虚拟仿真软件在中职汽车维修专业教学中的运用探究

摘要：信息技术的发展可推动教育技术的创新，虚拟仿真技术已成功应用于职业院校的专业教学中，可改革职业教学模式。基于此，本文从中职汽车维修专业教学不足入手，阐述虚拟仿真软件在中职汽车维修专业教学中的运用优势，并给出合理运用虚拟仿真软件的策略，为中职教师改进教学模式提供帮助。

关键词：虚拟仿真软件   中职院校   汽车维修专业

在汽车保有量增加的同时，社会对汽车维修人员的需求逐渐增多，中职汽车维修专业具有良好发展空间。教师需认识当前教学的不足，改进传统教学模式，引进虚拟仿真软件，为中职生创设工作情境，可加深中职生对汽车维修专业知识的认识，提升其汽车维修专业技能，为社会输送更多汽车维修人才。

一、中职汽车维修专业教学不足

中职汽车维修专业是实践性、专业性较强的课程，要求学生掌握汽車的结构和运行原理，准确诊断并排除汽车故障。基于上述教学要求，中职汽车维修专业教学需并行开展理论及实践教学，为我国培养更多综合型专业汽车维修人才。但受到中职院校资金状况、师资力量等因素的影响，汽车维修专业教学存在如下不足：

第一，教学方式单一，教师采用电子白板开展理论教学，某些抽象的理论知识难以理解，学生对汽车运行原理的认知不足，综合素养培养效果不佳;第二，实训设备成本过大，汽车维修专业学生正处于学习阶段，在实训学习中时常出现误操作现象，将会损坏实训设备，而汽车维修专业应用的实训设备价格高昂，将会加大中职院校的实训设备成本投入，增强学校的经济压力;第三，实训教学不足，受到学校经费的影响，中职院校配备的实训设备数量较少，难以实现一人一台的目标，大都是一个小组共用一台设备，在小组学习中，并非所有学生都能积极参与实践操作，难以培养学生的实践能力;第四，教师指导难以兼顾，在中职院校教学中，每个班级大约30人，教师仅能够按照大部分学生的学习进度开展教学，在理论及实训问题解答时，也会优先普遍问题，难以兼顾所有学生，不满足学生的个性化学习需求。

二、虚拟仿真软件在中职汽车维修专业教学中的运用优势

虚拟仿真软件利用三维建模技术，创设虚拟汽车维修场景，学生可通过计算机的展示，了解汽车的结构、故障维修要点，教师可通过后台设置不同的汽车故障，为学生汽车维修训练提供素材，提升汽车维修专业教学的有效性。可见，虚拟仿真软件在中职汽车维修专业教学中的运用有显著优势，具体体现以下几点：

第一，创设汽车维修场景，虚拟仿真软件可创设真实实训车间和维修厂车间场景，为学生动态展示故障排除流程，涵盖零部件的拆卸与装配、工具的选择等，还可全程记录学生的操作，为学生的自我纠正与教师评价提供便利;第二，提升实践教学安全性，汽车维修实训车间存在大量的油料、试剂和电线，学生正处于学习阶段，对汽车结构和维修的了解不足，极易在实训车间出现安全问题，虚拟仿真软件的出现妥善解决该问题，可保障汽车维修专业教学的安全性;第三，节约教学成本，和高职院校及本科院校相比，中职院校的规模更小、建设资金更小，在实训设备的投入成本过大，而且汽车行业的更新换代速度较快，引进新设备又会加大教学成本，虚拟仿真软件可通过计算机虚拟设计实训设备，投入资金更少，可节约教学成本;第四，实现因材施教，学生可利用虚拟仿真软件不断练习汽车维修操作，并根据软件记录的内容，明确自身不足，开展针对性训练，真正实现因材施教[1]。

三、虚拟仿真软件在中职汽车维修专业教学中的运用策略

本文以某中职院校开展的汽车柴油发动机教学为例，阐述虚拟仿真软件在中职汽车维修专业教学中的运用策略。汽车柴油发动机的故障类型较多，如启动故障、指示灯故障及动力不足等，教师需根据不同故障类型，开展相应教学。本节选择汽车柴油发动机的启动故障，开展教学分析。

（一）在理论教学中的运用

在中职汽车维修专业教学中，教师不仅要培养学生的维修技能和拆装能力，还要求学生掌握汽车理论及专业知识。在以往的理论教学中，教师利用电子白板展示汽车的结构图片，使学生掌握汽车的结构等基本知识。二维图片难以在学生中留下深刻的印象，学生对汽车理论及基本知识的掌握效果不佳。因此，中职教师需改变理论教学模式，引进虚拟仿真软件，为学生展示直观形象的汽车三维结构，使学生明确汽车结构的组成，提高理论教学的有效性。

