基于VR技術(shù)的汽車拆裝實訓(xùn)課教學(xué)改革探索

摘 要：汽車拆裝實訓(xùn)課是提升汽車專業(yè)學(xué)生實踐操作能力的重要手段，而以往的實訓(xùn)課教學(xué)中，不僅需要大量的實訓(xùn)材料，還需要較大的實訓(xùn)場地，教學(xué)成本較高，且存在一定的事故隱患。而VR技術(shù)的運用，則能夠有效改變這一情況，并對實訓(xùn)內(nèi)容予以豐富，對提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果有重要作用。本文就基于VR技術(shù)的汽車拆裝實訓(xùn)課教學(xué)改革進(jìn)行了研究探索。

關(guān)鍵詞：VR技術(shù)；汽車拆裝實訓(xùn)課；教學(xué)改革

當(dāng)前信息技術(shù)、電子技術(shù)等現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù)在各領(lǐng)域運用廣泛，教育領(lǐng)域也其教學(xué)改革中，對這些技術(shù)積極引用。VR技術(shù)，即虛擬現(xiàn)實技術(shù)，目前在醫(yī)療、商業(yè)、游戲等多個領(lǐng)域得到了良好運用，其在實訓(xùn)教學(xué)中的運用，也能夠有效降低教學(xué)成本和安全事故，有助于學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的提高。因而，在汽車拆裝實訓(xùn)課教學(xué)改革中，也應(yīng)注重這一技術(shù)的引入，以實現(xiàn)高效教學(xué)。

1 VR技術(shù)概述

VR技術(shù)就是虛擬現(xiàn)實技術(shù)，也稱為虛擬仿真技術(shù)[ 1 ]。這一技術(shù)最初在美國被提出和研究，當(dāng)前在美國也得到了廣泛運用。隨著VR技術(shù)的不斷發(fā)展，我國也積極開展了對這一技術(shù)的研究，并在眾多領(lǐng)域中予以實踐運用。教育領(lǐng)域便是其中之一，我國一些高校在近年來，看中VR技術(shù)沉浸性、交互性、構(gòu)想性等特點，將其運用在科學(xué)研究方面，創(chuàng)建了虛擬仿真實驗室，并獲得了良好的研究成果。同時一些虛擬課堂、虛擬實驗室、虛擬校園、遠(yuǎn)程教育的建設(shè)也相繼開展，大大豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，使其加深了對知識的理解。由此可見，若是能夠?qū)R技術(shù)融入實踐性較強(qiáng)的汽車拆裝實訓(xùn)課教學(xué)改革中，將能夠有效實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的提升。

2 基于VR技術(shù)的汽車拆裝實訓(xùn)課教學(xué)改革

2.1 汽車拆裝實訓(xùn)課教學(xué)特點及現(xiàn)狀

汽車拆裝實訓(xùn)課程教學(xué)具有涉及知識內(nèi)容廣泛的特點[ 2 ]。學(xué)生在實訓(xùn)課程中，必須對汽車結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分的熟悉。而汽車本身是一種結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的交通工具，且隨著時代的不斷發(fā)展，汽車內(nèi)部零件也會隨之不斷更新，要想實現(xiàn)實訓(xùn)課與實際的良好結(jié)合，在教學(xué)過程中，就需要不斷向?qū)W生傳遞最新的知識內(nèi)容，學(xué)生需要記憶的內(nèi)容也隨之增多。同時，汽車拆裝實訓(xùn)課程具有實踐性較強(qiáng)的特點，學(xué)生應(yīng)具備良好的動手實踐能力和思考能力，能夠通過思考進(jìn)行合理判斷。而汽車零部件較多，功能各異，且其不同的構(gòu)造系統(tǒng)工作原理差異性較大，也影響了學(xué)生的判斷，大大增加了學(xué)生的實訓(xùn)課學(xué)習(xí)難度。

當(dāng)前我國很多學(xué)校汽車拆裝實訓(xùn)課教學(xué)中，普遍存在眾多的缺陷。

第一，汽車拆裝實訓(xùn)課教學(xué)成本較高。汽車生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展迅速，其內(nèi)部零件等更新?lián)Q代速度相對較快，要想使學(xué)生符合當(dāng)前汽車行業(yè)的人才素質(zhì)要求，便需要對實訓(xùn)課教學(xué)設(shè)備不斷更新。而學(xué)校資金有限，課程所需設(shè)備價格昂貴，因而無法及時予以補(bǔ)充，導(dǎo)致設(shè)備陳舊[ 3 ]。再加上很多學(xué)生都存在錯誤操作行為，設(shè)備損耗情況嚴(yán)重，也造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失，帶來了高額的實訓(xùn)教學(xué)成本。

第二，學(xué)生實訓(xùn)機(jī)會較少。由于設(shè)備有限，工位不足，每次實訓(xùn)都會有學(xué)生無法切實體驗的情況，且實訓(xùn)教室平日為封閉狀態(tài)，因而學(xué)生實訓(xùn)機(jī)會較少。

