虚拟仿真技术汽车专业教育教学上的运用
摘要:虚拟仿真技术又被称为虚拟现实技术和模拟技术,即通过虚拟的系统模型将真实的场景进行展示,实现现实和虚拟之间的交互。汽车专业目前在高职院校中设置较多,课程的直观性不强,但是对于场地、设施设备、操作技术的要求较高,提升了教学的难度,采用传统教学模式无法保证教学质量,因此需要对教学方法进行改进。将虚拟仿真技术与汽车专业教育教学进行结合,可以对汽车结构、检修等进行直观的展示,可提升教学质量。
王宝强代言
关键词:虚拟仿真技术;汽车专业;教育;教学
目前我国已经进入到汽车制造大国的行列,并向着汽车制造强国迈进,汽车行业在我国经济制造业中占据非常重要的地位。汽车专业为了更好的适应行业、企业发展的需求,需要培养更加符合汽车行业发展的人才。目前汽车专业教育专业包汽车制造与装配技术、汽车检测与维修技术、汽车改装技术等,这些教学内容中,技术更新的速度快,知识直观性不强,但是要求学生具备较强的实践技能,因此传统课堂授课的方式存在一定问题,设置设备不能及时更新,单纯进行理论知识的讲解,学生不能直观的对汽车制造的过程、维修步骤、零部件进行观察,更加无法进行实践练习,导致整体的教学质量不理想,脱离实际,因此需要对教学
方法进行一定程度的调整[1]。虚拟仿真技术作为一种新型的技术,将虚拟性、沉浸性教学进行推广,提升教学质量。本文对虚拟仿真技术在汽车专业教育教学上的运用进行分析,具体内容如下:
一、虚拟仿真技术概述
虚拟仿真技术简称VR技术,最早出现在上世纪的80年代,依赖各种先进的计算机技术发展起来,通过计算机硬件、软件以及各种传感器的三维信息,建立了一个人工-虚拟的环境。该技术可以将现实世界逼真的反映到虚拟世界中,产生了身临其境的感受。该技术具备以下特征:
(一)沉浸性
在VR技术中,使用人员可以获得视觉、听觉、嗅觉和运动感觉等多种感知,出现身临其境的感受,使人获得更加完整的感知信息。
(二)交互性
VR技术可实现人和环境的相互控制,通过技术人可以通过肢体、语言对环境进行控制,而虚拟的环境则可以结合使用者的指示作出反馈,例如在汽车驾驶中,通过VR技术学生可以虚拟驾驶,体验感与现实驾驶相似。销量最好的微型车
(三)逼真性
VR技术提供的环境与现实技术基本相似,如同另一个世界,而且当操作者进入到虚拟技术之后,环境会做出与现实环境相同的反馈,因此整个环境非常逼真,与现实世界差异不大[2]
(四)虚幻性
VR技术是通过计算机技术制造的一种虚幻的环境,模拟现实世界中既往真实存在的环境,也可以将不存在的环境通过形象展示出来,因此该技术具有一定的虚幻性。
二、汽车专业教育教学存在的问题
汽车专业教育教学虽然在各个职业院校开展,但是实际教学中存在一些问题,具体包括:
(一)教学资源浪费
汽车类专业针对不同课程设计了不同类型的汽车设备器械,这些器械占据了一些场地,日常需要保养和维护,而且部分零件在长时间拆装的过程中出现老化变形等问题,院校大量报废一些零部件,导致资源的浪费。
(二)实验课程效果不佳
汽车的拆装需要严格按照步骤进行,但是教师无法对学生进行一对一辅导,直接影响到实训的结果。而且课后教师需要将学生破坏的零件进行还原,浪费了大量的时间,并影响学生学习的积极性[3]
宝来汽车报价(三)教学受到场地的约束
汽车的实训本身需要相应的场地和设施设备,但是一些学校受到学校面积等限制,一些大型的设施设备、零部件无法引进,一些实训受到较大的干扰,无法顺利实施。同时随着汽车类专业的生源扩招,部分学校实训基地的建设存在滞后的问题,设备更新慢,也会导致实训基地受到限制,不利于教学。
