蔣璐璐，鄭堯軍，陳開考，駱美富

高職汽車類專業(yè)網(wǎng)絡(luò)化仿真實(shí)訓(xùn)平臺的建立與實(shí)施

蔣璐璐，鄭堯軍，陳開考，駱美富

為了適應(yīng)汽車類專業(yè)教學(xué)的需要，仿真實(shí)訓(xùn)平臺的開發(fā)應(yīng)建立在配套實(shí)訓(xùn)設(shè)備開發(fā)的基礎(chǔ)上。通過開發(fā)配套汽車實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備，為仿真實(shí)訓(xùn)平臺采集真實(shí)的數(shù)據(jù)，在基于Browser/Server（瀏覽器/服務(wù)器）模式上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)平臺的構(gòu)建。采用仿真實(shí)訓(xùn)平臺可以使學(xué)生的學(xué)習(xí)考核突破時(shí)空限制，提高教學(xué)效率，降低教學(xué)成本，取得較好的教學(xué)效果。

高職；汽車類專業(yè)；網(wǎng)絡(luò)化；仿真實(shí)訓(xùn)平臺

一、前言

現(xiàn)代汽車技術(shù)發(fā)展日新月異，汽車制造業(yè)技術(shù)水平尤其是汽車電子電控技術(shù)的發(fā)展，相應(yīng)提高了汽車售后服務(wù)的從業(yè)門檻，汽車維修業(yè)已從傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型向勞動(dòng)／技術(shù)雙密集型轉(zhuǎn)變。高職院校培養(yǎng)的汽車類專業(yè)學(xué)生要求既能掌握基本理論知識，又能進(jìn)行汽車的實(shí)際故障診斷。因此，汽車專業(yè)的教學(xué)應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)，在教學(xué)中需大量地采用實(shí)訓(xùn)教學(xué)，強(qiáng)化學(xué)生對故障的診斷和排除能力。

汽車類專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備大致采用三種類型：模擬實(shí)訓(xùn)臺、實(shí)物實(shí)訓(xùn)臺和實(shí)車裝置。[1]在實(shí)踐教學(xué)中，主要通過學(xué)生在模擬實(shí)訓(xùn)臺架和實(shí)物實(shí)訓(xùn)臺架模擬訓(xùn)練，然后在實(shí)車上進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)練習(xí)。但因?yàn)橘Y金、教學(xué)時(shí)間和教學(xué)場地等限制，大部分學(xué)校都沒有足夠的實(shí)訓(xùn)設(shè)備和教學(xué)時(shí)間來滿足教學(xué)需要。為了解決這一難題，有必要開發(fā)和應(yīng)用仿真實(shí)訓(xùn)平臺。通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)仿真訓(xùn)練，讓學(xué)生熟悉所訓(xùn)練的項(xiàng)目之后，再通過現(xiàn)場的模擬實(shí)訓(xùn)臺、實(shí)物實(shí)訓(xùn)臺和實(shí)車裝置進(jìn)行訓(xùn)練，采用這種階段性的訓(xùn)練方法，可以縮短現(xiàn)場訓(xùn)練時(shí)間，提高教學(xué)效率，降低教學(xué)成本。

仿真實(shí)訓(xùn)平臺可分為基于實(shí)物仿真實(shí)訓(xùn)平臺和基于互聯(lián)網(wǎng)的仿真實(shí)訓(xùn)平臺。國內(nèi)生產(chǎn)的汽車類仿真實(shí)訓(xùn)平臺大多是基于實(shí)物的仿真實(shí)訓(xùn)平臺，這類平臺在使用中必須配備實(shí)物實(shí)訓(xùn)臺架或整車，而基于互聯(lián)網(wǎng)的仿真實(shí)訓(xùn)平臺，與配套實(shí)訓(xùn)設(shè)備形成一一對應(yīng)的關(guān)系，計(jì)算機(jī)界面數(shù)據(jù)是實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)的再現(xiàn)，真實(shí)性強(qiáng)，運(yùn)行成本低，并且不受時(shí)間、空間限制。[2-3]

二、仿真實(shí)訓(xùn)平臺的建立

為了適應(yīng)教學(xué)的需要，仿真實(shí)訓(xùn)平臺的開發(fā)應(yīng)建立在系統(tǒng)化的課程開發(fā)和配套實(shí)訓(xùn)設(shè)備開發(fā)的基礎(chǔ)上。[4-5]通過開發(fā)配套汽車實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備,為虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺采集真實(shí)的數(shù)據(jù)；然后分別開發(fā)仿真實(shí)訓(xùn)軟件及基于互聯(lián)網(wǎng)的仿真實(shí)訓(xùn)平臺管理系統(tǒng)；最后進(jìn)行系統(tǒng)的集成調(diào)試，完成平臺開發(fā)，具體技術(shù)路線如圖1所示。

（一）基于B/S結(jié)構(gòu)的汽車類專業(yè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)平臺的構(gòu)建

基于Browser/Server（瀏覽器/服務(wù)器）模式的網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)平臺的構(gòu)建，包括平臺軟硬件系統(tǒng)構(gòu)建（數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、應(yīng)用服務(wù)器、客戶瀏覽器部分）；B/S網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)平臺（Browser前臺用戶端）與高職汽車類專業(yè)實(shí)訓(xùn)虛擬仿真系統(tǒng)（Server后臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器）的融合；實(shí)訓(xùn)平臺B/S模式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)考核子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。