第三，學(xué)生實訓(xùn)內(nèi)容缺乏針對性，教師精力有限，在對一個班級學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)的過程中，通常會采取統(tǒng)一指導(dǎo)的方式，無法針對性的為學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生提供更高強(qiáng)度的實訓(xùn)內(nèi)容，或是為學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生提供難度較低的實訓(xùn)內(nèi)容，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效果不佳。

2.2 VR技術(shù)在汽車拆裝實訓(xùn)課教學(xué)改革中的融入

VR技術(shù)的融入，能夠有效轉(zhuǎn)變當(dāng)前教學(xué)現(xiàn)狀，降低實訓(xùn)成本、滿足學(xué)生實訓(xùn)需求、豐富學(xué)生實訓(xùn)內(nèi)容，因而，在汽車拆裝實訓(xùn)課教學(xué)改革中，學(xué)校還應(yīng)注重這一技術(shù)的引入，大力推進(jìn)汽車實訓(xùn)虛擬仿真系統(tǒng)的構(gòu)建和應(yīng)用。

第一，構(gòu)建虛擬實訓(xùn)車間。VR技術(shù)中的三維互動功能，能夠構(gòu)建虛擬實訓(xùn)車間場景，配置齊全的工具車、拆裝手冊等。學(xué)生運用鼠標(biāo)，通過對系統(tǒng)的操作，能夠?qū)鼍皥D像、配置工具等進(jìn)行全方位的旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)對零件、工具等的細(xì)致觀察。通過虛擬實訓(xùn)車間的構(gòu)建，能夠有效節(jié)省學(xué)校空間，并為學(xué)生提供真實的感官體驗，避免存在工位不足的情況，使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到充分的調(diào)動。

第二，虛擬拆裝實訓(xùn)操作。利用虛擬仿真系統(tǒng)，學(xué)生能夠開展虛擬拆裝操作。學(xué)生可以先對系統(tǒng)中的維修拆裝手冊進(jìn)行閱讀，并利用系統(tǒng)提供的工具車中的工具，進(jìn)行操作。工具車中能夠為學(xué)生提供需要的扳手、套筒等工具，學(xué)生每選中一個工具，系統(tǒng)都會顯示出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，以便于學(xué)生思考工具的適用性。隨后，學(xué)生可以進(jìn)入虛擬拆裝界面開始操作，并通過放大縮小、旋轉(zhuǎn)、透視等功能，對零部件結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分的掌握。利用VR技術(shù)開展的虛擬操作，能夠以虛擬方式，為學(xué)生提供實訓(xùn)課教學(xué)中的所需設(shè)備，并避免了設(shè)備受損而造成的經(jīng)濟(jì)損失，大大節(jié)省了教學(xué)成本。且系統(tǒng)能夠跟隨實際市場情況，對設(shè)備進(jìn)行更新，也進(jìn)一步確保了學(xué)生知識體系的先進(jìn)性。同時，學(xué)生能夠根據(jù)自身需求，隨時進(jìn)入實訓(xùn)，并選擇需要練習(xí)的知識點進(jìn)行練習(xí)，使其學(xué)習(xí)需求得到了充分滿足。

第三，虛擬拆裝考核。虛擬仿真系統(tǒng)會對學(xué)生的的拆裝順序、零部件擺放位置等進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督，并對其不規(guī)范操作進(jìn)行警示。對于學(xué)生的拆裝速度、錯誤行為等，能夠進(jìn)行記錄、打印，更加有助于學(xué)生自我反思和教師的針對性指導(dǎo)。

3 結(jié)論

VR技術(shù)是當(dāng)前各領(lǐng)域十分關(guān)注的一項技術(shù)，在教育教學(xué)中也得到了廣泛的運用。汽車拆裝實訓(xùn)課具有較強(qiáng)的實踐性，是汽車專業(yè)學(xué)生課程學(xué)習(xí)中的重點，但是這一教學(xué)中還存在諸多問題，學(xué)校還需基于VR技術(shù)，對實訓(xùn)課教學(xué)進(jìn)行改革。充分利用該項技術(shù)優(yōu)勢，節(jié)約教學(xué)成本，提高教學(xué)效率，滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)需求，從而實現(xiàn)高效教學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉遠(yuǎn)華.汽車專業(yè)學(xué)生汽車拆裝實訓(xùn)教學(xué)改革的探索[J].成都工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2016，2（2）：103-105

[2] 邵博.汽車檢測與維修技術(shù)專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)改革探索[J].時代農(nóng)機(jī)，2015，4（4）：127-128

[3] 梅文濤，苑苓苓，鄭勇峰，高霞.沉浸虛擬現(xiàn)實技術(shù)在高職院校實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用探索[J].天津職業(yè)院校聯(lián)合學(xué)報，2015，8（8）：78-81

作者簡介：王鶴鵬（1986-），男，吉林磐石人，碩士，長春汽車工業(yè)高等專科學(xué)校助教，研究方向：車輛安全性，汽車操縱穩(wěn)定性。