中職學校汽車運用與維修專業仿真實訓教學模式的有效性研究

畢翠英　黃曉初

摘 要：隨著計算機軟件技術的迅速發展，仿真技術在教學和工業領域得到了廣泛的應用。近年來的職業教育教學中，仿真實訓教學逐漸走入了各中職和高職院校，該文主要探討在中等職業教育中，汽車運用與維修專業如何進行仿真實訓，才能發揮其在實訓教學中的有效性作用。

關鍵詞：仿真實訓 實操實訓 效率

中圖分類號：G433 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（a）-0143-02

1 汽車專業仿真軟件的出現開辟了中等職業學校汽車運用與維修專業實訓教學的新時代

中等職業教育是培養技術應用型、技能型人才的教育，是以職業能力培養為主的教育。中等職業技術教育在教學內容上應注重職業的生產過程和實際要求，強調專業教學內容與職業崗位需求的針對性，以職業崗位的需求確定教學內容?！秶鴦赵宏P于大力發展職業教育的決定》中要求，加強職業院校學生實踐能力和職業技能的培養，高度重視實踐和實訓教學環節，大力推行工學結合、校企合作的培養模式。這一決定反映了我國現代化建設的迫切需要，說明我國目前生產一線的技能型人才緊缺問題十分突出。中等職業教育的核心是實訓教學，中等職業學校學生技能的體現標志著這所職業學校職業教育水平的高低。

目前中等職業學校汽車運用與維修專業的實訓教學可分為師生在實訓車間進行的對實際設備操作的硬實訓——實操實訓，和在計算機房利用仿真軟件模擬實訓環境進行實訓的軟實訓——仿真實訓。汽車專業仿真軟件的出現和進一步完善，為中職學校汽車運用于維修專業軟實訓奠定了軟件基礎。軟件的作者通過計算機建模，將汽車各系統零部件、整車、實訓車間及汽車維修檢測工具根據需要以二維或者三維圖形顯示出來，并通過編程對汽車動態運行數據進行仿真，在虛擬實訓場景中，實現工具、零件等的實時互動。汽車專業仿真軟件可以模擬汽車各系統的工作過程及其工作狀態，用戶使用仿真軟件可以完成汽車運用與維修專業各類仿真實訓。例如，汽車零件部件拆裝實訓、汽車各系統工作原理學習實訓、各系統維護與檢測實訓、各系統故障診斷與排除實訓等。汽車仿真軟件對汽車專業實訓設備和實訓環境的高度仿真，給汽車運用與維修專業教學注入了新鮮的血液，開辟了實訓教學的新時代。

2 汽車專業仿真軟件介紹

汽車專業仿真軟件不僅能真實展現汽車各零部件的內外部結構、汽車各系統的工作過程，而且可使學生通過手中的鼠標完成汽車各零部件的拆裝及汽車各系統故障診斷操作的全過程，讓學生清晰的掌握汽車拆裝和故障診斷與排除的技術要領，大大縮短學生與生產性實訓基地的距離。在汽車專業仿真軟件的產品框架中一般應包含有：實訓場景、實訓項目、常用工具、檢測儀器、維修資料、工藝規范等。優秀的汽車專業仿真軟件一般具有以下功能。

2.1 能夠展示汽車各零部件的三維視圖

用戶可以通過鼠標操作，從各個方向觀察零部件的結構，一款優秀的仿真軟件還提供主要零部件的透視圖，用戶通過操作可以清楚地掌握這些零部件的結構，與采用解剖零件觀察內部結構相比，利用仿真軟件更方便、快捷而且無盲區。

2.2 可以進行汽車各系統零部件的模擬拆裝

汽車專業仿真軟件提供標準的零部件拆裝規范和主流完整的汽車維修工具。維修工具包含各種型號的套筒、扳手、鉗子及專用工具等。用戶可以在場景中使用正確的工具對相應零部件進行拆裝。拆卸后的零部件可以放置于零件車中指定位置，也可以從零件車中取出零件進行安裝操作。

2.3 可以模擬汽車各系統的工作過程

仿真軟件可根據需要提供二維或三維虛擬場景，模擬汽車各系統的工作。一般機械系統工作提供三維透視場景，電氣系統提供二維場景。用戶可以反復觀看汽車各系統的工作情況，掌握其工作原理，這項功能是任何硬件實訓不能代替的。

2.4 真實的故障診斷與排除實訓場景

故障診斷與排除實訓場景采用二維或三維技術，用戶能夠通過操作鼠標，打開相應的車門，進入駕駛室，打開引擎蓋，打開發動機艙，以及使用虛擬的舉升機將車輛舉起到規定位置，完成相應的作業。虛擬實訓車間包含待測車輛、舉升機、工具車、零件車、豐富的維修資料和汽車故障診斷檢測儀器。軟件提供各種汽車維修資料，包含各種零部件結構與原理、教學教案、維修手冊等，同時用戶可以自己添加維修資料及教案。汽車診斷檢測儀器包括：汽車專用萬用表、示波器、原廠專用診斷儀、通用診斷儀、尾氣分析儀、燃油壓力表、氣缸壓力表、真空表等多種檢測設備。在故障診斷實訓場景中，用戶利用維修資料和各種儀器設備，可以完成車輛常見的故障診斷實訓項目。仿真軟件的汽車動態數據模擬引擎，能夠對實車動態運行數據進行高度仿真，實現在虛擬場景中的實時互動，甚至能夠模擬很多在實車或臺架上無法設置的故障。網絡版仿真實訓軟件能夠滿足多人同時進行實訓，保證每個學生有充足的實訓時間，也大大提高了汽車故障診斷實訓效率。

