汽车维修教学中的仿真技术应用

汽车维修教学中的仿真技术应用
【摘要】近几年，随着科学技术的快速发展，出现了一种新型技术，即仿真技术，该技术可通过计算机的应用来仿真现实，目前该技术已被广泛应用到汽车维修教学中，通过虚拟真实环境的模拟，把各种抽象理论直观化和形象化，以此来调动和激发学生的学习兴趣、动力，通过实际应用情况来看，所获得的成效相对较高。

下面文章就仿真技术在汽车维修教学中的应用进行研究和分析。

【关键词】汽车维修；教学；仿真技术；应用
一、前言
随着社会经济与信息技术的快速发展，对于汽车维修教学所提出的要求也不断增加和提高，而如何培养高技术的维修人才也成为了当前汽车维修教学所研究的一个重要课题。

在汽车维修教学中，若缺乏相应的实战练习，很容易使学生基本操作技能得不到提高，但是若在教学中，每个环节都采取实地练习，势必会加大教学的成本，而这对于学校而言，也是其当前面临的一个主要难题。

二、在汽车维修教学中应用仿真技术的优势
仿真技术作为一门多学科综合技术，其基础主要有控制论、信息技术、系统论以及相似原理，将计算机或者专用设备来作为技术实施的主要工具，通过系统模型对设想系统、实际系统实施动态试验。

在汽车维修教学中，汽车零件的拆卸、装配等均是非常耗时的工作，而这些工作的完成时间对于维修任务的完成效率而言，也会造成不同程度的影响。

针对这种情况，要想更快且更好地来完成各项维修任务，就必须要熟练掌握汽车拆装技能，基于拆装规范要求来进行作业，但是要想达到上述这些要求，就必须要加强学生的实训，由于在实训教学过程中，所需的设备以及器材较多，所需的教学实习场地也相对比较大，使得很多学校不太重视这方面的内容，而最终导致学生实践操作能力低下。

鉴于这种情况，在汽车维修教学中，引入仿真技术，将汽车各零件的构成、分解、检验、调整、拆卸以及装配等结合在一起，借助于计算技术来虚拟再现这些场景，这样学生就能够通过计算机来进行汽车构造原理以及维修操作的模拟，继而使其能够更好地掌握实际操作技能、方式以及要领等。

在汽车维修教学中应用仿真技术不仅可使维修工的培养时间有效地缩短，减少教学实习场地与训练器材等所投入的费用，同时在很大程度上也使教师工作量得到了减少，有利于最大经济效益以及社会效益的实现。

三、在汽车维修教学中仿真技术的具体应用
（一）汽车维修仿真系统
在仿真技术的基础上来构建汽车维修模拟仿真系统，该系统具备以下四种功
能：
第一，可使汽车这种虚拟部件得到动态且实时地展示。

在教学中，学生可通过在计算机上的操作，轻松完成对发动机或者变速器等的解剖、翻转以及平移等各种操作。

同时该系统还可将汽车部件和各部件之间的装配关系全视角的展示出来，使学生能够更为直观、快捷以及形象地了解汽车构造特征，并在其头脑中构建一个全方位形象，继而为学生维修操作技能的提高打好基础。

第二，可逐步分解并装配、调整汽车的整个构造以及各部件，通过仿真模拟汽车的拆装维修过程与调整过程，来构建虚拟场所，学生在这一场所中通过分析，可及时解决其在汽车维修中遇到的各种问题。

在该系统中最基本的一个内容就是根据技术规范要求以及步骤顺序等逐步分解整车或者各部件，反之根据技术要求与具体步骤来把这些分散零件组装成为整车。

除此之外，在整个装配阶段，还需实施大量调整工作。

在实际教学中，学生只需要对虚拟部件进行观察和分析，选用正确工具，利用鼠标来选择相应的部件，最后在计算机所弹出的这一数据输入对话框中将力矩数据输入到其中，就可完成相应的虚拟拆装作业。

第三，该系统可自动演示汽车整个分解过程以及装配过程。

在汽车维修教学中，初学者可通过该系统事先对整车以及各部件分解过程与装配过程进行观看，继而使其在头脑中对于汽车维修有一个基本的认知。

而使用人员则可基于自身的实际需求，选择不同部位或者视角来进行学习，通过这种具有针对性的学习，可使学生更快地掌握各种维修操作技能。

第四，可实现评估与考核的模拟。

通过计算机统计能力与数据分析能力的应用，来构建具备考核功能的模块，该模块不仅可进行单机自测，同时还不会受到数量上的限制实现网络的模拟考核，既可同时出题进行统一的考核，也可进行分组考核，在该模块中，每一个项目都具备相应的自动评分功能。

在评估考核指标中主要包含维修时间、结果及计算机自动统计操作所得到的分数，根据该考核结果，教师可综合评定学生。

（二）应用实现措施
第一，通过仿真技术所具备的三维模拟技术来进行整车三维造型的模拟，在这一环节中，可通过PROE、3D-MAX、UG或者MAYA等软件来进行模拟，基于汽车维修中具体维修项目，真实且全面地对汽车零件、装配以及其物理特性等进行模拟，确保所模拟的内容和工程实际情况相同，并非一种简单实体造型，最后，再将其统一输出成为一种纯三维模型的格式。

第二，在模拟好三维造型以后，借助于当前先进VIRTOOLS虚拟引擎的应用，通过3D部件来进行三维场景的构建，以此达到模拟交互的目的，同时还应设置相应的步骤关卡。

通过制作这种虚拟场景，使每一个3D部件均有属于自身个性特征以及交互的能力，当在和使用人员进行交互的过程中，可根据不同需求做出相应的反映，并反馈出相对应的数据。

第三，构建全面且真实的汽车维修数据库。

可通过ACCESS与SQL-SERVER 等软件来进行网络数据库以及单机版数据库的构建，基于汽车维修项目的实际需求来构建相对应的数据库。

最后，还应进行各项管控、考核程序的编写，从而确保汽车维修教学活动有序地进行。

（三）应用效果
第一，便于学生思维的启迪，使学生的想象力更为丰富，学生通过在这种虚拟场景中的训练获得相应的操作技能和结论，在经过分析和整理后，成为一种新成果或者新结论，继而提升学生感知效果。

除此之外，这种教学还便于学生理解能力以及认知能力的提升，在以往的教学中，学生在知识的理解和掌握上一般停留于表面，而这也使得其认知效果达不到预期的目标。

而在汽车维修教学中应用仿真技术，可将在电子教学中所遇到的问题得到及时地解决，同时在这种虚拟场景的训练过程中，学生所获得的信息更加直观、生动和形象，便于学生的理解与记忆。

第二，在汽车维修中应用仿真技术，在虚拟场景中，通过虚拟技术，学生可以自己来进行故障的设置，基于自设的这些故障来实施检测以及试验，通过这种方式，可有效避免学生在实地训练中可能遇到的各种危险。

同时采用该技术，还可有效缓解在教学中所存的教学资源短缺这一问题。

四、结束语
综上所述，文章所介绍的这一汽车维修模拟仿真系统在实际应用中，所获得成效良好，不仅调动和激发了学生学习动力与兴趣，使汽车维修教学效率得到了提高，同时还便于学生对理论知识的理解，进一步提高了学生的操作技能水平。

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