周海濤
摘 要:“汽車底盤構(gòu)造與檢修”這門課程,在傳統(tǒng)的理論和實訓(xùn)教學(xué)中存在空間感不強、交互性不強、實訓(xùn)設(shè)備價格昂貴等問題,學(xué)生的學(xué)習(xí)的積極性比較差,學(xué)習(xí)的效果也不是很理想,虛擬現(xiàn)實技術(shù)一種基于計算機的技術(shù),通過對現(xiàn)實環(huán)境的模擬在計算機中構(gòu)建出一種和現(xiàn)實環(huán)境相似的場景,用戶通過和計算機進行交互,產(chǎn)生一種如同在現(xiàn)實環(huán)境中一樣的感覺,那么虛擬現(xiàn)實技術(shù)在“汽車底盤構(gòu)造與檢修”課程理論和實訓(xùn)教學(xué)的應(yīng)用可以很好的解決這些問題。
關(guān)鍵詞:汽車底盤構(gòu)造與檢修;虛擬現(xiàn)實技術(shù);理論;實訓(xùn)
“汽車底盤構(gòu)造與檢修”這門課程,課程內(nèi)容主要包括了汽車傳動系統(tǒng)的構(gòu)造組成與檢測維修修、汽車行駛系的構(gòu)造組成與檢測維修、汽車轉(zhuǎn)向系的構(gòu)造組成與檢測維修、汽車制動系的構(gòu)造組成與檢測維修等主要內(nèi)容。這門課程是汽車運用與維修專業(yè)為汽車維修服務(wù)中,汽車機修工這個工作崗位而設(shè)定的專業(yè)核心課程。通過這門課程的內(nèi)容研習(xí),使學(xué)生掌握分析汽車底盤各部件總成、零部件的結(jié)構(gòu)、工作原理及它們之間的相互聯(lián)系。在這門課程在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生的空間思維能力、原理的理解能力、學(xué)生實操能力都要求比較高。但是由于我們高職院校的學(xué)生學(xué)習(xí)理解能力都較差,對這些學(xué)習(xí)理解比較困難,因此學(xué)習(xí)在學(xué)習(xí)過程的興趣不大,上課注意力不容易集中,容易開小差。同時由于學(xué)校的實訓(xùn)設(shè)備都比較陳舊,而且由于經(jīng)費原因數(shù)量也比較有限,也很難滿足學(xué)生的實訓(xùn)要求。因而要提高這門課程的教學(xué)質(zhì)量以及學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,在課程中采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)是很有必要性的。這幾年虛擬現(xiàn)實技術(shù)在各方面都有用到,特別最近今年在在一些學(xué)校教學(xué)中也有一定的應(yīng)用,比如航天設(shè)備的檢修教學(xué),都廣泛的采用了虛擬現(xiàn)實技術(shù),這方面的技術(shù)也相對比較成熟。
1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概述
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種基于計算機的技術(shù),通過對現(xiàn)實環(huán)境的模擬在計算機中構(gòu)建出一種和現(xiàn)實環(huán)境相似的場景,用戶通過和計算機進行交互,產(chǎn)生一種如同在現(xiàn)實環(huán)境中一樣的感覺,可以在虛擬環(huán)境中感受到現(xiàn)實情景所具有的特性,如視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等。虛擬現(xiàn)實具有以下三個基本特征,沉浸性(IMMERSION)、交互性(INTERACTION)、構(gòu)想性(IMAGINATION),即“3I”特征。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在學(xué)生學(xué)習(xí)中,給同學(xué)們展現(xiàn)出一個生動、接近現(xiàn)實的學(xué)習(xí)情景,讓同學(xué)們親身去經(jīng)歷、感受實際的學(xué)習(xí)環(huán)境,主動地參與交互整個學(xué)習(xí)過程中。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在多個領(lǐng)域內(nèi)提供無限的虛擬體驗,因而可以加快學(xué)生牢固的掌握知識的過程。自己去經(jīng)歷、自己去感受比理論文字的講解更能理解,主動地去參與其中與被動的學(xué)習(xí),有根本的差別,因而這門技術(shù)在教學(xué)中有著很大的應(yīng)用前景,比如虛擬學(xué)習(xí)歷史課程、虛擬專業(yè)實訓(xùn)課程、虛擬一些抽象原理學(xué)習(xí)、虛擬航天培訓(xùn)、虛擬駕駛訓(xùn)練等。
2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在“汽車底盤構(gòu)造與檢修”課程教學(xué)的應(yīng)用
目前,“汽車底盤構(gòu)造與檢修”教學(xué)一般采用課堂教學(xué)和實踐教學(xué)相結(jié)合的模式。課堂教學(xué)采用實物展示、PPT、掛圖、視頻、動畫等教學(xué)手段介紹裝備的組成、結(jié)構(gòu)和工作原理等內(nèi)容.實踐教學(xué)主要是將學(xué)員分組帶到裝備上進行操作使用和故障檢修訓(xùn)練。傳統(tǒng)教學(xué)手段雖然比較形象、生動,但是仍然存在許多不足之處,主要存在如下幾個方面的問題:
