周定武 樂(lè)啟清

[摘 要] 現(xiàn)階段，高職汽車(chē)教育教學(xué)中存在教學(xué)成本較高、安全隱患較多、演示效果較差等許多問(wèn)題，而這些問(wèn)題嚴(yán)重制約了當(dāng)前汽車(chē)職業(yè)教育的良好發(fā)展。從分析VR技術(shù)的分類(lèi)入手，進(jìn)一步對(duì)其在汽車(chē)職業(yè)教育過(guò)程中的具體應(yīng)用及其應(yīng)用成效展開(kāi)了探討。

[關(guān) 鍵 詞] VR技術(shù)；高職教育；汽車(chē)教學(xué)

[中圖分類(lèi)號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2017）35-0222-01

當(dāng)今時(shí)代，汽車(chē)工業(yè)與汽車(chē)技術(shù)發(fā)展迅速，因此對(duì)汽車(chē)專(zhuān)業(yè)人才的選拔標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越高。此時(shí)如果將移動(dòng)VR技術(shù)應(yīng)用于汽車(chē)職業(yè)教育中，不但可以模擬實(shí)際環(huán)境中常見(jiàn)的維護(hù)保養(yǎng)項(xiàng)目，還可給學(xué)生提供反復(fù)練習(xí)機(jī)會(huì)，使教學(xué)、訓(xùn)練和考核環(huán)節(jié)變得可量化和標(biāo)準(zhǔn)化，有效解決傳統(tǒng)教學(xué)中存在的系列問(wèn)題。

一、VR技術(shù)概述

（一）VR技術(shù)基本概念

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)又簡(jiǎn)稱(chēng)VR技術(shù)，VR技術(shù)興起于20世紀(jì)90年代，是一種以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主的新型信息技術(shù)，通過(guò)綜合利用三維圖形技術(shù)、多媒體技術(shù)、仿真技術(shù)以及傳感技術(shù)等多種高新技術(shù)成果，通過(guò)計(jì)算機(jī)等設(shè)備展現(xiàn)一個(gè)較為逼真的集多種感官體驗(yàn)于一體的虛擬世界，使人置身于虛擬世界之中便如身臨其境。人們可以通過(guò)虛擬世界觀察周?chē)澜缂拔矬w內(nèi)在發(fā)生的變化，與其中的物體發(fā)生交互，實(shí)時(shí)感知真實(shí)世界的感覺(jué)，促使人與計(jì)算機(jī)真正融為一體[1]。

（二）VR技術(shù)的分類(lèi)

VR系統(tǒng)可具體分為桌面式、沉浸式、增強(qiáng)及分布式四種[2]。桌面式VR系統(tǒng)是在PC平臺(tái)下的小型桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，通過(guò)中低端圖形工作站和立體顯示器，進(jìn)而形成虛擬場(chǎng)景；沉浸式VR系統(tǒng)是通過(guò)頭盔顯示器及其他設(shè)備封閉VR用戶的所有感官，為用戶提供一個(gè)虛擬空間；增強(qiáng)式VR系統(tǒng)是指基于真實(shí)環(huán)境下將虛擬對(duì)象進(jìn)行疊加的系統(tǒng)，可以使用戶看到真實(shí)存在的世界，同時(shí)可以看到真實(shí)世界上疊加的虛擬對(duì)象；分布式VR系統(tǒng)是指通過(guò)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)將不同地方的多個(gè)用戶聯(lián)結(jié)在一起，讓他們可以體驗(yàn)同一個(gè)虛擬世界。

二、VR技術(shù)在汽車(chē)職業(yè)教育領(lǐng)域中的應(yīng)用

（一）桌面式VR系統(tǒng)

桌面式VR系統(tǒng)是初級(jí)的VR技術(shù)，所以使用成本較低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用十分廣泛。在普通的PC平臺(tái)只要安裝軟件就可以使用，汽車(chē)3D結(jié)構(gòu)展示功能、模擬拆裝功能、安全故障檢修功能、日常維護(hù)功能，用戶可以通過(guò)鼠標(biāo)、鍵盤(pán)操控模擬工具與模擬場(chǎng)景進(jìn)行互動(dòng)。

（二）沉浸式VR系統(tǒng)

汽修專(zhuān)業(yè)學(xué)生可以利用VR技術(shù)學(xué)習(xí)實(shí)際的操作規(guī)范和創(chuàng)設(shè)真實(shí)的維修場(chǎng)景，并且沉浸該場(chǎng)景中進(jìn)行車(chē)輛故障檢測(cè)和診斷訓(xùn)練；學(xué)生在沉浸式VR技術(shù)訓(xùn)練其虛擬駕駛能力，可減少初學(xué)者內(nèi)心的緊張感和恐懼感，規(guī)范按駕駛操作，進(jìn)而提高學(xué)生的駕照通過(guò)率。

（三）增強(qiáng)式VR系統(tǒng)