圖1 汽車類專業(yè)仿真實(shí)訓(xùn)平臺的技術(shù)開發(fā)路線

（二）基于互聯(lián)網(wǎng)仿真實(shí)訓(xùn)平臺的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

筆者以“汽車電氣系統(tǒng)檢修”課程的網(wǎng)絡(luò)化仿真實(shí)訓(xùn)平臺為例，說明平臺的設(shè)計(jì)和使用。在“汽車電氣系統(tǒng)檢修”課程教學(xué)時(shí)，通常選取起動(dòng)、雨刷、燈光、電動(dòng)門窗、電源等典型系統(tǒng)，按元器件的認(rèn)識、系統(tǒng)電路分析、元器件的性能檢測及系統(tǒng)典型故障診斷這一循序漸進(jìn)的技術(shù)路線組織教學(xué)。為了更好地滿足教學(xué)需要，仿真實(shí)訓(xùn)平臺設(shè)計(jì)了部件認(rèn)識、線路分析、性能檢測和故障診斷等4個(gè)模塊的內(nèi)容（見圖2），每一模塊都具備入門培訓(xùn)、模擬考核和過關(guān)考核等功能，如圖3所示。

入門培訓(xùn)模塊分為自動(dòng)演示和教學(xué)模式兩種學(xué)習(xí)方式。以電路分析為例，在自動(dòng)演示模式下，頁面會自動(dòng)演示按電路的流向連接電路，這種模式適合學(xué)生自學(xué)。如果采用教學(xué)模式學(xué)習(xí)，則需要學(xué)習(xí)者在頁面上按照正確的電路流向自主連線，連線正確頁面上可出現(xiàn)相應(yīng)電路，連線錯(cuò)誤則無法繼續(xù)。教師采用仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)直觀形象，能夠有效提高學(xué)生對電路的理解。

圖2 仿真實(shí)訓(xùn)平臺的開發(fā)模塊

模擬考核主要供學(xué)生自測使用，提交后頁面上會出現(xiàn)學(xué)生的測試成績，并有標(biāo)準(zhǔn)答案及錯(cuò)誤點(diǎn)的提示。學(xué)生通過模擬考核可以發(fā)現(xiàn)自身的不足，同時(shí)，如果學(xué)生對成績不滿意，可進(jìn)行多次測試。

過關(guān)考試可作為教師對學(xué)生的真實(shí)考核，學(xué)生只有一次考試機(jī)會，提交后就不能再做任何更改。學(xué)生只有在過關(guān)考試合格后，才能進(jìn)入下一個(gè)項(xiàng)目的訓(xùn)練考核。

圖3 仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)

三、仿真實(shí)訓(xùn)平臺的實(shí)施效果

基于互聯(lián)網(wǎng)的仿真實(shí)訓(xùn)平臺在汽車電氣系統(tǒng)課程實(shí)施后，成效顯著，深受學(xué)生和教師的歡迎。首先，學(xué)生可以在任何時(shí)間進(jìn)行相關(guān)知識點(diǎn)的練習(xí)和自測，非常方便；其次，增加了過關(guān)考核這一功能。學(xué)生必須通過前一知識點(diǎn)考核合格后，才能進(jìn)行后續(xù)知識的學(xué)習(xí)，這種具有挑戰(zhàn)性的功能設(shè)置更容易吸引學(xué)生的興趣。另外，仿真實(shí)訓(xùn)平臺可大大減輕教師的教學(xué)工作。因?yàn)閷W(xué)生只有先在仿真實(shí)訓(xùn)平臺上掌握了系統(tǒng)電路分析的相關(guān)內(nèi)容，并形成一定的故障診斷思路后，才能在實(shí)物實(shí)訓(xùn)臺架和實(shí)車上進(jìn)行訓(xùn)練。這種循序漸進(jìn)、由淺入深、由易到難的教學(xué)方式可使教師的實(shí)訓(xùn)教學(xué)工作量及工作難度大大降低。

在配套實(shí)訓(xùn)設(shè)備的基礎(chǔ)上開發(fā)的基于互聯(lián)網(wǎng)的仿真實(shí)訓(xùn)平臺，與實(shí)際教學(xué)內(nèi)容相一致，使學(xué)生的學(xué)習(xí)考核突破時(shí)空限制，可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，更重要的是可以通過網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)訓(xùn)平臺，再到現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，這種漸進(jìn)式的教學(xué)方式大大提高了學(xué)生的實(shí)訓(xùn)效果。

[1]駱美富，鄭堯軍，周勝利，等.汽車啟動(dòng)系電路仿真教學(xué)軟硬件開發(fā)研究[J].拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車，2008（3）：82-84.

[2]焦永杰.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)訓(xùn)平臺的構(gòu)建與應(yīng)用[J].中國科技博覽，2009（28）：368-369.

[3]鄭堯軍，駱美富，陳開考，等.基于網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)的電噴發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)開發(fā)研究[J].拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車，2010（1）：26-28.

[4]郭劍.高等職業(yè)院校開展虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)的探討[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2008（33）：120-121.

[5]金文.仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)在實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2008（18）：40-41.

浙江省新世紀(jì)高等教育教學(xué)改革立項(xiàng)課題“高職汽車類專業(yè)核心課程‘立體化’開發(fā)研究與實(shí)踐”（項(xiàng)目編號：yb2010127）

蔣璐璐，女，浙江經(jīng)濟(jì)職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，主要研究方向?yàn)槠嚈z測與維修技術(shù)。

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1674-7747（2012）15-0078-03

[責(zé)任編輯 徐晶]