以汽车柴油机启动故障教学为例，该课程的理论知识包括柴油及其使用性能、柴油机燃油系统的功能及组成。其中，柴油机燃油系统的主要部件包括喷油器、燃油滤清器、输油泵及喷油提前器等。教师在课堂中通过PPT展示柴油及其使用性能、柴油机燃油系统的功能，使学生对柴油机有初步的认识;然后，利用虚拟仿真软件，展示柴油机燃油系统各个部件，学生可直观地看到各个部件的结构、形态和组成。例如，在虚拟仿真软件展示的部件结构中，学生可观察到回油管螺钉、回油管垫片、调压螺钉、调压弹簧及调压螺钉护帽等详细部件，为学生了解柴油机的组成提供便利，可丰富学生的理论知识，为学生综合素养培养奠定基础。

（二）在实践教学中的运用

在以往的实践教学中，教师带领学生去到实训基地，操作实训设备，完成柴油机燃油系统的拆卸与装配。然后，为学生提供存在启动故障的柴油机，要求学生按小组排除故障。在上述教学中，实训操作具有一次性、学生参与度不足等问题，实践教学效果不佳。虚拟仿真软件可向学生展示柴油机的结构及启动故障排除的流程图，学生可在计算机界面不断练习柴油机的拆卸装配、柴油机启动故障的排除步骤，使学生熟练掌握柴油发动机启动故障的排除方法，提升实践教学的有效性。

基于虚拟仿真软件，教师可在实践教学中创设工作情境，要求学生将自身看做是汽车维修人员，为客户解决汽车故障问题。例如，某中职教师利用虚拟仿真软件创设如下情境：在上午八点半，你所在的维修部门刚上班，收到客户打来的电话，客户的皮卡车配备有一台柴油发动机，在早上发现皮卡车不能正常起动。维修人员到现场后，发现皮卡车的蓄电池正常，起动时皮卡车马达转速处于标准范围，将皮卡车拖回维修厂维修。虚拟仿真软件可控制计算机展示维修厂的维修车间，并在车间中呈现柴油发动机的结构，学生可通过操作界面的按钮选择，开展实践维修。在上述实践教学中，教师通过工作情境创设，使学生体会维修岗位的工作要求，提升学生参与实践学习的积极性，学生可重复操作虚拟仿真软件，练习故障排除技巧，培养学生的实践能力[2]。

（三）在学生考核中的运用

在学生考核中，教师可利用虚拟仿真软件替代传统书面考试，将理论知识与实践技能的考核整合于一体。同时，虚拟仿真软件可对学生的实践技能进行量化评估，使学生考核更具合理性，准确呈现出学生的真实水平，为学生发展自我和教师指导提供参考。在虚拟仿真软件的考核系統中，包括故障检测面板、连接线束及故障控制设置器等部分。教师可随机生成理论知识题库、随机设置故障，虚拟仿真软件会自动记录学生的考试过程，根据学生的操作行为实现量化评分。

在柴油发动机启动故障教学中，学生的规范故障排除流程如下：第一，启动发动机，点火开关显示“无法启动”，此时关闭点火开关，应用高率放电计测量蓄电池的电压，如果其数值低于9.6V，表明启动故障由蓄电池电压过低引起;第二，如果其数值超过9.6V，需启动发动机，检查启动开关50线和搭铁点的电压，如果其数值低于8V，表明起动机存在故障;第三，如果其数值超过8V，可关闭点火开关，检查开关50线和点火开关间的线路电阻，如果其数值小于0.5，表明点火开关存在故障;第四，如果检查开关50线和点火开关间的线路电阻超过0.5，表明启动开关50向和点火开关间存在线路故障。

基于上述步骤，虚拟仿真软件会按照如下标准，实现量化评分：如果学生在某一个步骤中出现冗余且影响故障排除流程的行为，扣十分;如果学生在某一个步骤中表现出冗余行为，但不影响故障排除，扣三分;如果学生在某一个步骤中出现错误操作，扣十分等[3]。

四、结语

综上所述，中职汽车维修专业教学的教学方式、教学投入和教师指导存在不足，人才培养效果不理想。通过本文的分析可知，虚拟仿真软件可解决传统教学模式的不足，教师可在理论教学、实践教学及学生考核中运用虚拟仿真软件，提升汽车维修专业教学有效性。

参考文献：

[1]汪立亮.基于虚拟现实技术课程资源建设实践——以苏教社国示范校汽车维修专业核心课程系列教材为例[J].云南开放大学学报，2018，（01）：13-16.

[2]梁德福.三维虚拟仿真技术在汽车维修教学中的应用[D].深圳大学，2017.

[3]丁亚东.基于信息技术的汽车检测与维修培养模式研究[D].长安大学，2015.

（作者简介：陈力超，硕士研究生，讲师，单位：杭州汽车高级技工学校，汽车维修方向。）