虚拟现实技术在汽修专业信息化教学中的应用

发布时间：2021-03-16所属分类：教育职称论文浏览：1次

摘 要： 摘要：理论和实际的一体化的教学模式是当前中职院校汽修专业的一个基本要求。随着虚拟现实技术的发展，人们认识到虚拟现实技术在汽修专业信息化教学中的一个广泛的应用前景。为了促进虚拟现实技术在汽修专业信息化的有效应用。本文分析了传统汽修专业的教学

　　摘要：理论和实际的一体化的教学模式是当前中职院校汽修专业的一个基本要求。随着虚拟现实技术的发展，人们认识到虚拟现实技术在汽修专业信息化教学中的一个广泛的应用前景。为了促进虚拟现实技术在汽修专业信息化的有效应用。本文分析了传统汽修专业的教学困境，从对困境的解决角度出发，针对虚拟现实技术在教学中的应用特点，对虚拟现实技术在汽修专业教学中的应用进行了一些分析，希望对虚拟现实技术更好地应用于汽修专业提供一些可供采纳的建议。

　　关键词：虚拟现实技术;汽修专业;信息化教学

　　0引言

　　随着网络技术的不断发展以及科技的进步，职业教育信息化已经成为了职业教育的发展趋势，越来越多的信息化技术应用到职业教育的教学中，促进了职业教育的发展。网络科技在教学中的应用非常普遍，而且也收到了非常好的教学反馈。像多媒体技术的应用以及视频、语音等传统的视听教学系统等。也有近几年兴起的以互联网技术为依托的网络课堂的教学模式。当前信息化教学模式已经由传统的视听媒介向网络信息化、通讯多元化、媒体多元化等方向转变。因而，虚拟现实技术在汽修专业信息化教学中的应用也成为了汽修专业发展的必然要求。虚拟现实技术就是通过一种科技手段，通过模拟仿真的技术来表现与现实世界相差无几的一种虚拟环境的形式。汽修专业因其是一门实践性和操作性很强的学科，对实际操作的要求比较多，但是一般学校经费以及实践环境有限，不利于学生更好地掌握汽修技术。但是虚拟现实技术的应用则能够更大程度地给予学生实际操作地机会，增加教学地趣味性以及提高教学效率等。

　　1传统汽修专业的教学困境

　　1.1教学方式枯燥汽修专业的传统教学方式是非常枯燥的，学生的主要学习场所还是教室，且讲课内容以理论内容为主，比较枯燥乏味，学生与教师之间也缺乏一种有效的沟通和互动，学生很快就会感到烦躁，甚至出现厌学的情绪。实训环节是汽修专业比较重要的一个内容，但是由于受到实训场地的限制以及实训设备的缺乏等因素，在实际的授课中，基本上以空讲以及无实物演示为主。教师缺乏吸引学生的有效教学方式，学生缺乏上课的积极性以及主动性，通常课堂上学生就以玩手机为主，从而导致课堂管理的难度增加。

　　1.2教师专业素质不高职业院校教师的素质还是存在比较大的差距的。首先是很多教师的教学内容主要是以传统的教材为依据，但是教师本身对教材和大纲并不能有一个比较深的理解，导致在讲授的时候，只能讲解一些非常浅显的知识，导致学生对学习内容不理解，理论不扎实。还有一些教师本身没有接受过汽修专业方面的训练，对专业知识的理解和掌握不扎实。还有一部分教师虽然就有相当的理论知识，但是没有在汽修行业工作的经验，造成理论和实践分离的现象比较突出。

　　1.3实训场地受限汽修专业是一个对实际操作能力要求比较高的专业，但是由于汽修专业的特殊性，在实训教学过程中对仪器的要求比较高。但是由于场地以及资金的限制，很多大型的仪器如车架大梁校正仪、整车涂装室等专业设备没办法购买，导致很多的教学项目没法正常开展，因此学生就很难有实地感受以及操作的机会。教师只能通过观看视频的方式让学生去学习，导致教学效果不好，学生很难达到企业的用人要求，是造成就业率不高的重要原因，这也跟当前职业院校汽修专业工学结合、理实议题的教学发展趋势相背离。

