智能网联汽车虚拟仿真实训教学资源的建设

龙永杰

摘 要：随着互联网技术、人工智能技术的快速发展，虚拟仿真在实训教学中发挥着越来越重要的作用。将智能网联汽车与虚拟仿真结合起来，能够克服传统教学中高昂实验成本、场地条件苛刻、巨大安全隐患等弊端。文章基于职业教育相关资源的开发理念，开展任务驱动+项目导向、基于工作过程、混合式教学模式、行为主义学习理论、建构主义学习理论等与虚拟仿真实训教学的建设研究。

关键词：智能网联汽车;汽车虚拟仿真;实训教学

汽车工业的发展和人才需求的变化，是我们职业院校汽车专业由规模导向向质量导向转变。智能网联汽车作为未来汽车发展的趋势，专业人才缺口将会很大，为解决这问题，今后运营服务、物联网、智能网联汽车、新能源、5G通信、车联网、人工智能、城市交通、智慧出行建设、大数据等学科进行将深度交叉融合，汽车企业和职业院校将共同解决人才需求[1-2]。职业院校必须加大项目引进，持续增强成果转化和技术技能积累，促进产教研平台建设，开发标准，建设课程资源，共同研究开展实训方案、师资培训、教材编等工作，探索智能网联汽车的专业建设方案，开展校企合作，通过新型教学模式与虚拟仿真实训教学的融合，培养具备专业知识、教育背景、项目管理、跨界思维、变革精神的复合型人才[3-4]。

1 “任务驱动+项目导向”教学设计

任务驱动教学和项目导向教学以能力为本位，以活动为导向的教学方式，实现教、学、做相统一，实践教学和实体教学一体化。对于智能网联汽车这一个大框架，每一部分作为项目建设让学生去完成，我们需要把它进行项目切割，例如雷达教学部分可分为：摄像头的安装与标定、毫米波雷达的安装与标定、激光雷达的安装与标定、超声波雷达的安装与标定四大部分。每一部分再根据教学目标的要求划分各个不同的目标任务。使项目具有层次性，满足不同层次学生的需要，让每个学生获得最佳的发展。在虚拟仿真实训资源的建设中，切实把握住职业院校学生自主学习差、积极性偏弱、学习主动性不足等特点，在智能网联汽车相关设备的安装环节，将需要掌握的知识内容分成一个个的任务或者问题让学生去完成，设计详细的任务工单，做好相关的评价，端正学生的学习态度，明确学习的目标多重保障教学的顺利实施，将学生由关注“知道什么知识”转变为关注“如何完成工作项目”。

2 基于工作过程的教学开发

采用工作过程的教学开发，按照“注重理论与实践的结合、加强能力培养和专业的素质、注重专业的系统性、突出学科基础”的原则，紧紧围绕智能网联汽车相关专业中人才培养有关法律法规和国家政策展开，体现其实践性、职业性等要求从创新意识出发，培养学生实践能力，建设创新性、个性化的虚拟仿真教学资源项目，加强学生的专业技能训练，构建虚拟仿真实训教学与科学研究相结合、理论课程与虚拟仿真实训课程相结合、校内实训与校外交流实践相结合、实体实训与虚拟仿真实训相结合的虚拟仿真教学体系。

3 数字科学家混合式教学模式

结合职业院校学生的特点，以“能使用”“会分析”“抓过程”“导情景”四大步骤整体来设计教学内容。数字科学家混合式教学模式是一种全新的教学模式，主要由相关的知识探究和数字科学家课程组成，以学校内虚拟仿真实训基地作为载体，根据职业教育教学改革的要求，充分利用网络及现有的各种资源，目的在于提高青少年群体科学信息素养水平。在大数据环境下，整合各种教学理念，解决科学问题，促进学生利用各种相关资源。该教学模式是一种探究式，就是像科学家一样去创造、研究、探索，比如数码探、理论探、实物探等。在智能网联汽车虚拟仿真实训教学资源的建设中，探究式可以极大地调动学生学习的主动性和积极性。因此将课堂讨论和混合式教学模式等多种教学手段，用信息化资源去辅助教学，以此实现最终的教学目标。

4 行为主义学习理论

在虚拟仿真实训的教学资源中，学生在虚拟的仿真实训环境中操作学习，从而获得反馈的效果，依据效果进行下一步的操作，与仿真环境进行交互，完成相关反应和知识的链接建立。比如在虚拟仿真环境中，学生根据教师的操作要求进行激光雷达的拆卸，当学生点击激光雷达时候，每个部分的名称都会展示出来，弹出相应的爆炸图，从而让学生完成对知识的学习。虚拟仿真实训教学无论是在相关地升学考试当中，还是“1+X职业技能”等级证书中对人才培养的要求都是很重要的一部分。学生通过观察教师的操作演示，对智能网联汽车工作原理的熟悉、功能的认知、设备的拆装。学生自己不断地进行尝试，进行动手操作，在尝试过程中不断规范的操作步骤，逐渐掌握相关的知识，最终熟练掌握相关技能。在虚拟仿真实训教学中，随着他们正确而又熟练的操作，他们的行为就会得到不断的强化，增强了学习的信心，对学习不断产生兴趣，实现理实虚一体化的发展。学习是一个不断提高、循序渐进的过程，如果不断强化一个操作，熟练度会不断增加。

5 建构主义学习理论

建构主义与行为主义的刺激—反应的过程有很大的区别。建构主义理论认为，学习是学生主动加工信息的过程，主动地建构内部心理表征的过程才是学习，而不是被动完成的。在虚拟仿真实训教学的过程中，用建模软件建造的三维虚拟仿真模型虽然是同一个物体，但是每个人的理解又会是不同的，每个学生观察它，都会得到不一样的结果。三维模型的优势在于不是通过简单的文字和图片的展示，而是在于能够让学生构建模型，接近知识理解，提高教学效果。教学的目的具体到虚拟仿真实训教学中就是，简单讲解其智能网联汽车设备的安装过程，具体安装方式让学生自己动手实践，从而让学生掌握相关安装操作技能。或者是教师在完成某个知识点的讲授后，让学生来回答亦或是操作只是点到为止并有意义地提出某些问题，比如学生在学习完激光雷达后，提问学生在智能网联汽车中激光雷达能不能全部由超声波雷达替代？从而引发学生思考，进而引出超声波雷达等设备的知识讲解。

6 结语

虚拟仿真技術在汽车教育领域发展十分迅速，方法也更加多样，但是结合相关教学应用的比较少，运用在智能网联汽车方面的辅助教学更是少之又少，本次研究就是把相关教育教学理论和虚拟仿真技术结合所做的一次大胆尝试，采用多种教学模式结合多种学习理论，通过对智能网联汽车相关专业的教学需求进行分析，把虚拟仿真技术和职业技术教育的相关理论结合起来，建设出一套完整的智能网联汽车虚拟仿真实训教学资源体系，并将其运用在实际的实训教学当中，使学生的学习更加具有真实性和情境性，提高教学效率。

参考文献：

[1]旷庆祥.高职新能源与智能网联汽车专业群实训教学现状调查与分析[J].中国新通信，2020，22（12）：154-155.

[2]刘刚.高职智能网联汽车专业课程体系建设研究[J].南方农机，2020，51（11）：173.

[3]刘晓馨.职业院校新能源与智能网联汽车实训基地建设初探[J].内燃机与配件，2019（21）：287-288.

[4]邱学军.“互联网+”智能仿真在中职汽车实践课程中的思考与应用[J].中国培训，2019（9）：80-81.