虚拟仿真系统在汽修专业教学中的应用

        随着汽车工业的发展和汽车市场的不断壮大，汽车作为人们基本的交通工具越来越受到人们的青睐，我国人均汽车拥有量越来越大。然而，汽车维修服务在我国明显滞后，汽车维修技能型人才明显短缺。因此，大力培养汽车维修技能型人才，提高汽车维修专业教学质量，优化教学条件成为各中职院校教学改革的重点。当前，各中职院校在汽修专业教学方面还存在着诸多问题。
汽修专业教学现状
1.课堂理论教学枯燥乏味
        在日常课堂教学中发现，由于中职学生入学的理论基础就相对较弱，学生对于汽车原理知识缺乏兴趣。现在大部分技校汽修专业都采用一体化教学，理论教学和实习教学的相结合，这种教学方式，在很大程度上可以改善学生的厌学情绪，学生对简单的拆装、检测等实践学习兴趣较高，但在学生参与程度上，学生的参与是被动的，技能的掌握方式是模仿型的。因此，学生的参与程度只停留在模仿操作的层面上，其自觉、努力的程度低下，在学习过程中容易出现从一开始的“我要学”逐步衰变成为以后的“要我学”。
2.理实一体化对教师要求高
        教师的水平决定学生的水平。没有高素质的教师队伍，就不能培养出合格的学生。要建立一支高素质、结构合理的专业教师队伍，除具备教师的基本素质外，主要是对专业教师的理论知识和实操能力方面提出更高的要求。对于从事汽车维修教育的教师来说，汽车技术飞速发展，教师的专业知识和操作技能能否跟上汽车技术的发展，是影响技工教育培养合格毕业生的一个重要因素。但实际操作过程中却发现，由于老师的个人水平与经验不尽相同，真正上同一个知识点是却是“各念各的经”。缺乏统一的系统化的实训模式。部分大学本科毕业的老师，黑板上讲得头头是道，到实训室远不如一位高中都没毕业的老师傅，然而老师傅也有其缺憾之处，虽然会做会修，但让他讲出来或者通过合理的理论传授给学生那也是难上加难。
3.实训设备损坏、材料的消耗大
        众所周知，汽车实体教学设备十分昂贵，教师的教学培训费用也非常高，加上学生对设备不熟悉在实训教学过程中经常会发生设备损坏，这些都增加了成本投入。有的学校实训室的管理老师不敢对学生开放，几万的设备，学生几个小动作就要修半天。又比如在汽车保养环节中每做一次全程保养至少要几百元的材料费用（机油、空滤、机滤），部分价值高的车辆耗材还不止这个价格，钣金、油漆等工作开展起来消耗更是惊人。如果能在电脑上实现仿真模拟，那么这部分资金就能大大的节约下来。         虚拟现实技术在汽修专业教学的应用及优势
        虚拟现实技术是利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨显示技术，生成三维逼真的虚拟环境，使客户成为虚拟环境的一员，进行实时交互，感知和操作虚拟世界中的各种对象，从而获得身临其境的感受和体验。
        虚拟现实技术的基本特征是沉浸性、交互性和想象性。由于虚拟技术具有可操作性、真实性、可重复性等优点，应用在教育行业上为教育技术的发展提供了一个飞跃的平台，它营造了“自主学习”的环境，由传统的“以教促学”的学习方式代之为学习者通过自身与信息环境的互动来获得知识和技能的新型学习方式。它已经成为了当今教育技术和计算机多媒体辅助教学的重要发展方向之一。
        汽修仿真教学系统是根据虚拟现实技术开发的培养汽车维修技能人才的软件，是专为汽车维修操作技能的教学、实训和考核而开发的互动型仿真软件。其核心内容是应用虚拟现实技术实现的三维互动理念。采用动画、图片、视频等多种表现形式。设计出适合汽车构造教学特点的详尽、逼真的实物模拟，以生动、形象的交互式原理动画，清晰、直观的三维运动仿真，详细、实时的系统电路图，零部件的拆装及故障设置与检修等，使学生对教学内容更易于接受和理解，学生还可以进行模拟动手操作，真正掌握汽修技能；同时，老师可根据教学内容对学生进行逼真的展示和交互，还可以对教学内容进行创建、编辑、修改，轻松掌握课程管理；相较于昂贵的大型实体实训设备，虚拟仿真系统可实现多人实时操作，不仅提高了培训效率，也大大降低了设备投资成本。         凤凰创壹虚拟汽车教学培训系统
