虛擬仿真系統在汽修專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的應用
隨著(zhù)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展和汽車(chē)市場(chǎng)的不斷壯大，汽車(chē)作為人們基本的交通工具越來(lái)越受到人們的青睞，我國人均汽車(chē)擁有量越來(lái)越大。然而，汽車(chē)維修服務(wù)在我國明顯滯后，汽車(chē)維修技能型人才明顯短缺。因此，大力培養汽車(chē)維修技能型人才，提高汽車(chē)維修專(zhuān)業(yè)教學(xué)質(zhì)量，優(yōu)化教學(xué)條件成為各中職院校教學(xué)改革的重點(diǎn)。當前，各中職院校在汽修專(zhuān)業(yè)教學(xué)方面還存在著(zhù)諸多問(wèn)題。汽修專(zhuān)業(yè)教學(xué)現狀
1.課堂理論教學(xué)枯燥乏味
在日常課堂教學(xué)中發(fā)現，由于中職學(xué)生入學(xué)的理論基礎就相對較弱，學(xué)生對于汽車(chē)原理知識缺乏興趣?，F在大部分技校汽修專(zhuān)業(yè)都采用一體化教學(xué)，理論教學(xué)和實(shí)習教學(xué)的相結合，這種教學(xué)方式，在很大程度上可以改善學(xué)生的厭學(xué)情緒，學(xué)生對簡(jiǎn)單的拆裝、檢測等實(shí)踐學(xué)習興趣較高，但在學(xué)生參與程度上，學(xué)生的參與是被動(dòng)的，技能的掌握方式是模仿型的。因此，學(xué)生的參與程度只停留在模仿操作的層面上，其自覺(jué)、努力的程度低下，在學(xué)習過(guò)程中容易出現從一開(kāi)始的“我要學(xué)”逐步衰變成為以后的“要我學(xué)”。
2.理實(shí)一體化對教師要求高
教師的水平?jīng)Q定學(xué)生的水平。沒(méi)有高素質(zhì)的教師隊伍，就不能培養出合格的學(xué)生。要建立一支高素質(zhì)、結構合理的專(zhuān)業(yè)教師隊伍，除具備教師的基本素質(zhì)外，主要是對專(zhuān)業(yè)教師的理論知識和實(shí)操能力方面提出更高的要求。對于從事汽車(chē)維修教育的教師來(lái)說(shuō)，汽車(chē)技術(shù)飛速發(fā)展，教師的專(zhuān)業(yè)知識和操作技能能否跟上汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展，是影響技工教育培養合格畢業(yè)生的一個(gè)重要因素。但實(shí)際操作過(guò)程中卻發(fā)現，由于老師的個(gè)人水平與經(jīng)驗不盡相同，真正上同一個(gè)知識點(diǎn)是卻是“各念各的經(jīng)”。缺乏統一的系統化的實(shí)訓模式。部分大學(xué)本科畢業(yè)的老師，黑板上講得頭頭是道，到實(shí)訓室遠不如一位高中都沒(méi)畢業(yè)的老師傅，然而老師傅也有其缺憾之處，雖然會(huì )做會(huì )修，但讓他講出來(lái)或者通過(guò)合理的理論傳授給學(xué)生那也是難上加難。
3.實(shí)訓設備損壞、材料的消耗大
眾所周知，汽車(chē)實(shí)體教學(xué)設備十分昂貴，教師的教學(xué)培訓費用也非常高，加上學(xué)生對設備不熟悉在實(shí)訓教學(xué)過(guò)程中經(jīng)常會(huì )發(fā)生設備損壞，這些都增加了成本投入。有的學(xué)校實(shí)訓室的管理老師不敢對學(xué)生開(kāi)放，幾萬(wàn)的設備，學(xué)生幾個(gè)小動(dòng)作就要修半天。又比如在汽車(chē)保養環(huán)節中每做一次全程保養至少要幾百元的材料費用（機油、空濾、機濾），部分價(jià)值高的車(chē)輛耗材還不止這個(gè)價(jià)格，鈑金、油漆等工作開(kāi)展起來(lái)消耗更是驚人。如果能在電腦上實(shí)現仿真模擬，那么這部分資金就能大大的節約下來(lái)。