　　1.4实训设备费用高昂随着科学技术的发展以及人们生活水平的提高，汽车已经成为了人们生活的必需品，对汽车的需求与要求也越来越高，汽车行业日新月异，各种更新换代的发动机电控系统、地盘控制系统等技术层出不穷。汽车本身较高的造价，汽车维修专业的设备仪器的费用也是非常的高昂，且更新换代比较快。几万块起步的实训设备，学校由于经费的限制，购置一台实训设备往往要使用十几年甚至几十年，远远跟不上汽车行业的发展，导致学校培养的学生与社会所需人才之间的严重脱节。想要培养更能适应社会发展的汽修专业人才，职业院校必须在设备上投入足够的经费。

　　2虚拟现实技术的介绍

　　2.1虚拟现实定义及特点虚拟现实技术也就是人们通常意义上所知道的VR技术，该技术最早是美国人研制出来的。一开始虚拟现实技术被美国人应用于军事领域。随着社会对虚拟现实技术关注度的提高，虚拟现实技术被逐渐应用于商业以及教育等领域内。虚拟现实技术是以多媒体技术、网络技术、计算机技术、仿真技术、人机交互技术等多种学科发展的基础上发展而来。该项技术主要是通过模拟三位空间给体验者营造一种真实的感官体验，使得体验者能够真实地观察和感知环境。

　　虚拟现实技术最主要的特点就是交互性的特点。体验者在模拟的环境中与设备进行线管的互动，计算机传感设备是交互互动的桥梁，交互结果通过图像、语音等形式呈现。沉浸性能够帮助体验者在模拟的环境中也具有真实的感受。

　　2.2虚拟现实技术的应用与意义首先中职院校引入虚拟现实技术应用与汽修专业有利于汽修专业的学生学习和实践专业知识。另外虚拟现实技术的引入减少了学校对相关设备的购入，从而大量减少了相关资金的投入。在虚拟的环境下，学生就能够较为真实地感受到汽车的内部环境，能够更直观地了解汽车地内部结构，并利用自己学到的知识对汽车进行相关的测试，这既保障了学生可以接触到汽车零件，保障学生的安全，还对降低设备的损坏率有非常大的帮助。虚拟现实技术可以为学生提供更为丰富的训练素材，满足学生在实际生活中接触不到的汽车器件，不仅丰富了学生的知识储备，还能加深学生的实训印象，在充分调动了学生的学习积极性的基础上，提高汽修专业的教学效率。

　　3虚拟现实技术在教学中的应用特点

　　3.1全方位全方位是虚拟现实技术的一个很大的特点，使得学生能够更加全面、直观地观察汽车地内部结构，对汽车的零部件产生一定的认识和了解，对学生全面了解汽车的构造以及在将来从事汽车维修工作，遇到特殊问题有非常大的帮助。

　　3.2安全性学生通过虚拟现实技术就可以完成对一辆汽车的检修工作，极大地提高了训练过程中地安全性，不仅解除了汽车实训中的安全隐患，还能够免除一部分的实训教材费用。

　　3.3趣味性虚拟现实技术增加了学生身临其境的感受，增加了互动性，从而最大限度地激发了学生的学习兴趣。

　　4虚拟现实技术在汽修专业教学中的应用

　　4.1在汽修专业理论授课中的应用传统的理论知识的学习非常的枯燥，由于理论知识比较抽象难懂，学生很难领会理论知识的真正含义也很难应用到实际的汽车修理中。虚拟现实技术在汽修专业信息化教学中的应用，学生通过虚拟技术对汽车内部有一个比较真实的观察和体验，帮助学生更好地理解和学习理论知识。例如自动变速器是一个动态且复杂的过程，学生在学习过程中有一定的难度，利用传统的多媒体的方式，学生很难理解其中的真正原理。因此，借助虚拟现实技术创建一个液力变阻器模型，学生通过模型观察自动变速器的运动情况，更好地掌握变阻器的工作原理。也能够极大地调动学生地学习积极性。另外虚拟现实技术还可以对学生地操作过程进行追踪和记录，把学生的掌握情况反馈给教师，帮助学生对专业知识进行查漏补缺，督促学生的学习，提高学生的学习效率。

