虛擬實驗技術(shù)在中職汽修教學(xué)中的應(yīng)用

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1、虛擬實驗技術(shù)在中職汽修教學(xué)中的應(yīng)用　　摘要：虛擬實驗技術(shù)可以提供一種實物和模型的環(huán)境，向?qū)W習(xí)者提供一種最具真實感的學(xué)習(xí)模式。它讓學(xué)習(xí)者擁有一個“自主學(xué)習(xí)”的環(huán)境，通過自身與信息環(huán)境的相互作用來得到知識和技能。本文通過分析虛擬實驗技術(shù)在中職汽修教學(xué)中應(yīng)用的必要性和實際應(yīng)用效果得出結(jié)論：虛擬實驗技術(shù)在中職汽修專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用，從汽車駕駛、構(gòu)造、維修、裝配以及汽車檢測等各方面進行模擬，緩解或解決了現(xiàn)行汽修專業(yè)教學(xué)中實訓(xùn)設(shè)備更新過快，成本過大、場地限制明顯等實際問題?！　￡P(guān)鍵詞：虛擬實驗技術(shù)中職汽修教學(xué)應(yīng)用　　一、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀　

2、　從20世紀90年代起，世界上很多高等院校對虛擬實驗技術(shù)開展了研究，如美國的麻省理工學(xué)院（MIT）建立了一個名叫BOLIO的測試環(huán)境，用于進行不同圖形仿真技術(shù)的實驗。利用這一環(huán)境，MIT建立了一個虛擬環(huán)境下的對象運動跟蹤系統(tǒng)；英國的Linda大學(xué)醫(yī)學(xué)中心以數(shù)據(jù)手套為工具，將手的運動實時地在計算機上用圖形表示出來，還首創(chuàng)了VR兒科治療法；德國的Ruhr大學(xué)開發(fā)的虛擬自動化實驗室，是一個關(guān)于控制工程的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，具有直觀形象的三維實驗場景視覺效果，實現(xiàn)了對虛擬自動化實驗的交互式操作。7　　我國在虛擬實驗研究方面起步較晚，但是發(fā)展

3、速度較快。中國科技大學(xué)、同濟大學(xué)已經(jīng)根據(jù)自身教學(xué)需求建立了虛擬實驗室，并專門構(gòu)建了虛擬仿真開放共享平臺，以實現(xiàn)教學(xué)資源的共享。在汽車相關(guān)領(lǐng)域，北京科技大學(xué)的虛擬實驗室，成功開發(fā)出了純交互式汽車模擬駕駛培訓(xùn)系統(tǒng)。通過計算機產(chǎn)生汽車行駛過程中的虛擬視景、音響效果和運動仿真，駕駛員沉浸到虛擬駕駛環(huán)境中，并有實車駕駛的感覺?！　《?、汽車專業(yè)教學(xué)中存在的問題　　1.汽修設(shè)備更新?lián)Q代較快、學(xué)校難以支撐其換代費用　　隨著高科技時代的來臨，汽車的發(fā)展日新月異。汽修專業(yè)的設(shè)備和儀器儀表更新速度加快，使用周期縮短，同時設(shè)備和儀器儀表價格不菲，

4、學(xué)校經(jīng)濟層面難以支撐，導(dǎo)致無法及時換代，日積月累實驗實訓(xùn)的教學(xué)設(shè)備和實際企業(yè)應(yīng)用的情況脫節(jié)，難以跟上時代的步伐?！　?.場地限制較為突出、不能大范圍的布置實訓(xùn)室　　汽修實訓(xùn)設(shè)備往往體積較大，占地范圍也同樣如此，且同樣設(shè)備由于費用和實際場地條件限制，也不能大范圍地購置。這樣會導(dǎo)致教師在實際示范過程中不能顧及到大部分或全部的學(xué)生，教學(xué)開展有一定的局限性?！　?.對實體實訓(xùn)設(shè)備的不熟悉，常常造成意外危險和設(shè)備損壞　　在實訓(xùn)設(shè)備初次或前幾次的使用過程中，由于學(xué)生乃至教師對設(shè)備的了解和熟悉缺乏一定的經(jīng)驗積累過程，沒有經(jīng)過必要的“養(yǎng)成

