李海瓊

云南工程職業(yè)學院，云南　昆明　650300

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虛擬仿真技術在汽車維修教學中的應用研究

李海瓊

云南工程職業(yè)學院，云南昆明650300

摘要：隨著計算機技術的迅速發(fā)展，計算機仿真技術隨之應運而生，運用的范圍也越來越廣泛，且取得了較好的成效。汽車維修專業(yè)重視培養(yǎng)學生的實踐能力，學生不僅要掌握基礎知識，還要掌握較高水平的操作技能，而現(xiàn)有的教學方式難以滿足專業(yè)需求，因此技術類院校充分運用計算機仿真技術來培養(yǎng)學生的汽車維修操作能力。本文闡述了汽車維修教學中仿真技術的作用，研究虛擬仿真技術在汽車維修教學中的具體應用。

關鍵詞：虛擬仿真技術；汽車維修；教學

一、虛擬仿真技術的意義

虛擬仿真技術是指通過計算機進行3D效果的模擬，從而形成非常逼真的場景，讓學生在虛擬的真實場景中能夠直觀的感受教學內容和汽車相關特點，激發(fā)學生的學習積極性，同時還能夠培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)造能力，提高汽車維修教學的質量。虛擬仿真技術在虛擬環(huán)境中，讓學生更深刻的了解汽車結構以及維修和檢測的全過程，學生能夠對已掌握的理論知識印象加深。傳統(tǒng)汽車維修教學中，教師在課堂上進行填鴨式的教學，向學生灌輸相關理論知識，或者通過現(xiàn)有的機械設備進行教學，難以實現(xiàn)高質量的教學。而虛擬仿真技術能夠幫助學生更好的理解理論知識，掌握操作技能，挖掘學生的創(chuàng)造性潛能。

二、虛擬仿真技術在汽車維修教學中的作用

(一)培養(yǎng)學生的思維能力和想象力

虛擬仿真技術在汽車維修中的應用能夠培養(yǎng)學生的思維能力，同時豐富學生的想象力。學生思維能力的發(fā)展經歷直觀到抽象的過程，學生掌握越來越多理論知識，其腦中的表象記憶越來越多且越來越豐富，而學生形成較好的思維能力后，能夠將腦中的表象進行重組形成新的形象，學生的想象力就越來越生動。通過虛擬仿真技術的應用，學生能夠從虛擬實驗中獲得結論、結果，并且進行分析和整理，形成新的理論和結果，培養(yǎng)學生的思維能力，形成豐富的想象力。

(二)提高學生的認知和理解能力

虛擬仿真技術在汽車維修教學中的應用，能夠提高學生的認知和理解能力，讓學生獲得更為深刻的表象和直觀的認知，從而進行知識和認知的鞏固。學生在虛擬練習中，大腦獲得生動、直觀、形象的信息，記憶能力和理解能力得到提升。

(三)降低學生訓練時的風險

在日常汽車維修教學的操作中，不可避免的存在各類風險。但虛擬仿真技術采用虛擬顯示技術為學生提供實際操作的環(huán)境，在此環(huán)境中，學生可安全的完成實驗，且能夠自行設計汽車故障，進行檢測和試驗。

(四)緩解教學資源緊缺問題

汽車維修教學中，汽車、零件等設備都隨著科技的發(fā)展、生產技術的更新不斷變化，而學校為了更好的適應社會需求，需要定期更新儀器設備。但受到經費的限制，實驗室的設備更新較為緩慢，而虛擬仿真技術能夠有效的解決教學資源緊張的局面，通過計算機信息技術模擬出不同的虛擬環(huán)境。