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　　4.2在汽修专业驾驶员培训中的应用虚拟现实技术的实用性还表现在它可以通过计算机的系统设置，模拟各种道路环境，例如各种建筑、桥梁、隧道、水域、植被绿化、车辆、行人、交通标志等，除此之外，还可以对各种天气状况进行模拟和再现，例如早晨、中午、黄昏、大雾、下雨、下雪等各种天气状况。学生可以通过虚拟现实技术更真实地感受到汽车在各种天气和路段的行使情况。虚拟驾驶系统完全的方针模拟，例如在汽车启动的时候，方向盘等会微微的震动，让驾驶员有极为真实的驾车体验。虚拟驾驶技术对学院进行交通知识的培训、驾驶知识和驾驶技能的训练都能够极大地帮助学员更快地掌握驾驶知识，减少学院地培训时间，有效帮助学院提高驾驶熟练程度，减少学员在学习初期对汽车驾驶地恐惧心理，同时在之后的汽车驾驶中也能够减少汽车驾驶事故的发生。另外，虚拟现实技术还降低了学校对驾驶材料的投入费用，降低了能源的消耗，保护了环境。可以预测，虚拟现实技术在之后完全可以取代实车考试，完全颠覆了学校中的驾驶实习考试，大大节约了学校车辆购置的费用。

　　4.3在汽修专业汽车故障诊断与排除课程中的应用传统的教学模式中，很难让学生真正地接触到出故障的车辆，并进行汽车故障诊断和排除的训练。虚拟现实技术在汽修专业中的应用则很好地解决了无法真实接触到故障汽车的事实。例如，在学习“电子控制汽油喷射系统电路故障诊断与排除”内容的时候，就可以利用虚拟现实技术开发一个比较逼真的电子控制汽油喷射系统并设置故障点。学生就可以进入这个系统中对汽车进行故障诊断和排查。在进行故障诊断的时候，学生可以根据三维的电路图，更加直观地查找故障点，然后再根据故障点在虚拟环境中进行故障查找和排除。虚拟现实技术可以对汽车的所有故障进行设置，学生可以通过虚拟现实技术对故障点进行反复地练习，极大地提高了学生的实际操作能力。另外虚拟现实技术能带给学生真实体验的同时也保障了学生的自身安全。

　　4.4在汽修专业汽车维护保养中的应用对汽车的维护保养是一项非常重要的课程内容，但是传统的汽修教学中，由于不能进行实际地操作，学生的实际操作能力并不是很强。利用虚拟现实技术开发一款软件，包括发动机维护、底盘维护以及电气设备维护等四大模块的总成，同时也要包括工单考评以及资料查询等功能。学生可以通过计算机内的选项设置对任意一项总成进行维护的练习。例如对发动机更换机油和三滤、进行车辆轮胎平衡试验等，在完成练习之后可以填写一份工单，计算机会自动对学生对该项目的操作熟练程度以及准确性与否进行一个及时的反馈的考评，方便对学生进行纠错和指导。通过资料查询功能学生可以对不熟练的地方或者掌握不到位的地方进行反复操作，直到掌握该项目的基本操作为止。

　　5结语

　　综上所述，当前中职院校汽修专业由于师资力量、设备经费以及实训条件有限，造成人才培养成果跟培养模式相背离的现象比较严重。随着网络信息技术的发展，将虚拟现实技术应用在汽修专业能够很好地解决设备经费投入的问题，极大地降低学校的经费支出，另外虚拟现实技术由于其安全性、全面性以及趣味性等特点，极大地提高了学生的学习积极性以及学生的实际操作能力。——论文作者：曹欢