        虚拟汽车教学培训系统以3D互动方式直观展现汽车的基本结构和工作原理，以及虚拟拆卸与安装（每一步互动操作都有相应的语音解说或提示）。并提供3D互动、故障诊断及考核功能。本系统包含汽车机械常识、汽车文化、汽车的美容与装饰、汽车电子电工技术应用、汽车结构与拆装、汽车使用日常维护、汽车的修理、汽车 性能检测、汽车故障诊断九大模块：（1）汽车机械常识包含量缸表的使用、曲轴的测量、汽缸的测量；（2）汽车文化包含汽车驾驶的演示和汽车驾驶的实训；（3）汽车的美容与装饰章节包含的主要课程（汽车清洗、汽车护理、汽车漆膜修补、汽车车身装饰、汽车室内装饰、车身电器的装饰等）；（4）汽车电子电工技 术应用主要包含电源系统绘制与连接、启动系统绘制与连接、点火系统绘制与连接、照明系统绘制与连接；（5）汽车结构与拆装包含整车拆装，发动机拆装，发电 机拆装，发电机拆装（含工具），自动变速器原理，变速器内部展示与拆装，汽车整车展示与拆装，汽车底盘展示与拆装等（所有拆装均包括：自动拆卸，自动安装，手动拆卸，手动安装。其中自动拆卸，自动安装是为了让学员学习整个拆装过程，手动拆卸，手动安装是为了学员练习对所学拆装步骤的熟悉度）；（6）汽车使用日常维护包含调整点火正时、交流发电机各部件的检修、启动机故障诊断与排除、前照明灯的检查与排除、电动门窗故障诊断与调整等。（7）汽车的修理包，含汽油泵拆装、分电器拆装、曲柄连杆机构拆装、活塞环更换、喷油器拆装、汽油机竣工验收、柴油机竣工验收、气缸压力的测量、变速器的拆装、前桥拆装、转向 器拆装桑塔纳主减速器拆装、东风制动阀拆装、交流发电机拆装、分电器拆装、四缸发动机拆装、以及制冷剂进行泻放、添加及抽真空等常见汽车修理内容；（8）汽车性能检测功能模块可让学员在三维互动的场景中学习动手进行制动性能检测、灯光性能检测、汽车尾气性能检测、侧滑性能检测、蓄电池性能检测、交流发电机 性能检测、启动机性能检测、点火性能检测、点火能量检测等性能检测；（9）汽车故障诊断包含机械故障，电控故障，电器故障。机械故障主要检查器件磨损间 隙，裂纹，变形，老化等故障（包括冷却系统，润滑系统，启动系统，点火系统等故障）；电控故障检查发动机控制和各个系统控制反馈信号的检测，查看各个功能 传感器的故障（防盗系统，燃油系统，排气系统，点火系统，空气供给系统等故障）；电器故障检查各个系统的电器原件故障(如雨刮喷水系统，灯光照明系统，仪 表系统，启动系统，充电系统，玻璃升降系统，电动后视镜系统等故障)。本系统还提供排除故障过程中需要用到相关仪器仪表，例如：汽车故障检测仪，示波表， 千分尺，内径千分尺等三维互动模型。         在职业院校汽修专业中推广和普及虚拟汽车维修维护培训系统，是汽修教学改革的一大进步，不仅在教学方法是进行了改革，在教学内容和教学模式上都是巨大的进步和变革，对我国大力发展汽修人才有巨大的推动作用。
        厦门凤凰创壹软件有限公司（OneSoft）主要致力于互联网络三维动态交互软件平台的研制、开发、运用与推 广。它累积近20年国内外先进的虚拟现实技术的科研经验，以英国、新加坡各大院校及相关研究机构的技术背景为依托，拥有完全自主知识产权的创壹在线虚拟 现实系统引擎。目前已经拥有多套成熟且广泛应用的虚拟现实系列产品，如创壹虚拟数控机床培训系统、创壹虚拟模具培训系统、创壹虚拟汽车维修教学培训系统、 创壹虚拟教学培训系统、创壹虚拟电子技术应用教学培训系统、创壹虚拟机电一体化教学培训系统、创壹虚拟机械设计与制造教学培训系统、创壹虚拟旅游管理教学 培训系统、创壹虚拟船舶电站教学培训系统、创壹虚拟集装箱桥吊实训系统等等一批成熟的软件产品线。创壹虚拟现实技术广泛应用于教育培训、军事模拟、科学研 究、城市规划、工业仿真、航天航空、医学仿真、工程技术等众多领域。
        今后，随着公司的规模化进一步发展扩大，凤凰创壹软件将研发出更多更具有巨大社会价值的虚拟现实系列产品，公司将充分利用自身全球领先的虚拟现实技术和商务营销经验，为国内外各类客户提供完善的行业解决方案，为客户倾力打造具有先进性、有效性、且能提升价值的虚拟现实世界。