VR虛擬現實技術在縣域中職汽修教學中的應用分析

摘要：隨著科技的不斷發展，VR虛擬現實技術已經在多個領域得到了廣泛應用，但在中職教育中的潛力尚未完全發掘。探討了VR虛擬現實技術應用于中職汽修教學中的可行性，并分析了該技術在學習成效、學習動機和教學體驗方面的優勢。VR虛擬現實技術可以為中職學生提供更具體的實踐性和沉浸式的學習體驗，幫助學生模擬和實踐汽車維修過程，提高他們的學習興趣、參與度和實際操作能力。同時，也分析了VR虛擬現實技術應用中存在的一些挑戰，如設備成本、內容制作和師資培訓等方面的問題。

關鍵詞：VR虛擬現實；中職；汽修

中圖分類號：G712 收稿日期：2024-06-20

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2024.10.032

1 前言

VR虛擬現實技術的快速發展已經引起了廣泛的關注和應用，通過模擬現實世界的環境和場景，為用戶提供身臨其境的體驗，使得人們可以與虛擬環境進行交互。在過去的幾年里，VR虛擬現實技術在汽車維修教學中的應用越來越受到關注，VR虛擬現實技術的引入為汽車維修教學提供了全新的可能性，通過模擬車輛故障和維修場景，學生可以在虛擬環境中進行實踐操作，提高他們的技能水平和自信心。通過探索VR虛擬現實技術在汽車維修教學中的應用，并評估其對學生學習效果和興趣的影響［1］。利用基于虛擬現實的汽車維修教學平臺可以提供豐富的虛擬汽車模型和維修場景，以及交互式的操作界面。

2 縣域中職汽修專業教學現狀和存在問題

德保縣職業技術學校（下稱“德保職校”）作為國家鄉村振興重點幫扶縣的職業學校，該校汽修專業教學是基于傳統的教學模式和實踐方式進行的，學生主要通過課堂講授和車間實訓來學習汽車維修知識和技能［2］。以現今的技術發展水平和教學眼光來看，這種傳統的教學方式已然更不上新時代的步伐，主要是存在的問題如圖1所示。

2.1 教學資源不足

汽修專業的教學資源主要體現在設備、器材和實訓場地上。由于設備和器材成本高昂，教學資源不足是一個普遍存在的問題，與其他縣域中職學校一樣，德保職校無法提供足夠的汽車維修設備和實訓場地，導致學生大部分時間只能進行理論學習，而缺乏實踐操作的機會，學生很難真正掌握汽車維修的技能，也無法培養出解決問題的能力和實踐操作經驗。此外，由于設備和器材成本較高，縣域中職學校無法及時更新和維護現有的設備，導致學生只能使用過時的設備進行實踐操作，無法接觸到最新的汽車維修技術和工具。在汽車行業快速發展的背景下，這種滯后的設備和技術無法滿足行業的需求，也限制了學生的職業發展。

2.2 教學內容陳舊

縣域中職學校由于設備的限制可以滿足的教學內容比較陳舊，教學內容的滯后會導致學生學到的知識過時。汽車行業的技術更新換代非常快，新的車型、新的電子系統和新的材料不斷出現，而縣域職校仍然停留在舊的技術和知識上。教學內容的滯后會影響學生的學習興趣和動力，學習是一個積極主動的過程，只有當學生對所學的內容感興趣并認為它們有用時，才能激發他們的學習熱情和動力。教學內容的滯后還會影響學生的就業競爭力，在當前激烈的就業市場中，擁有最新知識和技能的人才更受歡迎。如果學生學到的知識已經過時，無法滿足企業的需求，他們在求職過程中可能會面臨競爭劣勢。

2.3 缺乏實踐環境

實訓場地的不足也是一個不可忽視問題，縣域中職學校本身校園面積就不算大，更缺乏與實際工作環境相符合的實訓場地。汽車維修需要一定的空間來進行實際操作，例如拆卸和組裝汽車部件、檢測和修理發動機等。德保職校的實訓場地也非常有限，很難滿足學生的實踐需求。那么學生只能在教室里進行簡單的模擬操作，無法真正接觸到實際的汽車維修工作。

缺乏真實的實訓環境，學生很難真正掌握這些核心技能，教師也很難培養出對汽車維修工作的熟悉度和自信心。缺乏實踐環境還可能導致學生對所學專業的興趣和動力下降。當學生發現他們無法在實際操作中獲得滿足感和成就感時，他們可能會失去對所學專業的興趣。這將對他們的學習積極性產生負面影響，甚至可能導致他們選擇放棄學業。

