汽修专业中虚拟仿真游戏应用及教学提升研究

潘星驰

（宜兴高等职业技术学校，宜兴 214206）

0 引言

通过对汽车修理行业的广泛调研可知，汽车维修企业对于不同岗位有着不同的技能需求。因此职业院校汽修专业学生的能力培养及课程设置需要进行定制化调整，而定制化教学则以学生的实际操作能力培养作为第一原则。教学中要充分利用多媒体教学手段，使得学生在掌握一定理论基础的同时，能够基于如虚拟仿真游戏等方式开展个性化学习[1]，从而提高汽修课程教学的效果。

而随着信息化技术的应用，在汽车维修课程建设过程中，逐渐形成了各种以情境为载体，线下、线上相结合，并融入微视频、虚拟仿真等多种方式的教学体系。本文通过在教学过程中应用虚拟仿真游戏，介绍了“汽车修理工模拟2018”游戏的优势与操作流程，以增强学生对课程的兴趣，切实提高课程授课的质量。

1.采用虚拟仿真游戏教学的优势分析

通过调研发现，本校汽修专业引用虚拟游戏进行辅助教学，一方面节约了教学资源，相对减少了对本专业资金的投入；另一方面这种寓教于乐的教学方式，可以提升学生的理论知识和实践能力，达到事半功倍的教学效果。具体表现如下。

1.1 教师教学方式的改变

调研发现，很多职业院校的专业教师在教授《汽车维护与保养》时，需要分别讲解工具的使用和具体的操作步骤等，大致需要花费2多个小时。且每个班都需要这样重复进行讲解，费时费力，还不能确保同学们的学习效果。如果采用虚拟游戏软件来实施教学，可以让学生根据自己的实际情况选择性学习，教师则可以有更多的时间来为同学答疑和解决问题。教师从一对多的重复讲解转变为一对一的专门化、具体化授课，极大提高了教学效率。

1.2 学生学习方式的变革

在虚拟游戏软件中，学生可以将更多的时间精力投入到虚拟操作中，通过软件来进行模拟汽车维护和保养的操作过程。同时，学生还可以根据自己的学习进度和熟练程度，进行反复练习。在整个实操学习中，这种新颖的学习方式更容易吸引学生，调动学生学习的积极性和主动性[2]。

1.3 教学资源的节约

实训课程往往会对实训工具和设备造成一定的损耗，每年学校都需要对损耗的工具设备进行维护和增添。甚至有时会因为学生的操作失误，直接导致教具的损坏，造成更大损失。而采用虚拟游戏软件模拟实操，学生可以在电脑上反复操作练习，待操作步骤熟练掌握后再进行实物操作，可以有效降低实训设备的损耗率，同时还可以增强学生的自信心。由此可以节约不少的实训成本。

1.4 提升教学质量

我校汽修专业学制为3年，但根据教育部对中等职业院校的要求，第3年需要学生顶岗实习。因此学生在学校实际上课的时间只有2年，2年中学生需要掌握扎实的理论知识和丰富的实践经验，时间紧任务重,这些教学任务成了目前中职院校的一项难题。而引入游戏模拟软件进行辅助教学，可以节省大量课上教学实践，从而有效解决目前这一难题。

1.5 提升实训的安全性

通过虚拟仿真游戏不仅能够提升学生的学习效率，还能够降低安全事故发生的概率。汽车实训车间的一些设备、台架均属于大型机械产品，人数较多的班级实训时，存在一定的安全风险。但是如果能够分为设备实操和仿真实操的不同小组进行实训学习，专业教师也有更多精力来进行巡视，从而降低风险发生的概率。

2. 虚拟仿真游戏教学方案设计

利用游戏仿真软件作为教学工具已逐步呈现于中职专业教师的课堂。要想将模拟仿真游戏用好，且用得恰到好处、恰合时宜，需要授课教师深入研究，并且在备课时充分考虑到环节的可行性、契合性，以达到突出教学重点的效果。要达到这样的目的，需要专业教师在日常教学中长期尝试和摸索，而不是仅仅作为一节示范课、公开课去展示。

此外，在教学中引入虚拟仿真游戏，还可以帮助学生向4S店企业文化进行靠拢。这也就意味着将现实操作和游戏操作同步进行，让每位同学在游戏中模拟操作，并通过任务模式不断巩固对操作规范的认知；而在真正实训中，将实操练透、练熟。同时，学生还可以在游戏中对未学习的课堂内容进行预习。

