VR技术下的新能源汽车实训系统构建

颜 菲

(柳州铁道职业技术学院，广西 柳州 545616)

1 新能源汽车与新能源汽车职业教育

1.1 新能源汽车产业背景

随着社会经济的发展，人们越来越注重生活质量。新能源汽车与传统燃油汽车存在很大的不同，它是将发动机驱动改为电机驱动，能够有效地减少尾气的排放。新能源汽车凭借其在能源上的绿色环保，在绿色生态的发展理念下受到了社会各界的重视，我国也出台各项政策，支持新能源汽车的发展，在未来新能源汽车将会有一个广阔的发展前景。

1.2 新能源汽车职业教育发展

(1)人才培养体系不完善。在新能源汽车专业的教学当中，高校还没有建立相对完善的人才培养体系，就全国范围来看，虽然很多高校都开设了新能源汽车专业，但其在人才培养的需求上，远远低于社会的发展需求，大部分学校更加侧重于新能源售后服务人才的培养，相关核心技术研发培训的教学缺失。在具体实训课程的教学当中，由于教师自有知识体系的限制，缺乏足够的工作经验，在讲解时显得较为理论化与抽象，学生在有限的课堂学习中很难掌握相关知识的重难点。对于其中涉及的电机工作原理与电流相关等重难点知识，教师在课堂上无法通过实物进行有效地展示，大部分教学显得过于理论化，不能有效地提高学生的学习积极性。

(2)课程设置不合理。新能源汽车与传统汽车有很大的区别。在当前的教学当中，其更类似于一个新型的专业，会涉及很多的交叉学科，包括汽车维修技术、车辆工程技术、汽车电子学等。但是在现有的课程体系当中，虽然对相关的课程都有涉及，但是在很大程度上，其现有的课程设置大多是按照传统的汽车教学设置的，在具体的教学实践中并不能够体现新能源汽车发展的特点，其课程体系不具特色。在具体的教学当中，由于现有的实训系统的缺失，不能有效地提高学生的实践操作能力。

(3)实训设备不足。近年来，各大高校都投入了大量资金促进实践教学的开展。对于新能源汽车教学来说，由于专业特性，实训设备的耗费较大，对相关场地的要求也较高；各种类型的实训系统的购买价格也较为昂贵。高校由于经费的问题，不能完全满足相关的实训设备的需求，在很大程度上限制了实践教学的开展，不能为学生提供良好的实训机会，学生的培养较为注重理论化。在实训操作环节中，由于新能源汽车专业教学的特殊性，会涉及各种高压电以及转动电机等，实践操作中会面临较大的安全风险。在现有的实践实训环节中，由于师资能力有限，不能够对实训的各个风险环节进行有效地把控，学生的实践操作中会面临较大的安全隐患。

2 VR技术概述

2.1 VR技术概念

VR(virtual Reality)是一门于20世纪末兴起的新型综合性技术，也被称为虚拟现实技术，它是建立在图像处理学、计算机仿真技术以及传感技术等的综合性交叉学科，最早在广告新闻行业以及军事作战演习中得到运用。其具有良好的交互感与想象力特征，能够很好地模拟虚拟环境，促进相关工作的开展。VR技术能够有效地利用人类的视觉原理，在虚拟环境中帮助人更好地捕捉相关的物象，从而形成三维效果，通过计算机形成沉浸式的逼真虚拟环境实现相关操作，给人一种全新的视觉模拟体验，并且还能够利用其立体显示技术提高模拟的真实性。

2.2 VR技术与新能源汽车教学

VR技术应用在当前的新能源汽车教学当中，可以在相对独立的空间为学习者提供一个自主学习以及自主探索的环境，有效地促进教学的形象化，利用动态模拟技术，可以有效地为学生的实践操作提供安全保障，在一定程度上规避相关的安全风险。利用VR技术还可以对教学过程进行优化，优化学习效率，帮助学生学习能力的提高，加强学生对相关抽象理念的认知。VR技术运用在专业教育中，将场景与知识点进行有效地结合，营造出一种身临其境的感觉，可以有效提高学习者的兴趣；针对学生的学习情况，搭建相关的特殊场景，提高学生的参与存在感与专注度，作为一种新型的信息化教学手段，能够有效提高教学的娱乐性与互动性，促进学生课堂参与积极性的提高。