2.4 師資力量不足

汽修專業是一門實踐性很強的專業，學生需要通過實際操作來掌握汽車維修技能。因此，教師在教授這門課程時必須具備豐富的實踐經驗和專業知識，這樣才能更好地解決汽車維修過程中的各種問題和挑戰，并能夠向學生傳授實用的技巧和方法。

在縣域中職學校汽車專業教師的培養，由于專業的特殊性，培養優秀的汽修教師需要投入大量的時間和資源。縣域的學校無法提供足夠的培訓和支持給教師，導致一線教師的實踐經驗和專業知識無法得到有效提升。另外，一些有經驗的汽修師傅可能更愿意選擇從事實際工作而不是教育工作，這也導致了學校難以招聘到具備豐富實踐經驗和專業知識的教師。因此，縣域中職學校面臨師資力量不足的問題，導致教學質量也受到一定的影響［3］。

3 VR虛擬現實技術在汽修教學應用中的可行性

隨著科技的不斷發展，VR虛擬現實技術在各個領域的應用越來越廣泛。在汽修教學領域，VR虛擬現實技術的應用也具有很大的可行性，通過利用VR虛擬現實技術可以有效改善中職汽修專業的教學問題［3］。VR虛擬現實技術教學的優勢如圖2所示。

3.1 模擬實驗和操作

使用VR虛擬現實技術進行汽車維修模擬實驗，具有諸多的優勢。對比傳統模擬實驗，VR虛擬現實技術能夠呈現更真實、更逼真的場景，將學生置于虛擬環境中，提供沉浸感較強的體驗。由于該技術具有高度的交互性和靈活性，學生可以在虛擬環境中進行大量的修理、拆卸和組裝任務，無需擔心造成真實車輛進一步的損傷和浪費。這也意味著，學生可以盡情地進行試錯和嘗試，從而提高技能和經驗。

此外，虛擬環境的開放性和可控性，也為學生提供了更為廣泛、多樣化的實踐機會，讓他們能夠更全面、深入地了解汽車維修技術的細節和實質。最后，VR技術還可以降低實驗成本和風險，減少對真實車輛的依賴和危害，同時也為學生提供了更為靈活、便捷的實驗環境。因此，使用VR虛擬現實技術進行汽車維修模擬實驗，是一種創新而有價值的教育模式，可以有效地提高學生的實踐能力和技術水平。

3.2 互動學習體驗

利用VR虛擬現實技術進行汽修專業的教學，可以為學生創造出一個沉浸式的學習環境。在這個虛擬現實的環境中，學生可以體驗到全新的學習方式，這將有助于他們更好地理解和記憶所學的內容。通過身臨其境的體驗，學生可以更加直觀地了解汽車維修技術和流程。他們可以直接互動并觀察虛擬車輛的內部構造和系統運作，從而深入理解各個部件之間的關系和作用原理。這樣的學習體驗激發了學生的學習興趣和動力，讓他們更加主動地去探索、實踐和思考。

通過不斷的實踐和反饋，學生可以不斷優化自己的技能，并逐漸形成自己的方法和思維模式。此外，借助VR虛擬現實技術，學生還可以與其他同學進行協作和互動，共同解決虛擬修理任務，這不僅增強了學生的團隊合作能力，也擴展了他們的視野和思維方式。

總而言之，借助VR虛擬現實技術進行汽車維修模擬實驗，將為學生提供一個沉浸式的學習體驗，激發他們的學習興趣和動力，不僅提高了他們的技能水平，也培養了他們的創新思維和團隊合作能力。

3.3 虛擬現場實訓

VR虛擬現實技術能夠為學生提供了更多實踐機會。在VR虛擬現實環境中，學生可以進行模擬實驗、操作、演示等活動，從而更好地掌握學習內容和技能。中職學校可以利用VR虛擬現實技術提供虛擬實訓場景，模擬真實的汽車維修現場。學生可以在虛擬環境中進行維修任務，包括故障排查、零部件替換等。此外，教師也可以在虛擬場景中模擬教學案例，指導學生進行實際操作。

