萬能，羅雅婷

基于虛擬技術的車輛工程專業(yè)教學研究*

萬能1，羅雅婷2

（1.西南林業(yè)大學 機械與交通學院，云南 昆明 650224；2.云南交通職業(yè)技術學院，云南 昆明 650500）

以VR/AR為主的虛擬技術正浸入各行各業(yè)，其中就包括教育領域，部分機構和學校就此展開了研究，但真正覆蓋教學過程還為時尚早。隨著計算機技術和信息化的飛速發(fā)展，虛擬技術勢必在高校教育改革中發(fā)揮巨大的作用。文章從車輛工程學科的特殊性出發(fā)，分析其教育模式現狀，結合企業(yè)對車輛工程畢業(yè)生的要求，探索車輛技術與虛擬技術結合的必要性，闡述車輛類專業(yè)適合進行虛擬技術教學的原因。接著，從現有車輛專業(yè)虛擬技術教學模式出發(fā)，說明其存在的不足和缺陷。在此基礎上提出了基于車輛工程專業(yè)的虛擬技術新教學模式探索，構建虛擬技術教學新模型，并進行了案例實踐研究。同時，新模式亦可以課程思政和線上教育為切入點更好地適應教育教學改革和未來的變化。新的虛擬技術教學模式有助于車輛工程專業(yè)教師實現教學目標，提高學生積極性和動手能力，幫助學生更好掌握專業(yè)知識，擴展教學場景，適應專業(yè)和行業(yè)發(fā)展，保證教學內容的與時俱進，助力精品課程建設。

虛擬技術；車輛工程；教學模式；虛擬教育系統(tǒng)設計

前言

隨著智能硬件設備自2015年起的快速普及，大眾對虛擬技術的應用不再陌生。虛擬技術通常分為兩種，虛擬現實技術（Virtual Reality，VR）和增強現實技術（Augmented Reality， AR）。無論是VR還是AR，其應用范圍都十分廣泛，涉及軍事、醫(yī)療、教育、文化、游戲、工業(yè)、商業(yè)等各領域。虛擬軍事訓練和演習可以任意設置戰(zhàn)斗環(huán)境背景，對作戰(zhàn)人員進行不同作戰(zhàn)環(huán)境、不同作戰(zhàn)預案的多次重復訓練，使和平年代的軍人能迅速積累豐富的作戰(zhàn)經驗[1]。虛擬醫(yī)療環(huán)境可以幫助醫(yī)學生對人體三維結構進行理解，可以在復雜外科手術之前對手術方案進行設計、手術之中進行引導、并預測手術之后的結果[2]。虛擬技術展現名勝古跡或建筑景點，使得人們足不出戶就能漫游整個世界[3][4]。沉浸式3D電影、3D游戲蓬勃發(fā)展，走進人們的日常生活[5]。除此以外，虛擬制造裝配、虛擬駕駛、虛擬試衣間、虛擬看房等也使得許多傳統(tǒng)行業(yè)迎來轉型，一些傳統(tǒng)商業(yè)模式發(fā)生改變。

在教育領域，虛擬技術的應用也越來越廣泛[6]。比如北京理工大學教育技術研究院在VR技術環(huán)境下制作完成了上百個課程和實驗[7]。武漢體育學院的茅潔針對大學體育專項課程理論性強、教學手段形式特殊的特點，探索VR應用下的“沉浸式”虛擬課堂、AR的教材形式改變現有的教學形式、教學體系以及課堂授課方式[8]；還有一些作者從汽車專業(yè)實訓教學中VR技術的使用、職業(yè)教育如何運用虛擬技術進行的闡述[9]。但是，VR/AR在教育領域仍然處于初級應用階段，但隨著信息化水平的不斷提升、高校教師信息化教育意識的增強、信息化教學能力的提高，虛擬技術必將在教育教學改革中發(fā)揮重要作用[10]。

1 車輛工程與虛擬技術

1.1 車輛工程學科現狀

在現有車輛工程專業(yè)的教學過程中，為了提高課堂積極性、提升教學質量、豐富教學方式、滿足教學要求，多數采用圖片、動畫等多媒體手段讓學生更加直觀的學習知識、認識各類汽車設備、了解汽車結構，部分條件較好的高校會將汽車設備或模型帶入課堂。這種方式比之傳統(tǒng)的書本+圖紙的形式更好，但遠遠無法滿足現有環(huán)境下的教學。并且此類教學模式的課堂與實踐相對脫節(jié)，課堂上未見實物、實驗室內面對實物還要翻書本、查資料來學習理論，學生的學習興趣也會降低。

我國已是世界第一大汽車制造國和銷售國，汽車行業(yè)需要大量的專業(yè)人員的補充，而地方高校車輛工程專業(yè)成為主要的后備人才儲備區(qū)，但同時地方高校的畢業(yè)生普遍存在幾大問題。

