机真正融为一体[1]。

（二）VR技术的分类

VR系统可具体分为桌面式、沉浸式、增强及分布式四种[2]。桌面式VR系统是在PC平台下的小型桌面虚拟现实系统，通过中低端图形工作站和立体显示器，进而形成虚拟场景；沉浸式VR系统是通过头盔显示器及其他设备封闭VR用户的所有感官，为用户提供一个虚拟空间；增强式VR系统是指基于真实环境下将虚拟对象进行叠加的系统，可以使用户看到真实存在的世界，同时可以看到真实世界上叠加的虚拟对象；分布式VR系统是指通过远程网络将不同地方的多个用户联结在一起，让他们可以体验同一个虚拟世界。

二、VR技术在汽车职业教育领域中的应用

（一）桌面式VR系统

桌面式VR系统是初级的VR技术，所以使用成本较低、结構简单、应用十分广泛。在普通的PC平台只要安装软件就可以使用，汽车3D结构展示功能、模拟拆装功能、安全故障检修功能、日常维护功能，用户可以通过鼠标、键盘操控模拟工具与模拟场景进行互动。

（二）沉浸式VR系统

汽修专业学生可以利用VR技术学习实际的操作规范和创设真实的维修场景，并且沉浸该场景中进行车辆故障检测和诊断训练；学生在沉浸式VR技术训练其虚拟驾驶能力，可减少初学者内心的紧张感和恐惧感，规范按驾驶操作，进而提高学生的驾照通过率。

（三）增强式VR系统

汽修专业学生通过佩戴VR眼镜，连接电脑给车辆故障诊断和维修方面提供一定的建议，从维修工角度观察叠加彩色3D图像发现维修部位、所需维修工具及维修流程，此系统可指导维修工车辆维修工作，增强式VR系统非常适用于汽车维修。

（四）分布式VR系统

高职汽车教学中，分布式VR系统可实现远程教育和技术指导，通过与慕课教育模式的有效结合，可以让不同地方的学生接受到优秀教师的优质课程教学，有效解决当前教育中学习资源短缺和失衡的问题。

三、VR技术在汽车职业教育领域的应用效果

VR技术在汽车职业教育领域的应用效果主要体现在三个方面：（1）提高课堂教学效果。可利用VR技术进行场景创设，学生可在直观的工作过程及结构部件展示中了解发动机内部运行原理，通过虚拟场景中的模拟训练进而通过考核。另外，教师通过提供系列有关专业知识和技能的教学游戏，学生可通过交互设备与虚拟场景进行交互，原本枯燥的训练开始有趣化，深化专业知识，提高学生的专业技能。（2）促进教学模式改革。通过采用VR技术进行汽车实践实训，创设学生自主学习的良好场景，避免真实环境中人为因素的干扰，突破传统教育的局限，创新以学生为主的探讨型教学模式和合作型教学模式。教学中可充分体现学生的主体地位，启发式教学、引导式教学、发现式教学等多种模式可全面实施。由原本单一的师生交流转为师生、人机、生生之间的多方面交流。（3）结合实训条件和实训教材，采用适合的VR系统，建立汽车模拟仿真实训室，进行虚拟仿真教学，可在建设经费不足、场地紧缺的问题上起到一定程度的缓解作用，摆脱设备落后的困境，降低汽车实训设备投入和缩减实训设备维护及维修成本，进而改善实训教师缺乏的现状，有效避免实训中出现设备损坏、人员受伤的风险，便于加强实训过程的管理和控制，进而有效提高汽车实训的整体效果及效率。

高职汽车技术类专业岗位能力要求高、办学成本高、设备损耗、消耗大、投入大。为有效解决目前大多数高职院校中普遍存在因车辆及配套设备价格较高、实训教学教师资源匮乏、实训过程耗材量较大、演示效果不佳、学生实训兴趣下降、教学成本过高以及汽车实训中有的学生因发生错误操作导致设备损坏和安全事故等隐患等问题，可将VR技术中有机融入汽车职业教育教学中，随着移动VR技术的不断发展和VR技术中桌面式VR系统、沉浸式VR系统、增强式VR系统、分布式VR系统在汽车职业教育领域中的具体应用，可有效缩小职业教育与社会实际需求两者间的差距，积极促进汽车职业教育的快速发展，提高汽车专业学生职业能力水平。

参考文献：

[1]张占龙，罗辞，何为.虚拟现实技术概述[J].计算机仿真，2005，22（3）：1-3.

[2]王晶琳，焦玮.虚拟现实技术与应用[M].清华大学出版社，2016.