李傳昌　劉新田（上海工程技術(shù)大學(xué)汽車工程學(xué)院）

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信息技術(shù)在汽車拆裝實(shí)踐課程中的運(yùn)用

李傳昌劉新田
（上海工程技術(shù)大學(xué)汽車工程學(xué)院）

摘要：近年來，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在理論基礎(chǔ)教學(xué)中得到了廣泛使用，而且，借助視頻系統(tǒng)處理現(xiàn)場實(shí)景技術(shù)優(yōu)勢(shì)和同步再現(xiàn)的靈活性，為師生構(gòu)建了一個(gè)良性互動(dòng)的全局信息實(shí)踐環(huán)境，能切實(shí)提高高校實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高校；信息技術(shù)；實(shí)踐課程；互動(dòng)性

一、汽車拆裝實(shí)踐的現(xiàn)狀

1.班級(jí)人數(shù)擴(kuò)大，實(shí)踐師資有限

現(xiàn)在每個(gè)行政班級(jí)大概30～45人，為確保拆裝實(shí)踐的教學(xué)質(zhì)量，為每位學(xué)生提供相應(yīng)的實(shí)踐機(jī)會(huì)，每個(gè)班級(jí)學(xué)生都會(huì)被分成8個(gè)小組，每組成員4～6人。由于實(shí)驗(yàn)教師的人數(shù)有限，實(shí)踐課程只能安排1名老師，勢(shì)必出現(xiàn)每組學(xué)生輔導(dǎo)時(shí)間不均，輔導(dǎo)不及時(shí)，加之拆裝步驟嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)生對(duì)拆裝步驟和細(xì)節(jié)理解不夠的問題，現(xiàn)在經(jīng)常出現(xiàn)拆裝過程中汽車、工具的損壞等情況。

2.教學(xué)方法落后，實(shí)踐教學(xué)效果較差

現(xiàn)在只是用普通的多媒體投影儀，只能播放一些實(shí)踐視頻，對(duì)于現(xiàn)場的拆裝教學(xué)，由于學(xué)生較多，圍在一起也很難看到老師的示范拆裝細(xì)節(jié)。這樣，老師只能分組講解，教師的工作量較大，不能兼顧到所有學(xué)生。根據(jù)實(shí)踐性的特點(diǎn)，利用簡單的多媒體或分組教學(xué)不能很好地解決多組學(xué)生的現(xiàn)實(shí)問題，這就要求我們必須進(jìn)行教學(xué)方法及教學(xué)手段的更新。

二、實(shí)驗(yàn)建設(shè)項(xiàng)目的目標(biāo)

本建設(shè)項(xiàng)目屬于實(shí)踐過程指導(dǎo)方法和手段的改進(jìn)項(xiàng)目，通過本項(xiàng)建設(shè)使教師對(duì)某一組的指導(dǎo)能擴(kuò)展到參與實(shí)踐的每一個(gè)小組，使每個(gè)學(xué)生能清晰地看到教師的示范操作過程。既可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)（教師）對(duì)面（全體學(xué)生），也可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)（老師）對(duì)點(diǎn)（個(gè)別學(xué)生或小組）的指導(dǎo)，如圖1所示為傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)與互動(dòng)信息平臺(tái)教學(xué)的區(qū)別。

圖1　傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)與信息平臺(tái)教學(xué)的區(qū)別

教師和學(xué)生通過語音傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)教學(xué)互動(dòng)，利用互動(dòng)技術(shù)，教師和小組、小組和小組，學(xué)生和學(xué)生能實(shí)現(xiàn)很好的互動(dòng)。通過該項(xiàng)實(shí)踐教學(xué)建設(shè)，采用比較先進(jìn)的信息云臺(tái)教學(xué)系統(tǒng)，突破了原有教學(xué)方法的局限性，充分發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)裝備效能，提高了教學(xué)質(zhì)量。

三、拆裝實(shí)踐信息技術(shù)平臺(tái)建設(shè)方案

1.互動(dòng)信息教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)方案

攝像：采用4組三星600線高清球機(jī)從4個(gè)不同角度進(jìn)行特寫拍攝，為方便特寫定位，攝像機(jī)采用25倍變焦的一體球機(jī)，云臺(tái)控制通過遙控器操作，其中一個(gè)攝像機(jī)安裝有升降吊架可進(jìn)行近距離拍攝，取得更好的特寫效果。

