汽車實(shí)訓(xùn)教學(xué)下計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用

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1需求分析

1.1現(xiàn)階段維修汽車維修實(shí)訓(xùn)教學(xué)成本分析

1）實(shí)訓(xùn)室成本

現(xiàn)代“理論-實(shí)踐一體化”汽車維修類專業(yè)教學(xué)的關(guān)鍵就是將實(shí)訓(xùn)室變成教室，而能真實(shí)模擬汽車維修企業(yè)的實(shí)訓(xùn)室由以下幾個(gè)部分組成，首先是場(chǎng)地，其次是場(chǎng)地裝修。對(duì)于有些汽車總成或部件，需要對(duì)其進(jìn)行切割改裝，這類教學(xué)用部件由于額外的改裝費(fèi)用比購買這些總成部件的費(fèi)用更為昂貴。另外還需要為展示這些教學(xué)設(shè)備購置如支架，電子操作平臺(tái)等。除了上述設(shè)備外，還需要購置用于檢測(cè)、拆裝和維修的配套工具。主要的檢測(cè)工具是與車型相匹配的車用檢測(cè)儀，主要的維修、拆裝工具是原廠工具和通用工具。一套完整的檢測(cè)、維修專用工具價(jià)格都在數(shù)十萬元左右。

2）教學(xué)材料成本（日常使用）

教學(xué)材料成本主要由油耗和易耗品組成。在油價(jià)日益上漲的情況下，成本上升也逐步顯現(xiàn)。帶有緊固部件的相關(guān)配件，如：汽油濾清器、機(jī)油濾清器在日常教學(xué)中因反復(fù)拆裝，而導(dǎo)致的損耗也是非常大的。

3）師資成本

在理論教學(xué)過程中，一名教師可以完成一個(gè)班級(jí)的理論講授。而在進(jìn)入到實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)后，往往會(huì)將學(xué)生分為若干小組，每個(gè)小組配備一名專業(yè)教師，同時(shí)授課，師資成本則相應(yīng)提高。

1.2傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的主要問題在現(xiàn)階段傳統(tǒng)汽車實(shí)訓(xùn)教學(xué)手段下或多或少都存在以下一些問題：

1）實(shí)訓(xùn)設(shè)備損耗大，投入成本大

從實(shí)訓(xùn)教學(xué)的角度來看，學(xué)生要掌握汽車維修某一項(xiàng)技能，都要經(jīng)歷“初步認(rèn)知—基本完成—熟練操作—靈活運(yùn)用”四個(gè)階段。其中，學(xué)生畢業(yè)后在生產(chǎn)崗位上經(jīng)過一定時(shí)間的維修經(jīng)驗(yàn)積累才能達(dá)到第四階段，本文對(duì)此暫不做討論。從上述的成本分析來看，由于維修工藝不熟悉、工具使用不恰當(dāng)、誤操作等原因，使學(xué)生在第一、二階段中必須經(jīng)過反復(fù)多次實(shí)際操作才能達(dá)到第三階段水平，因此一、二階段中所投入的成本是最高的。

2）實(shí)訓(xùn)教學(xué)安全性不足

由于汽車大多部件為金屬材料，且可進(jìn)行高速的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，加上學(xué)生對(duì)知識(shí)探求而產(chǎn)生的好奇心理，容易導(dǎo)致盲目操作而發(fā)生教學(xué)事故。另外，由于實(shí)訓(xùn)設(shè)備有限、學(xué)生人數(shù)眾多，造成教師在教學(xué)過程中不能全面管理而產(chǎn)生疏忽導(dǎo)致事故發(fā)生。

1.3應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)優(yōu)勢(shì)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及多媒體技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。相關(guān)職業(yè)院校近年來已經(jīng)在計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)上取得了一定的成果。各院校大多具備有一定規(guī)模的多媒體教學(xué)設(shè)施，教師可以在教學(xué)中使用專業(yè)相關(guān)的多媒體課件，學(xué)生樂于接受多媒體教學(xué)這一手段。但是大多數(shù)的多媒體教學(xué)課件，僅能在教學(xué)中起到演示作用，缺乏與學(xué)生的互動(dòng)功能，僅能理解為對(duì)傳統(tǒng)板書的影像演示。利用計(jì)算機(jī)仿真手段，制作類似于3D游戲的系統(tǒng)操作界面，使用人機(jī)交互的方式，將汽車，如發(fā)動(dòng)機(jī)，各個(gè)部件的拆卸，檢修，裝配，調(diào)整等實(shí)驗(yàn)結(jié)合在一起，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行虛擬操作。學(xué)生通過該平臺(tái)可模擬汽車發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝檢修、整車排故等操作，同時(shí)可配備了大量的教學(xué)資源以供學(xué)生在拆裝過程中隨時(shí)查閱，從而更好的掌握實(shí)際操作的要領(lǐng)及操作步驟。由計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)開發(fā)的模擬系統(tǒng)，可具有較好的擴(kuò)展性，根據(jù)不同的需求，進(jìn)行相應(yīng)的修改即。如根據(jù)車型更新、等級(jí)工考核、企業(yè)員工培訓(xùn)等方面的變化進(jìn)行適時(shí)調(diào)整。從而為解決教育投入不足，而引起的學(xué)生人數(shù)與實(shí)訓(xùn)設(shè)備臺(tái)套數(shù)不匹配等問題提供具有可行性的解決途徑。

2可行性分析

2.1計(jì)算機(jī)仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)涉眾及用戶類型分析

1）涉眾分析：

該平臺(tái)的涉眾主要包括對(duì)應(yīng)部門管理者，使用的教師及學(xué)生。

2）用戶分析：

該平臺(tái)用戶類型主要包括學(xué)生及教師，用戶說明及職責(zé)等見表2簡(jiǎn)述。

2.2系統(tǒng)開發(fā)簡(jiǎn)述

利用AS3作為開發(fā)工具，以SWF動(dòng)畫文件的呈現(xiàn)系統(tǒng)界面，穩(wěn)定性較高。在系統(tǒng)中涉及的零件及工具模型可使用3DMAX三維建模完成，導(dǎo)入flash庫中作為元件，立體感強(qiáng)，外形逼真。在開發(fā)過程中，類文件獨(dú)立，分別與源文件綁定，完成相應(yīng)功能。源代碼及源文件建檔清晰易查。在系統(tǒng)升級(jí)時(shí)，類文件以及部分源文件可以繼續(xù)使用（場(chǎng)景、元件等），進(jìn)而降低了維護(hù)成本。在硬件方面，用戶單機(jī)版對(duì)用戶機(jī)要求不高，普通的計(jì)算機(jī)都能夠滿足需求。

3小結(jié)

在汽車實(shí)訓(xùn)教學(xué)初期，利用計(jì)算機(jī)仿真模擬系統(tǒng)來部分替代實(shí)物實(shí)訓(xùn)操作作為輔助教學(xué)手段，不僅可行而且具有顯著優(yōu)勢(shì)。仿真系統(tǒng)可以降低教學(xué)成本，提高學(xué)習(xí)效率，今后也將是大勢(shì)所趨。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，建模成本及開發(fā)成本有望進(jìn)一步降低，且更具有互動(dòng)性和真實(shí)感的模擬系統(tǒng)將會(huì)不斷的推陳出新,并投入到實(shí)際應(yīng)用中去。

作者：奚德琳 單位：上海市交通學(xué)校信息中心