因此，教学中引入虚拟仿真游戏，是将专业性和科技性在课堂上实现有机统一，也是极具挑战性的教学尝试。其具体课堂实施方法可以分为以下3步。

2.1 充分备课，熟悉游戏操作

结合《汽车维护与保养》课程中的内容，对教学内容进行有效的拆分、优化和整合，用以应对一级、二级维护以及各类保养中的规范操作。同时，教师要熟悉虚拟游戏的每一个环节，最好能够做到熟练操作。

2.2 善于调控课堂与游戏的主次

专业教师要明确，游戏只是一种课堂辅助方式，而不是整堂课的主体。所以要合理切入游戏时间，这就需要在教师备课时认真考虑，并结合课堂实际情况来实施。新授课程可以安排得多一些。实际操作时，可以将电脑作为虚拟工位安排学生轮换操作，通过对比成绩吸引激发学生的好胜心。

2.3 把握游戏内容的完整性

在游戏中会遇到步骤缺少以及因游戏设定而不规范之处，教师应该强调任务的规范性和完整性，延伸出一些缺少的环节认真讲解，加深学生的印象，从而对系统内容的完整性做到查漏补缺。

3.汽修专业虚拟仿真游戏的教学应用

通过对比各种汽车维修类虚拟仿真游戏的内容与细节后，本研究选择了“汽车修理工模拟2018”这款游戏。该游戏有着独特的优势，具体表现如下。

（1）操作场景更加逼真。无论是维修车间、维修工位、整车以及各类维修工具，都能够很好地还原真实的汽车修理厂，增加了对学生的吸引力。

（2）采用三维模型将车辆的拆装制成动画，更容易让学生熟记车辆的拆装步骤，并且动画中配备了具体的车辆组配件讲解。这样学生在操作上更容易减少失误，使得操作更加规范。

（3）学生可以通过这款游戏学习软件来进行实操练习，在学习上更灵活自主。教师也可以设计考卷，来监管学生的学习情况，并根据学生反馈的成绩，采取相应的教学措施。

3.1 结合汽修学科特点有针对性地选用多媒体教学手段

以虚拟仿真游戏为代表的多媒体技术，在职业教育课堂中已得到广泛应用，是现代教育的重要教学手段。教师在实际的教学工作中，需结合学科内容和自身教学特点选择相应的教学媒体。

3.1.1 学生自身实际情况

学生存在个体差异，每个同学自身的发展情况也各不相同，主要包括年龄、心理和认知水平等特征。这些差异性特征使得教师在选用多媒体教学手段后，学生所反馈的学习情况存在明显差异[3]。所以在选用多媒体教学时，教师应充分考虑学生的自身情况及他们的学习能力，做好课前的学情分析。那么教师可根据虚拟仿真游戏适当调整课程进度，尽可能照顾到每位同学。

3.1.2 教学内容和要求

教学方法和教学手段都是服务于教学活动的。无论采用哪种多媒体手段，都需贴合教学内容和要求[4]。为优化教学活动，而达到良好的教学效果，需要教师结合教学内容选用合适的教学媒体。

3.1.3 教师对教学手段的灵活掌握

在实际的教学过程中，教师需完全熟悉教学多媒体的功能，并可以灵活掌握对其的使用。教师对多媒体的操作能力水平会直接影响教学效果。如果教师能够熟练操控虚拟仿真游戏，可以提升学生们的学习兴趣。例如对汽车进行简单的轮胎检修。首先要将被修车辆移送至举升机准备进行举升，进行整车检查（图1）；然后切换至检测模式，能用红色标识出待修部件。

图1 模拟举升车辆

3.2 科学、恰当地使用虚拟仿真等游戏

虚拟仿真等游戏已经在汽修课堂上普遍使用，利用这种教学手段可以达到深化课堂内容，优化教学效果的目的。但是虚拟仿真等游戏仅作为教学的一个辅助工具，更主要的还是依赖于教师的实际教授。因此在日常教学中，专业教师应注意传统教学和多媒体教学在教学过程中的实际作用，分清主次，相辅相成，科学合理地使用多媒体。

另外，在职业教育阶段的实际教学中，虚拟仿真游戏等多媒体作为教学的辅助工具，主要是为深化课程学习内容，优化教学模式、教学过程等，提升学生的学习兴趣和能力。因此，教学中，教师的主导地位和学生的主体地位不能被替代。