虛擬現實(shí)技術(shù)是利用三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)以及高分辨顯示技術(shù)，生成三維逼真的虛擬環(huán)境，使客戶(hù)成為虛擬環(huán)境的一員，進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，感知和操作虛擬世界中的各種對象，從而獲得身臨其境的感受和體驗。
虛擬現實(shí)技術(shù)的基本特征是沉浸性、交互性和想象性。由于虛擬技術(shù)具有可操作性、真實(shí)性、可重復性等優(yōu)點(diǎn)，應用在教育行業(yè)上為教育技術(shù)的發(fā)展提供了一個(gè)飛躍的平臺，它營(yíng)造了“自主學(xué)習”的環(huán)境，由傳統的“以教促學(xué)”的學(xué)習方式代之為學(xué)習者通過(guò)自身與信息環(huán)境的互動(dòng)來(lái)獲得知識和技能的新型學(xué)習方式。它已經(jīng)成為了當今教育技術(shù)和計算機多媒體輔助教學(xué)的重要發(fā)展方向之一。
汽修仿真教學(xué)系統是根據虛擬現實(shí)技術(shù)開(kāi)發(fā)的培養汽車(chē)維修技能人才的軟件，是專(zhuān)為汽車(chē)維修操作技能的教學(xué)、實(shí)訓和考核而開(kāi)發(fā)的互動(dòng)型仿真軟件。其核心內容是應用虛擬現實(shí)技術(shù)實(shí)現的三維互動(dòng)理念。采用動(dòng)畫(huà)、圖片、視頻等多種表現形式。設計出適合汽車(chē)構造教學(xué)特點(diǎn)的詳盡、逼真的實(shí)物模擬，以生動(dòng)、形象的交互式原理動(dòng)畫(huà)，清晰、直觀(guān)的三維運動(dòng)仿真，詳細、實(shí)時(shí)的系統電路圖，零部件的拆裝及故障設置與檢修等，使學(xué)生對教學(xué)內容更易于接受和理解，學(xué)生還可以進(jìn)行模擬動(dòng)手操作，真正掌握汽修技能；同時(shí)，老師可根據教學(xué)內容對學(xué)生進(jìn)行逼真的展示和交互，還可以對教學(xué)內容進(jìn)行創(chuàng )建、編輯、修改，輕松掌握課程管理；相較于昂貴的大型實(shí)體實(shí)訓設備，虛擬仿真系統可實(shí)現多人實(shí)時(shí)操作，不僅提高了培訓效率，也大大降低了設備投資成本。
虛擬汽車(chē)教學(xué)培訓系統以3D互動(dòng)方式直觀(guān)展現汽車(chē)的基本結構和工作原理，以及虛擬拆卸與安裝（每一步互動(dòng)操作都有相應的語(yǔ)音解說(shuō)或提示）。并提供3D互動(dòng)、故障診斷及考核功能。本系統包含汽車(chē)機械常識、汽車(chē)文化、汽車(chē)的美容與裝飾、汽車(chē)電子電工技術(shù)應用、汽車(chē)結構與拆裝、汽車(chē)使用日常維護、汽車(chē)的修理、汽車(chē) 性能檢測、汽車(chē)故障診斷九大模塊：（1）汽車(chē)機械常識包含量缸表的使用、曲軸的測量、汽缸的測量；（2）汽車(chē)文化包含汽車(chē)駕駛的演示和汽車(chē)駕駛的實(shí)訓；（3）汽車(chē)的美容與裝飾章節包含的主要課程（汽車(chē)清洗、汽車(chē)護理、汽車(chē)漆膜修補、汽車(chē)車(chē)身裝飾、汽車(chē)室內裝飾、車(chē)身電器的裝飾等）；（4）汽車(chē)電子電工技 術(shù)應用主要包含電源系統繪制與連接、啟動(dòng)系統繪制與連接、點(diǎn)火系統繪制與連接、照明系統繪制與連接；（5）汽車(chē)結構與拆裝包含整車(chē)拆裝，發(fā)動(dòng)機拆裝，發(fā)電 機拆裝，發(fā)電機拆裝（含工具），自動(dòng)變速器原理，變速器內部展示與拆裝，汽車(chē)整車(chē)展示與拆裝，汽車(chē)底盤(pán)展示與拆裝等（所有拆裝均包括：自動(dòng)拆卸，自動(dòng)安裝，手動(dòng)拆卸，手動(dòng)安裝。