高教论坛
方树平王宁宁陈杰平易克传李进（安徽科技学院机械工程学院，安徽凤阳２３３１００）
安徽科技学院以全国一流应用型高水平大学为办学目标，但是实验室设备陈旧、建设经费短缺等问题依旧突出。随着高等教育教学改革的不断深入，教学方式不断创新，教育评价日益多元化，中国教育正进入到一场基于技术的更伟大的变革中。虚拟现实技术的不断发展为解决上述问题提供了一些思路。结合我校车辆工程专业的特点及ＶＲ技术的特点，探索其在实践教学中的应用。
１虚拟现实技术概述虚拟现实（＜ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ＞ＶＲ）技术融合多种科技，被认为是２１世纪最具潜力的发展学科虚拟现实技术以计算机技术为核心，结合相关科学技术，生成与真实视、听、触感等高度近似的数字化环境，用户借助必要的装备与数字化环境中的对象讲行交互，产生亲临实境的感觉和体验。虚拟现实是真实世界的一种表现形式，是仿真技术的重要方向，是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术和网络技术等多种技术的融合，是一门富有挑战性的交叉技术［１－２］。
虚拟现实系统由５个部分组成［１－２］：
①专业图形处理计算机；②输入输出设备；③软件系统；④数据库；⑤虚拟现实开发平台。
在南京理工大学参加虚拟现实ＶＲ２．０应用研讨会中，现场体会了虚拟现实技术的应用情景。其沉浸式体验和交互式操作体验令人印象深刻。图１所示为曼恒公司员工为大家展示其在汽车变速器拆装中的应用。除了身临其境的视觉体验，还能够提供给体验者触觉体验，例如可以用手来拆装变速箱等。
图１虚拟现实技术在车辆拆装中的应用
２我校车辆工程专业特点安徽汽车网
安徽科技学院入选安徽省高等教育振兴计划第一批“地方高水平大学建设”立项建设高校，拥有国家部级
重点实验室和国家级科技创新平台，安徽科技学院章程更是确定了以“建设全国一流应用型高水平大学”的办学目标和“基础知识厚、实践能力强、创新意识强、创业能力强、敬业精神强”的高素质应用型人才培养目标［３］。立足我校基本情况和车辆专业的学生特点，在学科建设中，我校积极避免同质化问题［４］，避免盲目抄袭照搬“清华”、“吉大”、“湖大”等一流名校人才培养方案、培养目标，立足地方服务地方，培以培养德智体美全面发展，掌握车辆工程专业理论和专业知识，具有汽车产品设计、制造和生产组织管理等方面专业能力，能够在汽车相关领域从事汽车产品设计、制造、实验、检测、管理、科研及教学等工作，具有创新意识和创业精神的高素质应用型工程技术人才为目标。安徽是汽车大省，江淮、奇瑞等国内知名车企坐落在安徽境内，而我校车辆工程专业学生９０％以上是安徽人，就业在家乡的意愿达７０％以上。本专业高度重视学生工程实践能力培养，与奇瑞、江
淮等汽车公司达成了合作意向，建成“产、学、研”平台，每年派遣学生去公司实习，增强了学生实践能力。从车辆工程１２级毕业生就业来看，９２％以上从事汽车产品设计、制造、实验、教学等工作岗位，从近五年毕业生工作来看，我校学生适应工作岗位能力强，专业基础知识扎实，其吃苦耐劳、勤奋进取的拼搏精神更是得到用人单位的一致好评。
但是多年来，实验室建设经费有限，实验设备数量少，且老旧化程度高，能够开设的实验项目有限，教学效果有限。而随着汽车新技术迅速发展，高质量车辆人才的培养与社会需求之间的矛盾依旧突出。在实验室经费有限、人力缺乏的情况下，虚拟现实技术有其内容、交互和沉浸式的优点，为解决上述难题
提供了思路。
３虚拟现实技术在车辆工程专业实践教学应用探索针对车辆工程专业办学需求设备多、设备普遍昂贵的特点，虚拟现实技术可能提供一些实用的解决方案。
３．１在《汽车构造》课程中的应用。通常在汽车构造这门课学习过程中，课程学时多，而书本上基本都是二维图表达的装配关系。学生普遍反应，看图花费了太多时间以至于跟不上教师讲课速度。考虑到虚拟现实技术优秀的沉浸式体验，比传统二维图具备更良好的直观感受，而能够达到让学生快速地理解汽车构造的课程知识。同时提供了拆装操作体验，更能让同学看清楚每一个部件。能够达到提高教学效果的目的。这里，需要注意的是，教师需要准备较多的案例，而ＣＲＥＡＭＦＯＲＭ等公司提供的三维数据扫描，能够快速地帮助教师建立各个零部件的三维ＣＡＤ模型。这些三维模型可以直接导入虚拟现实系统用于教学。
３．２在《汽车试验学》课程中的应用。汽车试验学这门课程，用到试验车、底盘测功机等设备，考虑到设备的昂贵和试验场地的限制，部分重要的试验无法开展。虚拟现实技术有望解决这一难题。虚拟现实技术提供的交互、沉浸式体验，能够让学生现场模拟做汽车动力性、经济性实验的整个流程，能够帮助学生掌握从事汽车试验的方法和步骤。
３．３在生产见习中的应用。开展生产见习，是车辆工程专业的必修课。现场认识生产线能够帮助学生
理解汽车制造工艺学的重要知识，例如工序、夹具、工艺规程等，感受工厂文化。由于汽车公司生产任务重，存在着汽车公司不愿意接收见习学生，而愿意接收见习学生的公司设备老旧，生产率低下。由于经费和师资的限制，带领学生参观的公司也不可能很多。例如我校每年组织学生参观奇瑞汽车公司。如果利用虚拟现实技术再现汽车生产线、发动机装配线等，学生如身临其境地观看每道工序和每个工位，并能做一些简单的模拟操作，更有任课教师在一旁讲解，这样将能够不受时间限制，不受空间限制，让学生理解汽车制造工艺的重要知识，极大地提高教学效果。
４结论
虚拟现实技术具有三大优势：内容、交互和沉浸式体验。结合我校车辆工程专业特点，分析了其在车辆工程专业教学上的可能应用，为我校建设汽车虚拟仿真实验室提供了思路。
参考文献
[1]杨欢，刘小玲，等.虚拟现实系统综述[J].软件导刊，2016（4）.[2]赵沁平.虚拟现实综述[J].中国科学，2009（1）.
[3]www.ahstu.edu/news/n5/201603/69553.shtml.[4]陈茹雯，张雨.车辆工程专业同质化现象探析[J].科学大众·科学教育，2014.
摘要：虚拟现实（VR ）技术是人类视觉和人机交互的一次革命，创造了再现世界的新方式。针对我国部分高等学校车辆工程专业实
验室资源不足的情况，从虚拟现实技术的应用角度，探索其在车辆工程专业实践教学中的可能应用，研究解决此类问题的途径。
关键词：虚拟现实技术；车辆工程；实践教学基金项目：安徽科技学院校引进人才项目（2015）；安徽省质量工程项目（820446）；安徽科技学院2015引进人才项目（100005）；汽车服务工程专业综合改革试点项目（Xj201403）。
作者简介：方树平（1989-），男，河南信阳人，硕士，安徽科技学院机械工程学院助教，研究方向：车辆底盘新型传动技术、农业机械化
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