1 虚拟实验系统应用于汽车专业教学中的必要性
虚拟实验是应用虚拟技术塑造实验场景,是对真实实验的模仿,可以达到仿真效果。在汽车专业教学中应用虚拟实验系统,就是将现代教育作为主要方向,基于计算机技术而构建的仿真技术实践教学方法。汽车专业教学对实践操作技术教学的质量要求非常高,往往采用实训教学的方式对学生的技术能力进行培养。
在汽车专业教学中,将计算机虚拟实验系统引入其中,就可以将学生的学习兴趣激发起来。特别是目前学校的教学空间小、教学设备缺失、教学资源存在着不足,就可以应用虚拟实验系统予以补充。
将虚拟实验建立在“UG”平台上。UG即为“Epigraphic”,是一种模具设计软件,通过运行CAD/CAM系统来实现,其不仅功能强大,而且还可以构建复杂实体的造型。
在UG平台上运行汽车实验虚拟系统,包括模块用户管理、虚拟零件库、虚拟工具库、虚拟实验、评定和管理等。其中,虚拟实验操作模块用于汽车教学中,可以针对不同的课程内容进行调整。车辆专业和交通运输专业的实训中都可以运用该系统,包括汽车设计底盘拆装、汽车构造等各项实训教学内容都可以通过系统运行实现教学。
2 汽车专业实训基地应用虚拟实验系统进行教学
为了促使汽车专业学生具有职业竞争优势,就要注重实训教学,增加实践教学比例。实训基地作为培养学生的另一种课堂,让学生按照教师的指导进行技术操作,从中可以学习到汽车专业知识,并由此克服理论教学和实践教学分离的问题。
比如,汽车发动机运行的教学中,如果将虚拟实验系统融入到实验教学中,就是对汽车发动机运行的各项内容进行实验室模拟操作。对于汽车发动机故障问题,学生按照教师的指导进行观察、诊断,自主地采用技术处理措施。在对汽车发动机运行内容采用虚拟实验系统进行教学,学生不仅可以学习知识,还可以探索知识,直观地接触发动机运行状态以及所产生的故障。
通过虚拟实验系统,可学生以对故障状态充分了解,思考解决故障的方法。通过虚拟实验系统的运行,学生可以观看到气门撞在了活塞上的现象,发动机的运行状态等。使用此系统可以塑造发动机的虚拟空间,学生甚至可以感受到发动机的机体温度。
对于发动机的各种零部件,教师给出零部件的规格、形状以及所在精确位置之后,就可以操作UG软件构图。设计好后,还要将尺寸公差标注出来,并设计装配图。在设计的过程中,要对发动机运行中这些零部件所发挥的功能充分考虑,以使得设计具有时效性。
部分学生存在惰性,会采取抄袭的方式。教师将这些学生的设计使用虚拟实验系统进行操作,由于设计参数不符合标准,规格也存在着差异,发动机就难以有效运行,甚至会在启动之后就发生故障。教师可将这种故障的后果演示出来,让学生认识到,不予正确的态度对待工作是需要承担责任的,而且需要付出渗重的代价。
当实训教学进入到讨论阶段,教师要提出问题。比如让学生想一想,如果发动机的温度超过95℃时,立刻关闭发动机是否可行。根据学生的答案教师通过运行虚拟实验系统演示,让学生自主判断自己答案的正误。之后演示正确的操作方式,并分析发动机温度过高的原因,以及排除故障的方法。
3 结束语
综上所述,将虚拟实验系统引入到汽车专业教学中,主要的目的就是将理论教学与实践教学相结合,对学生的汽车专业技术应用能力进行培养。在教学中使用虚拟实验系统,可以很好的构建操作场景,形成一体化的教学体系,让学生在虚拟实验环境中可以学习技术操作,并使学生的技术应用能力和技术创新能力都得到培养。