5、訓(xùn)練”，常常出現(xiàn)學(xué)生受到一定的意外傷害或者實訓(xùn)設(shè)備受損害和破壞的情況?！　∪⑦\用虛擬實驗技術(shù)在汽修教學(xué)中應(yīng)用的必要性　　1.促進教學(xué)改革，改變教學(xué)方式7　　基于虛擬實驗技術(shù)的教學(xué)，突破傳統(tǒng)教育的時間和空間限制，使學(xué)生擁有自主學(xué)習(xí)的環(huán)境，擴大學(xué)生的學(xué)習(xí)空間，增強學(xué)生的想象力；從傳統(tǒng)單一的師生交互環(huán)境，轉(zhuǎn)變到師生、人機、生生多個交互系統(tǒng)的有機環(huán)境；教學(xué)過程中教師作為引導(dǎo)者與組織者，學(xué)生作為主導(dǎo)者與參與者，教師啟發(fā)引導(dǎo)、學(xué)生自我學(xué)習(xí)與相互交流討論等教學(xué)方式能夠全面體現(xiàn)與實施。　　2.激發(fā)學(xué)生熱情，提高教學(xué)效率　　基于虛擬實驗技

6、術(shù)的教學(xué)，擺脫了傳統(tǒng)書本教學(xué)和普通多媒體演示的教學(xué)模式。它能夠模擬真實場景，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中身臨其境地進行虛擬訓(xùn)練，還可以提供各種基于專業(yè)知識和技能的教學(xué)游戲。這樣可使原本枯燥乏味的理論知識和難于操作的實操變得有趣，有利于學(xué)生在人機交互過程中產(chǎn)生強烈的學(xué)習(xí)欲望，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，提高教學(xué)效率。　　3.合理配置成本，拓寬教學(xué)知識面　　傳統(tǒng)汽車實訓(xùn)室往往需要很大的場地與投資，建立一套虛擬實驗室的投資要小得多；虛擬實驗技術(shù)在使用過程中，材料消耗低，設(shè)備可靠性高，維修概率小，學(xué)生安全性高；還可將一些危險性高、開展難度大的項目采用虛擬

7、實驗技術(shù)進行，比如訓(xùn)練各類檢測設(shè)備的操作方法、各種故障診斷與排除的技巧等，既解決了某些現(xiàn)實中無法開展的難題，又保證了安全。　　四、虛擬實驗技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)的相互關(guān)系　　1.虛擬實驗技術(shù)對傳統(tǒng)教學(xué)的影響7　　傳統(tǒng)的教學(xué)以教師講課為主，學(xué)生聽課為輔，教師講什么學(xué)生學(xué)什么，教師主宰整個課堂，導(dǎo)致學(xué)生被動地學(xué)習(xí)。久而久之，學(xué)生固定了思維，創(chuàng)新能力無法得到有效提高。虛擬實驗利用先進的計算機仿真技術(shù)、人機接口技術(shù)、多媒體技術(shù)以及傳感器技術(shù)等，使它生成的視覺環(huán)境是立體的、音效是立體的，人機交互是和諧友好的，因此虛擬實驗技術(shù)將一改人與計算機

8、之間枯燥、生硬和被動的現(xiàn)狀，創(chuàng)造使學(xué)生陶醉在流連忘返的學(xué)習(xí)之中的環(huán)境?！　?.虛擬實驗技術(shù)對教學(xué)手段的影響　　互動啟發(fā)式教學(xué)，通過好像身臨其境、自主控制的人和機器的交互，給學(xué)生提供諸如視、聽、嗅、觸等各種直觀而又自然的實時感知交互手段、最大限度地方便學(xué)生的操作，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率；發(fā)現(xiàn)式教學(xué)，教師要