通過這種方式，教師可以更好地控制教學進度和難度，確保每個學生都能夠跟上課程進度并掌握所學知識。同時，虛擬場景中的實時反饋功能也能夠幫助教師及時發現學生的問題并進行針對性指導。利用VR虛擬現實技術為學生提供更多實踐機會是一種創新的教育方法，而且能夠提高學生的實踐能力和解決問題的能力

3.4 遠程教學

使用VR虛擬現實技術支持遠程教學，可以使學生在不必親臨實地的情況下參與教學活動。借助虛擬現實技術，教師可以實時通過虛擬環境進行演示和指導，為學生提供直觀的教學內容。學生也可以通過虛擬環境中的仿真練習進行實踐和反饋，在模擬的學習場景中與教師進行交流和互動。

這種教學方式能夠打破時空的限制，提供更靈活、自由的學習方式。遠程教學使得學生可以根據自己的時間安排，自主選擇合適的學習時間和地點，更好地平衡學習與其他生活需求。在虛擬環境中，學生能夠以自己的節奏進行學習，充分理解和消化所學知識。

同時，虛擬現實技術還可以提供一對一的指導和個性化教學，根據每個學生的實際情況進行針對性的幫助和指導。這種個性化的學習方式可以更好地滿足學生的需求，提高學習效果。此外，學生在虛擬環境中的互動和合作也能夠培養團隊合作和溝通能力，促進知識的共享和交流。

總體而言，借助VR虛擬現實技術進行遠程教學，不僅提供了更靈活和高效的學習方式，還促進了學生與教師之間的互動和合作，為學生的學習帶來了更多的便利和機會。

3.5 多校異地協作教學

VR虛擬現實技術可以實現不同學校之間的異地教學。通過VR虛擬現實技術，學生可以在不同的地點實現同步學習，不需要考慮時間和空間限制。學生可以在家中通過虛擬現實設備參與遠程在線教學或者在不同地區學校之間進行虛擬課堂交流。德保職校是屬于國家鄉村振興重點幫扶縣的一個縣域中職學校，教育部會從其他地市的高職院校和重點中職學校派遣教師到德保職校進行幫扶支教。既然有如此多異地兄弟學校的支持，那么就可以利用VR虛擬現實技術實現異地協作教學。

作為被幫扶學校，德保職校只需配備簡單的接入設備和顯示設備后，就可以通過高速網絡遠程接入市級重點中職學校，使用其優質的教學資源，這樣對于德保職校來說，能夠在短期內節省財政資金的投入，而且還能提升教學的質量。通過VR虛擬現實技術，實現異地兩校之間教學資源的共享，也能從某種程度上滿足國家鄉村振興教育幫扶的要求［5］。

4 結語

利用VR虛擬現實技術可以提供更豐富、實踐性和沉浸式的學習體驗，幫助中職汽修專業學生更好地掌握汽車維修技能。然而，為了實施這些改進，需要中職學校投資相關的硬件設備和軟件系統，并進行師資培訓，同時也需要與行業合作，不斷更新和完善虛擬現實教學資源。

中職學校需要投資購買適用于汽修專業的VR虛擬現實設備和相關軟件系統，通過投入適當的資金，學校能夠為學生提供更好的學習環境和工具，使他們能夠更加深入地了解汽車維修的實際操作過程。

此外，汽車專業教師也需要接受相關的培訓，熟悉VR虛擬現實技術的操作和應用方法，以便能夠有效地指導學生進行虛擬實驗和操作。只有教師具備了相關知識和技能，才能夠將虛擬現實技術融入到教學中，讓學生真正受益于這種創新的學習方式。

參考文獻：

[1]謝忠華.VR技術在汽車專業教學中的應用[J].現代制造技術與裝備，2020（7）：214-215.

[2]周強.虛擬現實技術融入中職汽車專業實訓教學現狀調研及分析[J].教育傳播與技術，2022（S2）：92-99.

[3]聶永濤，王平，張強.VR技術在汽修實訓教學中的應用[J].汽車維護與修理，2020（11）：38-40.

[4]曹歡.虛擬現實技術在汽修專業信息化教學中的應用[J].內燃機與配件，2021（3）：256-257.

[5]何永康.職業院校新能源汽車教學中實驗教學平臺的應用探索[J].汽車維修技師，2023（5）：108-109.

作者簡介：

黃杰，男，1993年生，講師/工程師，汽車維修工（二級/技師），研究方向為汽車職業教育、汽車維修技術。