关于虚拟汽车维修实验室在汽修专业教学中的应用研究

黄宇靖

摘 要 随着社会的不断发展，汽车销量不断增长，各种新技术、新设备在汽车上的应用也日渐增多，这对汽车维修专业的教学内容和教学质量提出了新的要求。虚拟汽车维修实验室集教学和实验于一体，在汽修专业教学中具有重要的作用。

关键词 虚拟实验 汽车维修 教学应用

中图分类号：G424 文献标识码：A

1 概述

虚拟实验是指在计算机系统中采用虚拟现实技术实现各种虚拟实验环境，实验者可以像在真实环境中一样完成各种预定的实验项目，所取得的学习或者训练效果等价于甚至优于真实环境中所取得的效果。虚拟实验是区别于实际动手实验的一种新的实验形式，它依赖于各种仿真手段，利用软件技术构建实验环境，并通过协调相关硬件设备形成虚拟实验系统。

虚拟汽车维修实验室作为虚拟实验室的一种，综合运用了数学理论、相同原理、信息技术、系统技术以及部分汽车领域的相关技术，其应用理论基础包括四个部分：认知理论部分、建构主义理论部分、自主学习理论部分和自我监控理论部分。学生在利用虚拟汽车维修实验室进行学习之前，需要具有一定的汽修专业知识基础，并对虚拟实验室的理论基础有一定的了解。虚拟汽车维修实验室的教学系统具有强大的课件制作功能，并包含大量的多媒体素材资源，便于实现资源的导入导出和快捷搜索。同时，系统还具有个性化的界面设计和直观形象的屏幕展示，可以极大地提高学生的学习兴趣。

2 虚拟汽车维修实验室在汽修专业教学中的重要性

作为一种集中了众多现代先进技术的实验系统，虚拟汽车维修实验室在提高汽修专业的教学质量、促进学生全面健康发展方面具有重要的作用。首先，虚拟实验室的使用可以促进学校和企业之间的交流互动。学校与企业之间进行合作，可以使学生在学习时更有目的性和针对性，有利于对学生进行定向培养，学生在毕业后也可以更好、更快地进入工作岗位，同时，企业也可以安排员工到学校进修，从一定程度上促进开放教育的实现。

其次，虚拟汽车维修实验室集中了现代汽车技术及相关信息，对于学生的学习有重要的帮助。传统的实验和教学内容多有过时之处，难以跟上时代的步伐，很多学生在毕业后还要在企业接受培训方可正常工作。虚拟实验室的使用有效地解决了这一难题，学生在其中学习到的知识更具现代性和实用性。

最后，虚拟汽车维修实验室在培养学生动手实践能力、创新能力等方面具有重要的作用。虚拟实验室不同于传统形式上的实验室，它不需要教师花费大量的时间准备实验器材、教学课件等，虚拟实验室自带的课件以及相应的演示实验可以有效地减轻教师的授课负担，而虚拟实验室的自我学习和自我监控功能允许学生自主进行探究活动，这在培养学生良好的实践能力和创新思维能力方面具有非常重要的作用。

3 汽车维修专业的教学现状

目前，国内外已经有很多组织开展虚拟实验室系统的研究和建设工作，也取得了一定的成就，如何利用虚拟实验室加强教学研究是很多人都在探讨的一个问题。现阶段我国的汽车维修专业教学中存在很多问题，主要包括以下几方面：许多教师将汽车构造讲解与专业课分离，忽视了两者之间的相互联系，导致学生学此忘彼，教学效果较差；有些学校的实验教学设施不全，一些汽车的零部件由于构造复杂，学生难以想象，但又没有实物参考，导致学生空有理论无法实践；部分教师重理论轻实践，忽视了实验和实习在学生实践能力培养中的重要作用。

