張國榮

【摘 要】車輛工程虛擬仿真實驗教學中心的建設(shè)，能夠使學生在開放、自主、交互的虛擬環(huán)境中開展高效、安全且經(jīng)濟的實驗，進而達到真實實驗不具備或難以實現(xiàn)的教學效果，尤其對于那些涉及高危或極端環(huán)境、不可及或不可逆的操作，以及需要高成本、高消耗的大型或綜合性實驗項目，虛擬仿真實驗教學具有明顯的優(yōu)勢，并對傳統(tǒng)的實驗教學思想、體系、模式、內(nèi)容、方法以及手段等都產(chǎn)生了意義深遠的顛覆性影響，同時建立了學生的“工程意識和系統(tǒng)集成”的思想。

【關(guān)鍵詞】車輛工程；虛擬仿真；實驗教學；中心

汽車產(chǎn)業(yè)是我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，節(jié)能與新能源汽車是我國七大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一，也是“中國制造2025”戰(zhàn)略規(guī)劃中的十大重點領(lǐng)域之一[1]。建立完整的車輛工程實驗教學體系和虛擬仿真教學平臺，對于探索專業(yè)教學新模式，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才具有重要而深遠的意義。

1 實現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展需要大批創(chuàng)新型專業(yè)人才

隨著《中國制造2025》戰(zhàn)略的實施，我國汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進入轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵時期。如何從汽車大國發(fā)展為汽車強國，這是擺在行業(yè)內(nèi)每個骨干企業(yè)、科研院所和設(shè)有相關(guān)專業(yè)的每個高校面前的一個重大課題。對于高校來說，最重要的使命就是提高車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，特別是要解決目前工程實踐能力缺乏和行業(yè)創(chuàng)新意識缺失的核心問題。建設(shè)開放型、網(wǎng)絡(luò)化、多層次、綜合性的車輛工程虛擬仿真實驗教學平臺，彌補許多真實實驗項目受場地、成本、安全等因素制約的缺陷，已成為汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展時期培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要載體。

2 培養(yǎng)創(chuàng)新型專業(yè)人才需要更完善的實踐教學體系

目前，全國許多高校的車輛工程專業(yè)人才培養(yǎng)普遍存在“教學內(nèi)涵相對于產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平滯后，師資工程能力薄弱、實踐訓練環(huán)節(jié)不夠”的問題，原因主要來自兩個方面：一是，在培養(yǎng)理念上普遍存在重知識傳授與智力培養(yǎng)、輕實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)；二是，由于車輛工程專業(yè)的特殊性，許多工程型實驗都是“高成本、高消耗、高危險性”的，還有不少實驗在高校實驗室中基本上處于“看不見、摸不著、進不去、動不了”的狀態(tài)，開發(fā)一大批優(yōu)質(zhì)虛擬仿真實驗就是解決車輛工程實驗教學項目數(shù)量不夠、內(nèi)容陳舊問題的有效途徑。

3 完善實驗教學體系需要更先進的虛擬實驗教學平臺

汽車工業(yè)是機械、電子、液壓、材料、化工、信息等多行業(yè)高度集成融合的行業(yè)，與車輛相關(guān)的一些實驗運行成本高、危險系數(shù)大、破壞性強，專業(yè)實驗室的建設(shè)費用巨大，一般高校難以承擔高昂的實驗運行費用，尤其有些實驗（如汽車碰撞、風洞等）由于投資巨大，利用率較低，不可能每個高校車輛工程專業(yè)都重復建設(shè)。虛擬仿真實驗具有不受物理場地、儀器設(shè)備及臺套數(shù)限制的特點，可以開設(shè)各種類型的實驗項目，從而實現(xiàn)教學資源的最大化利用，并彌補實體實驗的固有缺陷。因此，加強虛擬仿真實驗教學中心建設(shè)，拓展更豐富的虛擬仿真項目，真正培養(yǎng)和提高學生的創(chuàng)新能力和工程實踐能力，是改革和創(chuàng)新車輛工程人才培養(yǎng)手段的必然發(fā)展方向。

4 能在虛擬環(huán)境中開展高效、安全且經(jīng)濟的實驗

目前，全國有160多所高校設(shè)有“車輛工程”本科專業(yè)，實驗教學普遍以演示實驗和零部件靜態(tài)構(gòu)造實驗為主，實驗教學體系單一，演示實驗多，學生動手少；實驗設(shè)備更新慢，跟不上汽車技術(shù)發(fā)展步伐[3]；整車實驗設(shè)備投入大，場地面積大，許多具有高危險高成本（實車碰撞實驗）、特殊場地（高速制動、高速轉(zhuǎn)向操縱、空氣動力學、惡劣道路通過性和NVH）、特殊氣候條件（高海拔、高溫、高寒、雨雪等）實驗難以實現(xiàn)。此外，由于車輛新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，添加新的設(shè)備往往受到經(jīng)費的制約。

5 車輛工程虛擬仿真實驗教學中心的建設(shè)本著虛實結(jié)合、相互補充、能實不虛的原則

建立車輛工程虛擬仿真實驗中心，通過虛擬仿真實驗，既可以彌補實際實驗存在的困難和不足，又可通過資源開放共享，輻射全國高校和汽車行業(yè)相關(guān)企業(yè)，意義重大。

【參考文獻】

[1]國務(wù)院關(guān)于印發(fā)《中國制造2025》的通知國發(fā)〔2015〕28號 2015.5.

[2]鹿曉陽，李明弟，李軼.創(chuàng)新實驗教學體系的研究與實踐—國家虛擬仿真實驗教學中心和國家實驗教學示范中心建設(shè)[J].山東高等教育，2015（3）：42-46.

[3]李敏旭.車輛工程實驗室建設(shè)的探討[J].機電技術(shù)，2007（3）：92-95.

[4]陳哲明，王理章，陳瑩瑩.《汽車構(gòu)造》理實一體化教學法的研究與實踐[J].教育教學論壇，2014.12：186-187.

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