3.3 抓好课程的教学设计，促进教改创新

教学设计是教学内容的具体体现，利用虚拟仿真游戏等教学手段，做好课件的教学设计，不断推进教学改革创新。

（1）正确对待虚拟仿真游戏等教学手段，将虚拟仿真游戏与其他教学方式相结合，尽可能最大化地实现课堂教学效果。在进行教学设计时，课件内容应以教学目标为基准，不偏离教学目标，应具有针对性、多样性等。对内容学习需设置好教学的重难点，让学生有目的、有计划地去学习。

（2）适当选择虚拟仿真游戏教学方式。应注意尽可能发挥虚拟仿真游戏的教学特性，将更多精力放在学科内容的重难点上，如学科中比较抽象生疏复杂的课程、实操训练等。教师在授课过程中将这类不易理解内容，通过虚拟仿真游戏的教学方式进行展现和深析，物尽其用，从而达到更好的教学效果。

如讲授拆装轮胎的课程，可以通过仿真游戏将拆装轮胎的操作过程以视频的方式播放给学生，期间给学生重点讲解操作的规范步骤。然后让学生通过虚拟仿真游戏练习熟练后，再进入实训室实物操作，提升了教学效率（图2）。

图2 模拟拆装轮胎

（3）充分发挥虚拟仿真游戏教学的特性，利用多媒体自身优势，科学合理地设计多形式的多媒体课件，将课堂与多媒体教学有机结合，推动对传统教学的改革。虚拟仿真游戏教学设计应注意格式简洁、内容准确、实用性强这三个方面，学生可利用虚拟仿真游戏自主性地去学习，教师则可以改变一言堂现状，以传授知识和解决学生问题为主。

4 应用经验分享

通过在汽修专业课程中使用虚拟仿真游戏后发现，虚拟现实技术可以为教学过程带来无限的可能。除了身临其境的学习体验外，针对每一个学生定制化的学习化方案，可大大激发学生的学习热情，进而提高教学效果[5]。而且虚拟仿真游戏的使用，丰富了职业教学的实训内容，大大降低了教学的成本，并使学生的学习过程变得生动活泼[6]。

不过经过一段时间的应用后，调研发现，部分教师在教学过程中，更多地偏向对课件的制作和虚拟仿真等游戏的使用，对教学内容的深析和学生的学习情况投入较少，违背了教学的主体观念。虚拟仿真游戏是为了辅助教师把课上好。因此，学校在强化专业教师运用多媒体教学的意识时，应加以引导教师在教学过程中的主体教学地位，合理科学地使用虚拟仿真游戏等辅助教学工具。

在应用“汽车修理工模拟2018”进行《汽车维护与保养》的教学中发现，这款虚拟仿真游戏在细节上有很多亮点。例如，在商店购买轮胎时要对原车的轮胎尺寸进行选择，如果没有注意错误购买，就会导致无法安装。这样的场景给学生留下深刻的印象。

另外，在轮辋和轮胎购买后无法直接安装，而是生动还原了扒胎机和动平衡2种设备的使用场景和操作步骤；发动机换油保

养时，机油桶如果没有正对放油螺栓，会导致机油洒落。这些细节在学生的反复训练中会融入到他们的本能意识中，让他们在工作岗位少犯错误。

当然，这款游戏也存在一些不完善的地方，例如维修保养作业前没有安装翼子板布、前格栅布及车内三件套的步骤；机油加注后缺少用机油标尺进行检测液位的步骤；无法进行轮胎胎面磨损的检测等。这就是专业教师不能过分依赖虚拟仿真游戏教学的原因。游戏不可能完全模拟汽车维护与保养的所有标准操作，而且随着汽车技术的发展，汽车维护与保养的步骤与标准也在变化，所以要求专业教师适当调整教学内容，更有效地发挥游戏的作用。

5 结束语

虚拟仿真技术在汽车专业教学中很好地提升了教学的科技化和专业化。而受限于虚拟仿真实训室成本过高，我校专业教师团队通过发掘虚拟仿真游戏来进行填补，在经过设计和尝试后，也能达到预期效果。这样的教学模式增加了学生的学习兴趣和热情，同时也能为巩固强化专业技能服务。相信在未来的学习中，VR虚拟仿真技术抑或是仿真游戏，在《汽车维护与保养》以及其他各类汽车课程中必定能够实现真正的价值。