虚拟汽车维修实验室集课堂理论教学与实践教学于一体，可以更合理地安排这两方面的学习时间，促进学生理论与实践学习的相互结合，同时，虚拟实验室个性化的界面设计和丰富的课件资料可以有效地激发学生的学习兴趣和学习热情，提高他们学习的积极性。

4 虚拟汽车维修实验室在汽车维修专业教学中的应用

虚拟汽车维修实验室可以利用虚拟现实技术生动形象地表现汽车维修专业的教学内容，营造逼真的教学环境，对教学有很大的帮助，但是由于虚拟实验室在专业教学方面的应用时间不长，因此其教学方法还有待于进一步探讨。以下主要从教师的教学理念、学生的应用、理论与实践的结合以及校企合作等方面提出了一些教学建议。

4.1 转变教师的教学理念

传统的汽车维修教学无论是理论教学还是实践教学，都以教师为中心，以教师的讲授为课堂重点，学生在教师的指导下进行学习和实践，虚拟汽车维修实验室的应用可以有效地改变这一情况。虚拟实验室系统中含有大量的课件资料，教师无需进行课程设计即可直接使用授课，减轻了教师的课前准备工作。同时，学生的学习由其自身主导控制，教师的职责由课堂授课转变为课堂组织，以及对学生学习中遇到的一些问题进行解答。因此，授课教师要转变传统的教学观念，努力融入新的教学方式和教学体系中，从而更好地完成授课任务。

4.2 加强学生对虚拟实验室系统的了解和应用

传统的实验教学由教师安排好实验设备和实验内容，学生只需根据要求进行操作即可，而虚拟实验室系统综合了多项现代信息技术，在对其进行应用之前需要学生具有一定的理论基础。虚拟实验过程包括符号性学习、观察性学习和技能性学习。其中，符号性学习包括学生对实验原理、实验规则等的理解和掌握，观察性学习包括系统的一些演示实验，技能性学习包括学生在实验过程中对于各种设备的使用和操作过程等，学生只有在对其各部分的操作和功能充分了解之后才能更好地进行学习探究。

4.3 加强理论与实践结合

虚拟实验室的应用为加强理论与实践的结合提供了良好的契机。传统的教学方式容易出现重理论轻实践的现象，对于汽车维修这样一个对动手实践能力有很高要求的专业来说，实验是一项不可缺少的教学内容。虚拟实验系统中包含有大量的课件资料及相关实验，为学生理论与实践的共同发展提供了极大的便利。但是在利用虚拟实验室进行教学时，教师要适时地跟踪学生的学习进度和学习状态，防止在学生中出现忽视理论学习、一味进行探究实验的现象。理论与实践是两个相互促进的部分，虚拟实验室的运用可以解决重理论轻实验的问题，但也要防止重实验轻理论现象的发生。

4.4 加强校企合作，促进开放教育

虚拟实验室的建立需要学校和企业双方的共同努力方可实现，学校可以提供良好的学习、教育环境，企业则可以提供各种具体的维修项目及相关资料，使得虚拟实验室系统的资源库可以实时更新。学校与企业之间进行合作，有利于学校为企业定向培养学生，也有利于企业为学校提供项目资源。同时，企业也可以安排员工参与虚拟实验室的教学课程，提高员工的专业技术水平，为员工提供更好的发展平台，获得更多的发展机遇，在一定程度上促进我国开放教育的实现。

此外，由于虚拟汽车维修实验室的运用极大地减轻了教师的教学负担，因此，学校可以借此机会优化汽修专业的教师资源，通过竞争、评价机制对教师进行选拔，从而提高汽修专业教师的整体素质，促进汽修专业教学质量和教学效率的提高。

参考文献

[1] 吕守林.以虚拟实验室建设为契机，推进实验教学改革.实验技术与管理，2009.

[2] 汪航，孫琪.教学型虚拟实验室的应用研究.现代远距离教育，2010.

[3] 汪冰，王树红.高职汽车维修类专业实践教学内容体系构建探析.太原大学学报，2009.