汽修專(zhuān)業(yè)學(xué)生通過(guò)佩戴VR眼鏡，連接電腦給車(chē)輛故障診斷和維修方面提供一定的建議，從維修工角度觀察疊加彩色3D圖像發(fā)現(xiàn)維修部位、所需維修工具及維修流程，此系統(tǒng)可指導(dǎo)維修工車(chē)輛維修工作，增強(qiáng)式VR系統(tǒng)非常適用于汽車(chē)維修。

（四）分布式VR系統(tǒng)

高職汽車(chē)教學(xué)中，分布式VR系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教育和技術(shù)指導(dǎo)，通過(guò)與慕課教育模式的有效結(jié)合，可以讓不同地方的學(xué)生接受到優(yōu)秀教師的優(yōu)質(zhì)課程教學(xué)，有效解決當(dāng)前教育中學(xué)習(xí)資源短缺和失衡的問(wèn)題。

三、VR技術(shù)在汽車(chē)職業(yè)教育領(lǐng)域的應(yīng)用效果

VR技術(shù)在汽車(chē)職業(yè)教育領(lǐng)域的應(yīng)用效果主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：（1）提高課堂教學(xué)效果。可利用VR技術(shù)進(jìn)行場(chǎng)景創(chuàng)設(shè)，學(xué)生可在直觀的工作過(guò)程及結(jié)構(gòu)部件展示中了解發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部運(yùn)行原理，通過(guò)虛擬場(chǎng)景中的模擬訓(xùn)練進(jìn)而通過(guò)考核。另外，教師通過(guò)提供系列有關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能的教學(xué)游戲，學(xué)生可通過(guò)交互設(shè)備與虛擬場(chǎng)景進(jìn)行交互，原本枯燥的訓(xùn)練開(kāi)始有趣化，深化專(zhuān)業(yè)知識(shí)，提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能。（2）促進(jìn)教學(xué)模式改革。通過(guò)采用VR技術(shù)進(jìn)行汽車(chē)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)，創(chuàng)設(shè)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的良好場(chǎng)景，避免真實(shí)環(huán)境中人為因素的干擾，突破傳統(tǒng)教育的局限，創(chuàng)新以學(xué)生為主的探討型教學(xué)模式和合作型教學(xué)模式。教學(xué)中可充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，啟發(fā)式教學(xué)、引導(dǎo)式教學(xué)、發(fā)現(xiàn)式教學(xué)等多種模式可全面實(shí)施。由原本單一的師生交流轉(zhuǎn)為師生、人機(jī)、生生之間的多方面交流。（3）結(jié)合實(shí)訓(xùn)條件和實(shí)訓(xùn)教材，采用適合的VR系統(tǒng)，建立汽車(chē)模擬仿真實(shí)訓(xùn)室，進(jìn)行虛擬仿真教學(xué)，可在建設(shè)經(jīng)費(fèi)不足、場(chǎng)地緊缺的問(wèn)題上起到一定程度的緩解作用，擺脫設(shè)備落后的困境，降低汽車(chē)實(shí)訓(xùn)設(shè)備投入和縮減實(shí)訓(xùn)設(shè)備維護(hù)及維修成本，進(jìn)而改善實(shí)訓(xùn)教師缺乏的現(xiàn)狀，有效避免實(shí)訓(xùn)中出現(xiàn)設(shè)備損壞、人員受傷的風(fēng)險(xiǎn)，便于加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)過(guò)程的管理和控制，進(jìn)而有效提高汽車(chē)實(shí)訓(xùn)的整體效果及效率。

高職汽車(chē)技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)崗位能力要求高、辦學(xué)成本高、設(shè)備損耗、消耗大、投入大。為有效解決目前大多數(shù)高職院校中普遍存在因車(chē)輛及配套設(shè)備價(jià)格較高、實(shí)訓(xùn)教學(xué)教師資源匱乏、實(shí)訓(xùn)過(guò)程耗材量較大、演示效果不佳、學(xué)生實(shí)訓(xùn)興趣下降、教學(xué)成本過(guò)高以及汽車(chē)實(shí)訓(xùn)中有的學(xué)生因發(fā)生錯(cuò)誤操作導(dǎo)致設(shè)備損壞和安全事故等隱患等問(wèn)題，可將VR技術(shù)中有機(jī)融入汽車(chē)職業(yè)教育教學(xué)中，隨著移動(dòng)VR技術(shù)的不斷發(fā)展和VR技術(shù)中桌面式VR系統(tǒng)、沉浸式VR系統(tǒng)、增強(qiáng)式VR系統(tǒng)、分布式VR系統(tǒng)在汽車(chē)職業(yè)教育領(lǐng)域中的具體應(yīng)用，可有效縮小職業(yè)教育與社會(huì)實(shí)際需求兩者間的差距，積極促進(jìn)汽車(chē)職業(yè)教育的快速發(fā)展，提高汽車(chē)專(zhuān)業(yè)學(xué)生職業(yè)能力水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]張占龍，羅辭，何為.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述[J].計(jì)算機(jī)仿真，2005，22（3）：1-3.

[2]王晶琳，焦瑋.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與應(yīng)用[M].清華大學(xué)出版社，2016.