3 新能源汽车教学实训项目构建

3.1 建设类型

(1)结构认知类。其主要是利用VR技术实现对新能源汽车整车关键总成以及零部件认知等问题，或以相关的爆炸图的方式展现其结构，便于学生群体更好地对相关的实训项目进行交互式观察。

(2)工作原理类。主要是利用VR技术进行对零件的相关工作原理进行观察。

(3)性能训练类。主要是利用VR技术对车辆的性能进行测试。这个过程中可以有效地实现对车辆的交互式操作，提高学生的实践操作能力。主要是对相关的新能源汽车零件进行分解，以及更换总成。其又可以分为3个步骤。一是机器人操作演示示范步骤；二是学生观看与文字和声音提示操作，学生自主学习；三是学生自主操作并得到教师评分3个环节。

(4)技能训练类。主要是利用相关的考核方式考查学生的实践操作能力，包括零件集成、车辆交互等。

3.2 建设要求

新能源汽车实训系统的建设是新能源专业实训教学的重要平台之一，能够有效地促进人才培养与技术开发。运行实训系统建设时必须以市场为导向，紧跟新能源汽车行业的发展需求。要建设先进性以及针对性的实训平台，有效地结合人才培养的目标进行实训相关的建设，保障新能源汽车教学效果的提高。

3.3 建设目标

进行新能源实训系统的构建时，要注重新能源汽车教学的仿真实验性特点，在资金与技术的投入上要具有科学性，突出专业的实践性特征，其中所涉及的各项设备技术都要进行涉及。要利用VR技术进行模拟训练，保证学生实践操作能力的有效提高。在具体的建设时，还要利用校企合作的优势。在构建相关实训教学环节时要充分地与企业进行对接，了解企业发展的前沿动态需求，对相关的VR技术进行模拟演练，利用校企合作的资源，有效地实现技术资源的共享。

4 VR技术在新能源实训专业系统构建中的应用

4.1 注重安全性

VR技术与现代化的实训系统构建进行有效结合，构建相关警告系统与预警惩罚系统，在实际操作时，能够有效地规避相关的内部高压电风险，为师生参与到相关课程的实训中做好保障。

4.2 注重数据统计

通过对相关实训系统的构建，学生的每一步操作都能够进行着后台的数据统计，能够有效地发现学生的错误操作习惯以及危险操作方式等。要注重后台数据反馈，针对后台数据对相关的教学环节进行改进，根据数据分析，教师也可以有效地为学生降低相关的学习难度，提高学生的学习动力。

4.3 注重信息反馈

VR技术下可以实现不同实训环境或故障点的搭建，学生在学习时可以更加具有侧重点地学习。其系统可以模拟车辆的使用时间，模拟车辆老化带来的车辆故障等等，学生在解决相关的难点时，能够不断地克服自己的恐惧心理，进行充分地尝试，并且及时对教师进行反馈，提高自己的实践水平。

4.4 标准化考核

在VR技术的支持下，在实训系统的操作过程中，可以有效地对学生的操作进行考核。教师在教学时可以优化考核评价体系，注重学生的全过程学习评价，更好地调动学生的学习积极性。

5 结语

随着VR技术的不断发展与完善，将其与当前新能源汽车专业教学进行有效地结合，利用VR技术模拟虚拟实训环境，帮助学生从听觉、视觉以及触觉上感知相关的实践操作能力，实现人机交互多元化的互动体验，为学生营造良好的自主学习氛围，有效地提高学生实践操作能力水平。当前能源汽车教学已经取得了较好地发展，但是在实际操作过程中还会面临很多实践中的危险因素，要将VR技术运用在其中，解决相关的安全隐患，有效地规避相关风险，提高教学的效益性，促进新能源汽车教学效果的增强。