虚拟现实技术在汽车检测与维修专业教学中的应用思考

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　　【摘要】汽车故障教学是实践性极强的科目，也是汽修专业的核心课程。因此，需要教师将虚拟现实技术融入汽车故障教学中，促使学生能在细化的环境中深刻了解汽车的基本构造和检修方法，为学生拓展系统的汽车原理储备。文章就虚拟现实技术的内涵及重要性进行探索，并基于汽修专业的特点提出应用拓展。
　　【关键词】虚拟现实；汽车故障；应用
　　一、引言
　　科学技术的不断完善为实践教学提供了诸多技术支持，也为核心教学带来了不同层次的机遇与挑战。因此，需要将VR技术融入至实质教学中，并对其进行深层探索，进而提高汽修专业学生的操作水平。同时，需要在教学中引入不同的实际技术，对于学生应用能力的提高具有积极意义。
　　二、VR技术的内涵及应用价值
　　（一）核心内涵
　　虚拟现实技术（Virtual Reality），又称VR技术，核心内涵是基于对仿真技术的灵活运用，将人们带入至三维模式的视觉交错空间。VR技术的运用中，主要实现了现实与虚拟的有效结合，促使使用者能够进行情景融入，进而帮助使用者构建身临其境的感知空间。同时，VR技术是人机交错技术、传感技术的技术拓展，并在此过程中融入了智能化的机图空间的基本功能。
　　（二）应用价值
　　现阶段VR技术已经相对较为成熟，特别是已经熟练地应用于军事、航空、医疗、游戏等不同的领域之中。其通过感知交错的功能促使使用者能够在应用拓展中实现仿真的价值。同时，VR技术能够帮助汽车故障教学中进行设备细化，并在过程中以三维的形式将汽车的元件、故障成因和整改方法进行系统展示，帮助学生能够融入实际情景之中。另外，VR技术的有效探索能够帮助学生切身感受情景的转换，进而将生动的形象展现于实际操作过程当中，也促使学生能够细化对汽车理论的理解，提高学生的学习兴趣。
　　三、汽车故障教学中使用虚拟现实技术的优势
　　（一）可视化作用
　　虚拟现实技术的有效拓展能够帮助学生在可视化的基础中直观地了解各元件以及各项工作部件的核心工作原理，进而促使学生能够在汽车故障的处理中细化整改步骤，提高学生理论与实际的应用水平，帮助学生有效规划故障的成因。
　　（二）系统化作用
　　虚拟现实技术的有效拓展能够促使学生细化了解元件功能，特别是有利于细化实际操作中对无法触摸的部件故障问题的实验，帮助学生细化故障问题的模拟，有利于学生有效应对各方面的汽车故障问题，进而提高学生的汽车理论基础能力。
　　（三）联动性作用
　　虚拟现实技术的有效拓展有利于学生充分整合不同学科的内容，并在解决过程中细化基础联动的作用，进而提高学生在学习中充分联动其他学科的基础理论，并不断提高学生课程学习的兴趣。
　　（四）经济性作用
　　虚拟现实技术的有效拓展有利于节约课程的开支，并在过程中优化了元件购买的成本支出，并充分将成本运用至VR教学当中，帮助学生细化个人的核心感知。
　　（五）安全性作用
　　虚拟现实技术的有效拓展有效避免了实训场所的安全隐患问题，帮助学生能够基于实验设备进行细化模拟，且VR教学的操作能力的安全风险极小，为学生的生命安全提供了技术保障。
　　四、汽车故障教学中存在的问题
　　（一）教学模式落后
　　由于传统教学模式对汽车故障教学是基于实训场所开展的教学拓展，因此在教学过程中教师需要基于故障理论选取不同的故障案例，并对实际发生的汽车故障问题进行分析。这种教学模式不切合多元化的汽车故障问题，同时汽车故障问题具有诸多随机特性，即不同的汽车故障问题均有不同的故障成因。因此，学生不能从实际性的汽车故障进行理论细化，特别是学生在应对实际汽车故障问题的整改操作中，不知道该选用哪种运用方法，也是汽车故障教学的一大难题。
　　（二）教学内容不切实
　　由于传统教学内容是基于教师的系统宣讲，在教学中多体现于小组的实训教学，因此极其容易造成学生对教学内容的不理解，进而导致诸多安全隐患。同时，教师所拓展的教学内容与实际汽车故障问题不切合，进而导致教学内容与学生的实践内容达不到系统结合，进而促使教学质量得不到核心提高。
　　（三）实训教学不灵活
　　由于传统实训教学不灵活，特别是在实际操作过程中所造成的实验成本过高，进而导致汽车故障教学趋于笨重化。同时，实验教学场所多受制于固定场所的影响，特别是会受制于繁琐的教学设备的影响，进而促使汽车故障的教学内容趋于繁琐化。同时，汽车故障教学中的能耗性较大，特别是不规范的操作而导致的设备损耗现象，进而导致实验课程缺乏实践意义，不利于学生核心素质的提升。
　　五、虚拟现实技术在汽车故障教学中的应用拓展