①空間感不強 在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中,無法表現(xiàn)汽車底盤各組成部分的空間位置關(guān)系,本來我院學(xué)生對于抽象的結(jié)構(gòu)原理理解起來非常困難,課堂教學(xué)又不能很好的把這種空間位置關(guān)系展現(xiàn)出來,這樣將會極大的影響到學(xué)習(xí)積極性和主動性。
②交互性不強 僅具備控制視頻或動畫的播放順序和速度等有限的交互性,沒有控制觀察時間、地點和視角等更多的交互性。
③實訓(xùn)設(shè)備價格昂貴 由于價格昂貴,這些設(shè)備的數(shù)量是非常有限的,而且設(shè)備更新慢比較陳舊。因此實訓(xùn)教學(xué)中一直存在實訓(xùn)設(shè)備數(shù)量少,而學(xué)生人數(shù)多的突出矛盾。最后只能分組進行實訓(xùn)或者只有少部分同學(xué)真正的參與到實訓(xùn)中,很顯然這種學(xué)習(xí)就很很難達到預(yù)期的效果。
2.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在“汽車底盤構(gòu)造與檢修”理論教學(xué)的應(yīng)用
汽車底盤構(gòu)成與檢修的理論課程主要是講解汽車底盤的構(gòu)造組成以及其工作原理。(1)課件的制作,教師在制作這門課程的課件的時候,結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)來制作相應(yīng)的課件。比如在制作AT自動變速器換擋工作原理課件的時候,采用一般的文字、圖片、視頻等都很難動態(tài)的展示AT自動變速器換擋工作原理,當(dāng)然學(xué)生理解起來也相當(dāng)困難。但是采用這種虛擬現(xiàn)實技術(shù)制作的課件,是采用模擬自動變速器真實的換擋過程,可以很清楚的呈現(xiàn)給學(xué)生,采用這樣的課件學(xué)生理解起來就更加容易。(2)在理論課堂教學(xué)中,學(xué)生利用虛擬現(xiàn)實技術(shù),佩戴專門的設(shè)備,來真實體驗汽車底盤各部件的工作原理及組成,學(xué)生對底盤組成及構(gòu)造的立體感和空間感就更強一些,再通過老師的講解學(xué)生,學(xué)生就更容易理解,而且這中技術(shù)比較新穎,同學(xué)上課的時候也更加感興趣,當(dāng)然學(xué)生的積極性也會得到進一步的提高。
2.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在“汽車底盤構(gòu)造與檢修”實訓(xùn)教學(xué)的應(yīng)用
“汽車底盤構(gòu)造與檢修”實訓(xùn)課程教學(xué)主要的教學(xué)目的就是就是讓學(xué)生掌握汽車底盤的構(gòu)造組成和常見的故障檢修。傳統(tǒng)的“汽車底盤構(gòu)造與檢修”實訓(xùn)課程就是通過拆裝和檢修汽車底盤各零部件來達到教學(xué)目的。這種實訓(xùn)課程學(xué)生比較多,就需要大量的汽車底盤的零部件,而且汽車日新月異的發(fā)展,那么汽車底盤上的零部件變化也比較大,哪么這些零部件需要一大筆費用,對與一般的學(xué)校來說很難滿足這方面的需求,因此各種現(xiàn)實問題傳統(tǒng)的這種實訓(xùn)課,很難達到預(yù)期的效果。在“汽車底盤構(gòu)造與檢修”實訓(xùn)教學(xué)中采用虛擬現(xiàn)實技術(shù),可以在拆裝汽車底盤各零部件時,先讓學(xué)生在虛擬現(xiàn)實中來練習(xí)汽車底盤構(gòu)造的拆裝,可以重復(fù)多次的練習(xí),在練習(xí)中可以按著標(biāo)準(zhǔn)的流程來進行,學(xué)生熟練后在到實物練習(xí),那么可以減少出錯的機會,而且可以減少零件的損壞,學(xué)生一開始就在實物上練習(xí)由于補熟悉難免會造成零部件的損壞。如果汽車更新?lián)Q代后的零部件發(fā)生了變化,哪么在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中,只需要更換更新了的零部件的三維模型就可以解決相關(guān)的問題。
3 總結(jié)
由于高職學(xué)生生源的多樣化,學(xué)生的學(xué)習(xí)能力也參差不齊,在“汽車底盤構(gòu)造與檢修”課程教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)中都存在很多困難?!捌嚨妆P構(gòu)造與檢修”課程教學(xué),采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)能很好的解決這些困難。也是為了更好的實現(xiàn)習(xí)主席提出的,“人人皆可成才,努力讓每個人都有人生出彩的機會”。因此我們應(yīng)充分的利用現(xiàn)代信息技術(shù),來解決教學(xué)中的問題,來實現(xiàn)習(xí)主席提出的這一偉大的目標(biāo)。
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