2.5 詳細的故障診斷實訓報告

在實訓場景中，用戶能夠按照維修手冊的標準故障診斷流程進行操作。操作過程能夠自動記錄或選擇記錄，對于違規操作進行自動記錄，形成詳細的故障診斷實訓報告。故障診斷實訓報告能夠顯示故障診斷實訓整個過程，包含前期準備、安全檢查、儀器連接、讀取故障碼、讀取動態數據流、目視檢查、確認故障癥狀、元件檢測及安裝狀態檢查、電路檢查、故障點確認和排除、文明安全作業等項目。這樣，可以實現仿真實訓考核智能化，用戶可以通過反復進行仿真實訓，發現實訓過程中的錯誤，逐步改正，直至完全達標。

2.6 后臺管理功能

仿真實訓軟件具有后臺管理功能，包含學生信息管理、實訓作業布置、實訓記錄管理和維修資料管理，實現管理智能化，便于教師掌握學生實訓的情況。

3 汽車運用與維修專業仿真實訓的有效性作用

中職學校的生源主要來自初中畢業沒能考取普通高中的學生。這些學生基礎知識薄弱，他們排斥理論學習，喜歡實踐操作，并且他們熟悉計算機軟件的各種交互方式，對軟件的使用有著濃厚的興趣。因此，利用汽車仿真軟件進行仿真實訓，不僅能提高學生學習的主動性，還能使學生快速的掌握所學的知識，成為學習的主體，具體做法在以下幾個方面。endprint

3.1 理論教學與仿真實訓一體化

目前，對于汽車運用與維修專業的理論課教學，教師主要靠板書和多媒體課件進行知識的講解，多媒體課件的使用使傳統的教學不再枯燥，抽象，一定程度上提高了學生學習積極性以及課堂教學的效果，但是教師在制作多媒體課件時，受到計算機專業技術的制約，他們制作的課件具備演示功能，不具備操作功能。這樣，在理論課的教學中做不到“做中學，做中教”，師生互動還是限于教師提問學生回答。而汽車專業仿真實訓軟件交互功能強大，如果仿真實訓走入理論課教學課堂，在教師授課的恰當時間安排相關項目的仿真實訓操作，并且回收實訓效果，這樣教師就能更好的掌握每位學生的學習狀況，教學更具針對性。學生在課堂上就能將與理論知識相關的實訓項目進行仿真操作訓練，及時掌握所學內容的重點和難點，個人成就感增強，學習的積極性大大提高。例如，筆者在講授《汽車電氣設備構造與維修》中起動機結構時，講到起動機的零部件結構，穿插起動機結構認識仿真實訓，學生每人一臺計算機，利用鼠標360°旋轉零件，觀察起動機每個零部件的三維視圖，牢固掌握每個零部件的結構。全部結構講完，及時進行起動機拆裝仿真實訓，熟悉掌握起動機的拆裝工藝。由于仿真實訓容易實現恰當的人機比例，而且損耗少，操作方便，單位時間內操作次數比實物操作增加很多，學生對所講的內容記憶和理解更加深刻，對知識的掌握更加牢固。又由于學生對計算機軟件的交互操作興趣濃厚，仿真實訓還能夠提高學生的學習興趣、學習的主動性和積極性。教師則可以通過網絡回收學生的操作成績，及時發現學生的問題，共性問題統一解答，個性問題單獨指導，這樣課堂教學的效果、效率大大提高。

3.2 在實操實訓之前進行仿真實訓

筆者在對我省中職汽車運用與維修專業實訓教學調研中發現，該專業實操實訓教學中普遍存在以下問題：

（1）實操實訓初期，學生對工具、設備、實訓車間環境及實訓項目生疏，操作不當，易發生安全事故。如果損壞價格昂貴的設備還會造成較大的經濟損失。例如，操作舉升機升降車輛時，舉升機未鎖止前學生不能站立于車輛的底盤下面，對其進行操作，防止車輛降落傷人。汽車檢測設備如解碼器、示波器等價格比較昂貴，如果在通電的狀態下插拔其電源線和數據線等，容易造成設備損壞，帶來經濟損失。

（2）實訓設備數量不足。由于汽車專業實訓教學設備價格比較高，體積大，所以在設備采購及布置時受經濟條件和實訓車間空間的制約，不能實現一人一臺設備，這樣就不能保證實訓期間每一位同學都能進行操作，大大降低了每位學生實操次數，不利于學生快速掌握實訓操作技能。

（3）實操實訓在教師進行教學示范時，可視范圍小。

如果教師在實訓車間授課，只有距離指導教師較近的幾名同學能較好地看到教師的示范操作，為了提高學生實操的效率，大部分學校采取給一個教學班配備兩名或兩名以上的雙師型教師指導實訓課程，但由于雙師型教師數量的不足，師生比例不能達到最佳，大大降低了實訓效率。

（4）實操實訓設備使用及維護費用高，經濟性不好。

仿真實訓需要的硬件設備主要是計算機和網絡，它的維護費用低，仿真實訓時零部件的拆裝、車輛各系統的檢修均不會造成硬件的損耗，經濟性好?；谫Y源共享的原則，中職院校學生在仿真實訓室容易達到一人一機，這樣，在仿真實訓期間，每位學生都可進行實訓操作，緩解了實訓設備數量的不足。在實操實訓之前，實訓教師利用仿真軟件進行設備工具的使用和實操實訓項目的教授及訓練，既避免了學生實操訓練時發生安全事故，也解決了實操實訓教學示范可視范圍小的問題，大大減輕教師在實操實訓時的授課壓力。而且在實操實訓之前進行足夠的仿真實訓，學生熟練地掌握了實操項目的正確操作過程，可以減少實操訓練時的操作失誤，大大提高了實訓效率和效果。

參考文獻

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