選位：教師實(shí)驗(yàn)臺(tái)上安裝2個(gè)8寸液晶監(jiān)視器，1個(gè)為4分割畫面，顯示4個(gè)攝像頭畫面，1個(gè)為選中信號(hào)。教師用遙控器選擇1個(gè)攝像頭畫面，通過視頻分配器后分別傳輸?shù)酵队皺C(jī)、教師電腦和8個(gè)學(xué)生操作臺(tái)上的電腦內(nèi)。

記錄：學(xué)生和教師電腦安裝有視頻采集卡，通過配套軟件實(shí)時(shí)觀看視頻圖像，并具備錄像和回放功能。每個(gè)操作臺(tái)配一只無線話筒以方便師生實(shí)現(xiàn)互動(dòng)，無線話筒信號(hào)經(jīng)過調(diào)音臺(tái)后與電腦等其他音源混音，然后輸出到功放，教室內(nèi)安裝一對(duì)100W音箱用于擴(kuò)音。

編輯：學(xué)生電腦上安裝了軟件，方便進(jìn)行視頻錄制

考慮到信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與成本因素，除無線應(yīng)答話筒外，本平臺(tái)全部使用有線傳輸信號(hào)，建設(shè)方案如圖2。

圖2　信息技術(shù)平臺(tái)方案圖

2.汽車拆裝軟件開發(fā)

根據(jù)汽車構(gòu)造教學(xué)的特點(diǎn)，結(jié)合長期汽車拆裝實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，利用Solidworks、UG、Flash或3DMAX等三位軟件建立汽車數(shù)字化拆裝軟件。汽車數(shù)字化虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)共包括134個(gè)零件的三維實(shí)體模型、模擬裝配工藝模型、三維動(dòng)態(tài)虛擬仿真模型、專業(yè)工具庫、考核數(shù)據(jù)庫、三維制圖演示數(shù)據(jù)庫。甚至可以通過將3D軟件的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器嵌入到網(wǎng)頁中，建立汽車構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)交互式實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)。多媒體教學(xué)實(shí)踐教學(xué)如圖3所示，其中包括以下3部分內(nèi)容。

圖3　多媒體教室實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)場

第1部分：

建設(shè)汽車虛擬數(shù)字化拆裝軟件所有零件（134個(gè)）與拆裝工具的3D虛擬軟件平臺(tái)，其中包括汽車傳動(dòng)系統(tǒng)、汽車同步器、手動(dòng)汽車操縱機(jī)構(gòu)、主減速器、差速器、常用工具、汽車專用工具。

第2部分：

開發(fā)汽車虛擬數(shù)字化拆裝實(shí)驗(yàn)平臺(tái)汽車總成分解與零部件裝配模塊，能進(jìn)行汽車虛擬分解與虛擬裝配實(shí)驗(yàn)。完成實(shí)驗(yàn)平臺(tái)拆裝工具庫數(shù)據(jù)庫、三維零部件數(shù)據(jù)庫、考核數(shù)據(jù)庫程序開發(fā)，能進(jìn)行數(shù)據(jù)庫學(xué)習(xí)和選用實(shí)驗(yàn)。

第3部分：

開發(fā)各系統(tǒng)模塊數(shù)字化集成，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的調(diào)試與改進(jìn)。

3.教學(xué)現(xiàn)場應(yīng)用

經(jīng)過兩年的建設(shè)，使用信息互動(dòng)平臺(tái)，已完成1學(xué)年的教學(xué)工作。學(xué)生與老師互動(dòng)時(shí)，按下桌面上鵝頸話筒中間的通話鍵，此時(shí)話筒頂部紅燈會(huì)亮，表示信號(hào)接通可發(fā)言，聲音將同時(shí)通過喇叭播放，放到教室內(nèi)。發(fā)言結(jié)束后，再次按下鵝頸話筒中間的通話鍵，此時(shí)話筒頂部紅燈熄滅，聲音將不再發(fā)出，實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)場照片如圖4。

圖4　信息技術(shù)平臺(tái)在拆裝實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)場

學(xué)生話筒及老師電腦等音頻設(shè)備音量均在調(diào)音臺(tái)上調(diào)節(jié)，相對(duì)應(yīng)操作流程均已標(biāo)上銘牌。

建立互動(dòng)信息化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中是非常必要的，汽車構(gòu)造拆裝實(shí)習(xí)與信息技術(shù)的結(jié)合對(duì)現(xiàn)代大學(xué)實(shí)踐教學(xué)還具有一定的現(xiàn)實(shí)意義與社會(huì)意義。

參考文獻(xiàn)：

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·編輯薄躍華