横滨轮胎三、虚拟仿真技术在汽车专业教育教学上的应用途径
虚拟仿真技术在汽车专业的教育教学中应用价值较高,可以提升教学的质量,具体应用措施如下:
(一)利用虚拟仿真技术重现企业场景
院校可以利用VR技术将教学与岗位教育进行零距离的对接,展示企业真实的工作场景,例如将汽车制造车间现实场景进行仿真,学生可以真实的感受到汽车制造企业的工作场景,提升学生的专业素养。而且可以让学生在虚拟的环境中进行车间汽车零部件制造等实操作,对于学生专业技能的提升具有积极作用。
(二)利用虚拟仿真技术模拟导训
汽车专业涉及到发动机拆装、零部件拆装、检测、维修等方面的知识,这些知识通过传统的课堂无法直观的展示给学生,导致学生看不见,对于原理的理解不够充分,直接影响教学质量。而VR技术可以将上述场景进行再现,通过仿真教学软件展示发动机结构拆装,进行工作原理展示,这样可以突破教学中的难点,并突出重点,提升实训的针对性和目的性,
并减少盲目操作带来的器械损耗,提升教学的综合效益。
(三)利用虚拟仿真技术提升学生职业素养
VR技术通过对真实环境的模拟,为学生提供故障案例、技术问题和客户沟通模拟,在该过程中学生可以及时发现自身在学习中的问题,并及时进行改进,提升了学生的专业素养。同时学校通过虚拟仿真软件可设计相应的竞品分析和执业证书取得等各种训练现场,学生可以进入到现实的情境中进行感受,明确今后的努力方向,在不断的实训场景中培养自身的职业素养,提升对专业知识的掌握水平[4]
(四)利用虚拟仿真技术优化教学结构
随着汽车的需求量不断增加,大量学生报考该专业,但是学校整体的实力并不能支持大量扩招,导致教学内容落后,实训设备消耗较大的问题,而且一些昂贵的设备损耗直接为院校带来较大的经济损失。而VR技术的使用则可以将上述问题进行避免,学生在虚拟仿真软件上进行反复的模拟训练拆装和故障排除,有效减少故障损害的发生率[5]。教师在整个过程中不再需要对学生进行一对一的辅导,而是对学生进行着重指导,有更多的经历进行课
程的革新,对教学结构进行优化,实现学生为主体的教学,并且注意培养学生的实践能力。
结束语
虚拟仿真技术在汽车专业教育教学中应用,可以实现视觉化的三维互动,为学生创造一个全新的学习情境,通过可视化三维互动实现自身专业技能的提升,并激发学生的求知欲,优化教学结构。在进行教学实践的过程中,注意利用先进的仿真软件,为学生创设汽车制造、维修等各个场景,并展示各种设备拆装等流程,突出教学的重点和难点,对于学生学习积极性的提升具有积极作用,还可以培养学生的实践技能,整体的教学质量更高,培养更多适应行业发展的人才。
参考文献
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范学院为例[J].教育教学论坛,2017,5(50):244-245.
[3]张国豪.高职虚拟仿真实训平台建设研究 ——以汽车制造与装配技术专业为例[J].襄阳职业技术学院学报,2018,17(1):53-56.
[4]罗颂荣.虚拟仿真任务驱动融合的应用型人才培养模式——以汽车电器与电子技术课程实践教学为例[J].电子世界,2020,6(5):50-51.
[5]汪立亮.基于虚拟现实技术课程资源建设的实践—以凤凰职教国示范校汽车维修专业核心课程系列教材为例[J].汽车维修与保养,2018,8(3):97-99.奥迪介绍
朗动报价1980.03男,山东威海,汉族,本科,副教授,研究方向:汽车检测与维修
声明:本论文是山东省教育教学研究院一般课题《基于Unity进行虚拟仿真汽车展览馆电子教学平台研发及应用》阶段性成果,课题编号:2020JXY062。