　　（一）优化教学整合
　　教师需要不断将虚拟现实技术应用于实验教学中，特别是需要发挥虚拟现实技术在汽车元件呈现、汽车故障探索的过程中的作用，促使学生能够在利用CAD技术中实现三维的理论整合。同时，教师需要着重拓展实际性的汽车故障问题的应用方法，帮助学生在虚拟现实技术中有效进行知识细化，并提高学生对发动结构的回路認知。
　　因此，在发动机故障问题的教学中，教师需要在虚拟现实技术中模拟发动机的工作原理，要求学生能够通过视觉的拓展有效提高对发动机点火工作的系统认知。同时，教师需要在过程中引入fluent软件的功能，帮助学生在学习发动机工作原理的过程中了解气体的分布情况，进而提高学生的核心素质。最后，教师需要对不同发动机故障问题的表现声音进行系统展示，要求学生能够识别故障声音，辅助学生确认发动机的故障种类，不仅有利于教学效率的提高，还有利于学生充分带入教学情境中进行学习，实现教学整合。
　　（二）优化实训内容
　　教师需要在虚拟现实技术的基础中优化实训内容，特别是需要确认学生在理解故障问题时达到“一人一机”的模式，进而保证学生能够紧随自身的理解进行故障认知，不仅突破了传统教学模式中“一对多”的问题，促使学生能够有效应对实际性的故障问题，而且通过系统的整改观摩，促使学生能够在过程中构建全面的故障题库，进而有效避免了故障内容与教学内容不切合的情况发生。同时，教师需要引导学生在周期过程中精细地了解故障成因，并在过程中基础建模，帮助学生在以自我为核心的基础中优化故障问题的解决，进而达到实训内容的优化意义。因此，教师需要从以下几个方面进行系统拓展。 　　1.拆装模拟。教师要求学生在拆装模拟实验中自主完成模拟实验，并细化学生对于整改工具的选择，促使学生在过程中理解故障设备的拆卸操作和组装操作。同时，教师需要在实训中系统讲解拆装的操作，并对具有相关内容的设备问题进行讲述，帮助学生正确进行拆装操作。
　　2.理论模拟。教师需要在虚拟现实技术中进行理论模拟实验，要求学生能够在汽车理论的理解过程中理解故障问题对汽车动力功能及稳定功能的负面影响，进而促使學生能够在直观的学习中带入问题，并在过程中充分理解汽车功能性与汽车故障问题的联系，使学生的操作技巧得到本质提高。
　　3.设备模拟。教师需要在虚拟现实技术中对使用的设备进行模拟，包括对实际操作过程中所使用的压力表、示波器进行拓展，促使学生能够在实训过程中精细运用故障问题的核心设备，为操作提供技术支持。
　　4.操作模拟。在虚拟现实技术的探索中，教师要求学生能够在VR模拟中实现故障问题的初步整改，并通过软件判断，促使学生能够认知整改操作的正确性。同时，教师需要提示学生在整改操作中存在的问题，促使学生能够有效应对常见的100种汽车故障种类。另外，教师需要将VR模拟空间设立在实际车间，促使学生能够在车间进行模拟操作，如可以通过切身体验汽车底盘进行故障检测，优化了学生在实际操作过程中的情景融入，达到了整改操作的核心目的，也提高了教学质量。
　　（三）拓展实验操作
　　教师应基于汽车实际实验操作进行拓展，并在过程中制定不同的基础参数与故障问题整合分析，促使学生能够通过简易的操作对汽车的故障问题进行调整，帮助学生在立体感知中深化参数的意义，进而提高学生的主观能动性和创造能力，培养学生对于故障问题的自主探索能力。
　　（四）完善设备技术
　　教师需要不断对设备的使用技术进行拓展，特别是需要及时引入不同的先进的科学设备于实际教学当中，进而促使整改技术能够全面切合于汽车故障问题的核心要求。同时，教师需要拓展基于不同故障问题的应用方法，促使学生能够结合先进技术对汽车整体外观、运行、排烟、能耗、渗漏、温度问题进行系统判断。例如教师可以将AR技术与VR技术进行巧妙结合，提高学生在故障处理中的分析能力，进而促使教学效益能够得到有效提高。
　　六、结束语
　　教师在汽车故障教学中不断细化对于多元化的信息技术进行拓展，并在过程提高学生的实践能力，进而有效培养学生对汽修专业课程的学习积极性。同时，拓展虚拟现实技术于实际操作中的应用能力，促使理论教学与实践教学在基础整合的基础中实现信息联动，对实际教学内涵的拓展有应用价值。
　　【参考文献】
　　[1]王海燕，阮久宏，王守锋.虚拟现实技术在轨道交通车辆相关课程教学中的应用[J].教育教学论坛，2016（14）：259-260.
　　[2]冯燕.虚拟现实技术在情境化实训教学中的应用——以汽车专业为例[J].新校园（阅读版），2016（03）：118.
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