三、虛擬仿真技術在汽車維修教學中的應用

計算機、信息技術發(fā)展迅速，并且成為全球生產和發(fā)展的新趨勢，計算機技術衍生出的虛擬仿真技術，在汽車維修教學中效果非常顯著。虛擬仿真技術能夠培養(yǎng)學生的思維能力、激發(fā)學生的積極性，幫助學生在較短的時間內掌握汽車維修的理論知識和操作技能，同時還能夠節(jié)省大量的經費。虛擬仿真技術通過視覺、聽覺以及感官等功能，完成汽車維修教學中汽車構造模擬、分拆組裝的模擬以及模擬的調整和教學的考核，而虛擬仿真技術在汽車維修教學中的具體應用分為四個部分，分別是汽車三維模型的構建、真實場景的模擬、模擬數(shù)據(jù)庫以及模擬程序的編寫。

(一)建立汽車的三維模型

虛擬仿真技術結合力學、運動學、結構學以及物理學等領域的知識，完成對汽車三維模型的構建，同時構建模擬的汽車整體和零件。虛擬仿真技術以動態(tài)的形式對汽車各部件進行組裝和分拆，利用軟件進行三維模擬，從而完整、真實的展現(xiàn)汽車的構建和組裝拆分的全過程。學校在汽車維修教學中。要根據(jù)教學目標創(chuàng)造三維模擬造型，例如，以維修轎車等小型車為主時，要注重對小汽車的整車和零部件的三維模型模擬構建；而以維修重型大車為主的專業(yè)，要側重于大型車整車和零部件的三維模型的構建。

(二)構建模擬場景

在構建汽車整車和零部件的三維模型后，可通過3D技術實現(xiàn)對汽車維修的場景的模擬。場景的模擬主要包括整車的組裝和分拆以及零部件的維修和調整。教學中，教師要注重對汽車零部件的結構與受力情況進行講解和分析，分別從局部和整體著手，提高學生的觀察能力，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力以及實踐操作能力。虛擬仿真技術在實現(xiàn)模擬場景時，要注重學生與模擬系統(tǒng)之間的互動，虛擬仿真技術下的虛擬系統(tǒng)要能夠對學生輸入的操作進行有效性判斷。

(三)建立模擬數(shù)據(jù)庫

使用虛擬仿真技術時，要建立模擬數(shù)據(jù)庫來對三維模型和場景數(shù)據(jù)進行管理，主要數(shù)據(jù)包括汽車的型號、汽車的三維模型數(shù)據(jù)以及汽車維修的場景等。

(四)編寫模擬程序

在完成數(shù)據(jù)庫模擬構建后，要編寫模擬程序，模擬程序是虛擬仿真技術應用中重要的組成部分。汽車維修教學中，模擬程序主要包括三個部分，數(shù)據(jù)庫資源板塊、硬件輸入與輸出板塊以及虛擬控制管理軟件板塊。虛擬仿真技術中模擬程序要滿足3D模擬、情境模擬、數(shù)據(jù)的管理與應用以及教學考核的功能要求。

四、結束語

我國經濟水平快速發(fā)展，汽車的擁有量飛速增長，且汽車的種類、型號等也越來越多。汽車維修要求也隨著提高，汽車維修教學有了更高的目標?？茖W技術不斷發(fā)展，學校要培養(yǎng)更多、更優(yōu)秀的汽車維修人才，滿足社會的需求。汽車維修教學中，實踐操作非常重要，對學校設備的要求非常高，此時虛擬仿真技術的出現(xiàn)不僅為學生提供了更多的實踐機會，還能夠為學校降低昂貴的教學成本。虛擬仿真技術在汽車維修教學中的應用，還能夠促進教學理念、教學方法的改革，從而提高教學的質量和水平，將汽車維修教學與汽車發(fā)展相聯(lián)系，發(fā)揮教師與學生的潛能，為社會輸送高質量的汽車維修人才。

[參考文獻]

[1]奚德琳.基于計算機仿真技術在汽車實訓教學中應用的需求及可行性分析[J].電子測試，2015(09).

[2]郭欽.汽車維修專業(yè)實踐教學改革探索[J].科技風，2014(08).

[3]王建鋒，陳香香.仿真軟件在汽車維修實踐教學中的應用[J].中國教育技術裝備，2013(06).

中圖分類號：TP391.9

文獻標識碼：A

文章編號：1006-0049-(2016)07-0222-01