探析虛擬現實技術在汽車構造實驗教學中的應用

摘要：汽車構造是車輛專業的重要一門學科，該學科包含著大量的基礎知識，對其它課程的學習具有重要影響。近年來，虛擬現實技術逐漸應用在該汽車構造試驗教學中，大大提升了教學效果。本文主要論述了虛擬現實技術在汽車構造試驗教學中應用的意義，并重點對其具體應用進行了分析，以便提升學生學習效率。

關鍵詞：虛擬現實技術 意義 汽車構造 試驗教學 具體應用

引言：隨著社會的進步，現代教育的發展，汽車構造實驗教學越來越受重視，同時對其也提出了更高的要求。不僅要求學生掌握相關的專業知識，而且對學生的的實踐能力與操作技術更加關注。傳統教學方法不僅會提升實驗成本，而且其效果也不明顯。這就需要積極運用虛擬現實技術，培養學生形象思維，提高操作能力。

一、虛擬現實技術在汽車構造實驗教學中應用的意義

首先，利用先進的虛擬現實技術可以安裝相關的虛擬軟件，進行練習。例如，可以安裝虛擬拆裝軟件，在使用該軟件練習后，再進行實驗，可以減少錯誤操作。不僅提升了實驗操作效率，而且也有效防止了對設備的損害，大大降低了實驗教學成本。

其次，虛擬現實技術作為一種新的事物可以激發學生的興趣，而且該技術的應用，改變了以往單一枯燥的教學模式，有利于營造良好的汽車構造實驗課堂氛圍，進而激發學生強烈的學習愿望，使其積極主動參與到實驗活動中。

二、虛擬現實技術在汽車構造實驗教學中的應用

首先，可以將該技術應用在汽車建模實驗教學中。虛擬建模不僅是汽車構造教學的基礎內容，也是最重要的一部分，在教學中融入該技術，不僅可以降低實驗難度，而且還利于培養學生的形象思維[1]。這就需要教師在了解相關實驗知識的基礎上，選取相關的軟件。而且在這一教學中，必須要讓學生了解汽車的主要構件。然后用軟件，構建各個零部件的模型。通常情況下，在該教學環節中，應用Solikworks軟件的效果比較好。它屬于一種三維建模軟件，不僅會增強零部件模型的立體感，而且還會有一種較強的逼真效果，可以讓學生一目了然，更好的了解相關建模知識，使學生對汽車整體構架更清晰，為其實際模型構件實驗奠定了良好基礎。

例如，在進行東風汽車的虛擬建模時，首先要讓學生對其零部件種類及數量進行了解。然后利用Solikworks軟件構建東風汽車數字模型。例如，曲柄連桿機構、變速器、萬向傳動裝置、雨刮器、儀表盤等。然后當虛擬建模完成后，教師可以運用Solikworks軟件中的相關插件制成比較逼真的動畫，為學生呈現更加直觀形象的畫面。在此基礎上，進行實際操作和實踐，不僅能夠節省實驗的時間，而且還能在一定程度上減少不必要的問題發生，使其試驗順利進行，對汽車建模實驗教學效果的提升具有重要意義。

其次，可以利用虛擬現實技術構造實驗虛擬仿真系統。在新時期，虛擬現實技術逐漸成為汽車構造實驗教學的新媒體。同時在其教學中也得到了比較廣泛的應用。例如，汽車仿真駕駛系統、汽車虛擬設計系統、汽車常規維護系統、汽車總成拆裝系統等。其中，虛擬拆裝系統的應用效果是比較好的，將其應用到汽車構造實驗教學中，會以三維互動的形式，為學生呈現直觀、逼真的畫面。與此同時，通過該系統，還能清楚的看到汽車的基本結構。另外，在這一過程中，學生不僅了解了實驗總體流程，而且對工作原理也更加清楚，是理論知識內化的一種過程，更是學生進行真實實驗的基礎。除此之外，利用虛擬技術還能進行虛擬拆裝，在進行拆裝練習的同時，也在一定程度上避免了實物的磨損。而且虛擬系統提供了不同形式的拆裝，即總體拆裝和零部件拆裝。這樣學生就可以進行不同的練習，對其綜合能力的提升具有重要

意義。

在實際教學中，在進行拆裝實驗時，可以運用相關的虛擬拆裝軟件。一般來說，雖然汽車專業的學生對拆裝的方法及步驟都有一定的了解，但是與真正的車間接觸的是比較少的，在一定程度上限制了實驗效果的提升。而虛擬現實技術的應用，有效彌補了這一不足。在進行汽車拆裝實驗教學時，教師可以利用虛擬現實技術模擬拆裝實訓車間的場景[2]。這一場景的設置更有利于促使學生快速進入實驗狀態，而且通過比較真實的場景，還會發散學生的思維，進而更好的進行實驗。例如，運用該技術設置配有發動機拆裝臺架、工具車等。這些設備的模擬都是為其拆裝工作做的準備。如，工具車中通常都會裝有扭力扳手、鉗子、套筒等工具。這樣學生在虛擬操作中，也會按照實際操作方法進行。另外，在虛擬拆裝中，還具有一大優勢，當拿起工具車中的拆裝用具時，系統上會顯示相應工具的參數，使學生對工具的特點與功進行深入了解。在長時期練習中，不僅進一步豐富學生的理論知識，而且對學生操作技術的提高也具有重要意義。

此外，在虛擬拆裝實驗過程中，虛擬仿真系統還會對其拆裝過程進行嚴格規范。例如，螺栓安裝扭矩、相關零件的擺放位置等。不僅有利于提升教學效果，而且還能使其在實際實驗中嚴格按照規定與要求進行，進而提升實驗的有效性。

結論：總而言之，在汽車構造實驗教學中，融入虛擬現實技術，不僅能激發學生興趣，而且還有利于實現良好的教學成果。因此，必須要對該技術的應用加以重視。不僅可以將其應用在汽車虛擬建模實驗教學中，而且還可以利用虛擬現實技術構造實驗虛擬仿真系統，提升零件處理的透明性，有利于培養學生形象思維，提升學生實踐動手能力，同時對試驗教學質量的提升也具有重要意義。

參考文獻：

[1] 滕菲，李慶華，李未.虛擬現實技術在汽車類專業實驗教學中的應用[J].吉林工程技術師范學院學報，2018（01）：90-93.

[2] 張平霞，朱永強.虛擬現實技術在《汽車構造》教學中的應用研究[J].拖拉機與農用運輸車，2010（02）：78-79.

作者簡介：趙桂林，性別 男 民族 漢 籍貫 四川 廣安

出生年月：1987，06

研究方向：汽車教學研究