其中自動(dòng)拆卸，自動(dòng)安裝是為了讓學(xué)員學(xué)習整個(gè)拆裝過(guò)程，手動(dòng)拆卸，手動(dòng)安裝是為了學(xué)員練習對所學(xué)拆裝步驟的熟悉度）；（6）汽車(chē)使用日常維護包含調整點(diǎn)火正時(shí)、交流發(fā)電機各部件的檢修、啟動(dòng)機故障診斷與排除、前照明燈的檢查與排除、電動(dòng)門(mén)窗故障診斷與調整等。（7）汽車(chē)的修理包，含汽油泵拆裝、分電器拆裝、曲柄連桿機構拆裝、活塞環(huán)更換、噴油器拆裝、汽油機竣工驗收、柴油機竣工驗收、氣缸壓力的測量、變速器的拆裝、前橋拆裝、轉向 器拆裝桑塔納主減速器拆裝、東風(fēng)制動(dòng)閥拆裝、交流發(fā)電機拆裝、分電器拆裝、四缸發(fā)動(dòng)機拆裝、以及制冷劑進(jìn)行瀉放、添加及抽真空等常見(jiàn)汽車(chē)修理內容；（8）汽車(chē)性能檢測功能模塊可讓學(xué)員在三維互動(dòng)的場(chǎng)景中學(xué)習動(dòng)手進(jìn)行制動(dòng)性能檢測、燈光性能檢測、汽車(chē)尾氣性能檢測、側滑性能檢測、蓄電池性能檢測、交流發(fā)電機 性能檢測、啟動(dòng)機性能檢測、點(diǎn)火性能檢測、點(diǎn)火能量檢測等性能檢測；（9）汽車(chē)故障診斷包含機械故障，電控故障，電器故障。機械故障主要檢查器件磨損間 隙，裂紋，變形，老化等故障（包括冷卻系統，潤滑系統，啟動(dòng)系統，點(diǎn)火系統等故障）；電控故障檢查發(fā)動(dòng)機控制和各個(gè)系統控制反饋信號的檢測，查看各個(gè)功能 傳感器的故障（防盜系統，燃油系統，排氣系統，點(diǎn)火系統，空氣供給系統等故障）；電器故障檢查各個(gè)系統的電器原件故障(如雨刮噴水系統，燈光照明系統，儀 表系統，啟動(dòng)系統，充電系統，玻璃升降系統，電動(dòng)后視鏡系統等故障)。本系統還提供排除故障過(guò)程中需要用到相關(guān)儀器儀表，例如：汽車(chē)故障檢測儀，示波表， 千分尺，內徑千分尺等三維互動(dòng)模型。
廈門(mén)鳳凰創(chuàng )壹軟件有限公司（OneSoft）主要致力于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )三維動(dòng)態(tài)交互軟件平臺的研制、開(kāi)發(fā)、運用與推 廣。它累積近20年國內外先進(jìn)的虛擬現實(shí)技術(shù)的科研經(jīng)驗，以英國、新加坡各大院校及相關(guān)研究機構的技術(shù)背景為依托，擁有完全自主知識產(chǎn)權的創(chuàng )壹在線(xiàn)虛擬 現實(shí)系統引擎。目前已經(jīng)擁有多套成熟且廣泛應用的虛擬現實(shí)系列產(chǎn)品，如創(chuàng )壹虛擬數控機床培訓系統、創(chuàng )壹虛擬模具培訓系統、創(chuàng )壹虛擬汽車(chē)維修教學(xué)培訓系統、 創(chuàng )壹虛擬教學(xué)培訓系統、創(chuàng )壹虛擬電子技術(shù)應用教學(xué)培訓系統、創(chuàng )壹虛擬機電一體化教學(xué)培訓系統、創(chuàng )壹虛擬機械設計與制造教學(xué)培訓系統、創(chuàng )壹虛擬旅游管理教學(xué) 培訓系統、創(chuàng )壹虛擬船舶電站教學(xué)培訓系統、創(chuàng )壹虛擬集裝箱橋吊實(shí)訓系統等等一批成熟的軟件產(chǎn)品線(xiàn)。創(chuàng )壹虛擬現實(shí)技術(shù)廣泛應用于教育培訓、軍事模擬、科學(xué)研 究、城市規劃、工業(yè)仿真、航天航空、醫學(xué)仿真、工程技術(shù)等眾多領(lǐng)域。
今后，隨著(zhù)公司的規?；M(jìn)一步發(fā)展擴大，鳳凰創(chuàng )壹軟件將研發(fā)出更多更具有巨大社會(huì )價(jià)值的虛擬現實(shí)系列產(chǎn)品，公司將充分利用自身全球領(lǐng)先的虛擬現實(shí)技術(shù)和商務(wù)營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)驗，為國內外各類(lèi)客戶(hù)提供完善的行業(yè)解決方案，為客戶(hù)傾力打造具有先進(jìn)性、有效性、且能提升價(jià)值的虛擬現實(shí)世界。
