汽车服务工程专业虚拟实验室建设构想

摘 要：虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。利用虚拟现实技术，以数字化信息为基础，对我院汽车服务工程专业提供汽车拆装试训的数字化、信息化教学，对于提高教学质量，深化教学改革、丰富专业建设，有重要意义。

关键词：汽车拆装;虚拟实验室;立体化实验方法

汽车拆装实训是一门实践性极强的课程，动手实践能力和创新精神是汽车服务工程专业必备的基本素质，对于汽车拆装的学习是学校理论学习和企业实践经验的一个有效衔接，也是后续专业课学习的基础。针对我院汽车拆装实训设备缺乏、现有的数量较少情况，进行汽车发动机虚拟仿真试验项目建设可在一定程度上缓解汽车拆装试验设备短缺的问题，对于学院的专业建设具有重要的现实意义。目前，大多数高校都有针对课程使用实验教学软件，但由于每个专业或课程的情况不同，购买的软件所采用的工作环境、体系结构、编程语言、开发方法等也各不相同。针对我院汽车服务专业的汽车拆装实训课程，对汽车原理虚拟仿真实验进行了建设构想。

1 搭建汽车原理虚拟仿真实验的作用

（1）能较好的补充原有设备实验数量不足;（2）能较好的提高教学效率;（3）能有效的提高学生的参与热情;（4）能提高老师对学生学习理解的掌握;（5）能促进学生对专业基础知识的学习。

2 虚拟实验室平台的构建

虚拟仿真汽车原理实验室是高效管理实验教学资源，实现校内外、本地区及更广范围内的实验教学资源共享，满足多学科专业的虚拟仿真实验教学的需求。虚拟仿真试验平台要将设备和软件有效的连接，通过虚拟仿真系统间的无缝接合，使之达到一个整体的实验效果。虚拟实验室包括门户网站、实验前的理论学习、实验的开课管理、典型实验库的维护、实验教学安排、实验过程的智能指导、实验结果的自动批改、实验成绩统计查询、在线答疑、实验教学效果评估等功能，同时该平台可扩展集成第三方的虚拟实验课程资源或自建课程资源，为我院汽车服务工程或其他专业提供服务，如图1所示。本试验项目的试验目的是：（1）学习汽车发动机拆装的基本原理、操作工具、方法等基本知识;（2）掌握发动机的两大机构和五大系统的作用;（3）掌握发动机零部件的识图;（4）掌握发动机零部件组织关系。

3 虚拟实验采取的教学方法

本试验项目采取“三维立体化”教学方法，如图2所示，通过讲授内容和表现形式的立体化设计，达到传授知识、提高能力、拓展思维的试验目的。本项目全流程采用“教、练、考”一体化“全媒体”教学模式，将静态实物操作和传统的教学方式，升级为集图、文、音、像于一体的全新的资源载体，极大地丰富了课堂的教学形式，同时还提供丰富的教学互动，边学边测，边学边操作，大幅度提升了教学效率和效果。实施监测：教师通过教师PC端可以实时查看学生的操作进程情况。提醒学生遵守课堂纪律，强化教学管理，提高教学质量。随时测验：课程进行中可以同步进行零部件识别测验和操作过程测试。学生操作：学生需要填写相关信息登录，进入汽车发动机虚拟仿真项目的界面。首先需要了解本虚拟仿真實验的操作步骤、然后逐次选择对应的模块进行操作，在模块中可以对发动机的工作原理、零部件组成、零部件识别等内容进行学习;同时可以学习发动机的拆卸、安装步骤、维护检修相关知识;通过拆装的3D动画视频的形式展示各部件之间的拆装顺序及结构关系，在操作提示的指引下，学生选择各种专用工具，以3D高度仿真的形式模拟实际拆装，完成对发动机各总成的模拟拆装。

4 虚拟实验室知识构成

本试验项目包括基础知识学习、结构和零部件识别、零部件拆装、教学互动与知识问答、过程和考核管理5个环节，总体要求能够顺利执行并完成所有试验项目，掌握试验内容、试验过程和操作方法。在基础知识学习环节，学生需要认真阅读本次试验目的、要求，掌握试验工具的选用原则，熟悉试验操作要领。在结构和零部件识别项目中要掌握发动机的两个机构五大系统的组成、以及辨别各个零部件。零部件拆装环节是本次仿真试验的精髓部分，要学习零部件拆装的先后顺序和关键技术，以及工具选用等。教学互动和知识问答环节是仿真系统与学生之间问与答、学生与老师之间的问与答部分，能较好地检查学生对基础知识的掌握程度，同时老师也可以较好的进行指导。本虚拟实验室设计注重基础理论学习，即包括科普性知识和直观的动画演示，也包括了专业教学中的理论学习和操作要领，因此主要面向的是汽车服务工程专业 大二年级学生;同时考虑我校其他专业工程训练课程的需要，所以仿真项目平台可以选择性的使用，注重拆和装的过程学习，能有效的提高学生实验的效率，加强对知识的掌握。

参考文献：

[1]张晓娟.民办高校汽车服务工程专业实验室建设构想[J].教师，2015.8.

[2]腊国庆.虚拟现实技术在教育中的应用研究[J].宿州教育学院学报，2015.6.

[3]李军政等.基于网络的汽车构造虚拟实验室构建研究[J].农业装备与车辆工程，2013.11.

课题项目：2018年大连科技学院教学改革项目《基于“三点一线”的汽车服务工程专业职业技能教学体系研究》