（1）理論知識不牢固

當前地方高校的車輛工程還是以理論教學為主，強調課堂教學和理論知識的灌輸，但教材從編著、出版到使用周期較長，部分教材知識相對老舊。而汽車產業(yè)技術更新?lián)Q代較快，課堂教學內容與實際有所脫節(jié)。在實踐教學環(huán)節(jié)，要讓學生始終嘗試體驗最新的設備，高校缺乏相應的經濟能力，通常只能采用參觀或者視頻等方式，缺乏直觀性。

（2）動手能力較欠缺

地方高校存在教學資源緊張、實驗設備臺套數不夠、實驗設備利用率低等情況，使得學生在實踐教學環(huán)節(jié)從接觸實車、到動手、到上手的機會有限，缺乏實踐技能訓練方面的培養(yǎng)。在實踐課程結束后，出于管理和安全等方面的考慮，實驗室的臺架便不對學生開放，這對于學生掌握專業(yè)知識是不利的，尤其是車輛工程這類需要實物輔助教學的專業(yè)。顯然，探索新的教學手段成為必由之路。

1.2 虛擬技術教學現狀

不少高校在將虛擬技術引入教學作出了嘗試，但仍然存在一些問題是其難以落地。

（1）教育成本相對較高

目前，制作VR/AR課程資料的成本還較高，主要體現在VR眼鏡以及虛擬環(huán)境現實的軟件開發(fā)成本比較高昂。如果高校在教學中引進虛擬技術，需要的設備數量在引進初期的投入資金較大。且虛擬技術和后期支持是虛擬教育存在的限制性因素。所以，應用虛擬技術進行教學不能覆蓋專業(yè)的所有課程。當然，隨著虛擬技術產品的推廣和廣泛應用，其開發(fā)成本將持續(xù)走低。

（2）教育資源質量不高

虛擬技術與教育的結合基本上采用“虛擬技術＋傳統(tǒng)教學資源”的方式，其中VR更多地被視為一種知識呈現載體，AR在教育領域的使用目前還很鮮見。目前，VR教育研究中，研究重點更多集中在課程資源制作，而課程資源研究則以條件性課程資源為主，只能在一些典型課程和重要課程上做虛擬環(huán)境場景設計的嘗試，這種專為某個項目開發(fā)的系統(tǒng)和市場上常見的原型系統(tǒng)難以推廣，較難形成學科化的虛擬技術教育資源。

（3）教育體系變革未知

虛擬技術在教育領域的應用，不僅僅是授課形式的變化，還有整個教育體系的變革，尤其是教育資源的利用，如教師角色的定位。引入虛擬技術到工程教育并不難，但是在這種趨勢下如何使虛擬技術的運用趨于良性化發(fā)展，哪些可以運用，如虛擬技術可以營造出仿真世界；哪些不能運用，如實訓前的理論教學不能用虛擬技術所完全代替，這些都是需要思考的問題。引入虛擬現實技術可能導致傳統(tǒng)課堂教學的改變這點顯而易見，但盲目的引入所造成的不良效果目前尚屬于未知狀態(tài)。

1.3 虛擬技術與車輛工程教學的結合

車輛工程專業(yè)是工科類專業(yè)，創(chuàng)新能力、動手能力、先進理論的學習在人才培養(yǎng)中起著十分重要的作用，提升理論教學和實踐教學的質量，才能培養(yǎng)具有先進科技思維和理念，掌握車輛工程的基本理論和基本技能，具有較強的實踐能力和創(chuàng)新能力的人才。虛擬技術已大量應用于多個行業(yè)領域，其能夠使教育手段更加多元化，使受教育者的學習效率大大提高。對于車輛工程此類需要大量的理論與實踐相結合的學科，虛擬技術帶來的教學效果更為直觀和重要。因此，如何打破傳統(tǒng)教學模式，充分利用現有教學資源，構建適應培養(yǎng)創(chuàng)新型現代工程師需要、具有較強系統(tǒng)性和操作性的新型教學體系，是車輛工程專業(yè)在教學上亟待研究的課題。而虛擬技術與車輛工程教學的結合將提供新的方向。

1.4 目前虛擬技術在高校教學中推廣的關鍵

在教學過程中，尤其是引導學生參與教學體驗的過程中，教師承擔了導演、編劇、制片人、演員等多重角色，而學生更多地扮演觀眾的角色。如何將一部好劇展現在觀眾面前，需要多方面的努力，而最重要的是要將觀眾帶到劇情中，讓他感同身受，最好是觀眾也能參與到劇情的發(fā)展或親身體驗。

教育機構與從業(yè)人員總是想用最新、最先進的科學技術來革新教育，提高學習者的學習效率。在車輛工程的教學領域中，繼多媒體技術、計算機仿真、移動學習后，虛擬技術正成為教學改革與應用中的熱點，也將教育技術發(fā)展的又一次飛躍。在結合虛擬技術與車輛工程教學的研究中，需要思考幾個問題：（1）教學資源的開發(fā)和虛擬場景的設計；（2）在教學設計時，考慮利用虛擬技術如何實現學習目標；（3）虛擬技術在實際教學過程中所占的比例關系。

2 現有車輛專業(yè)虛擬技術教學模式

虛擬展示教學體驗應用模型（如圖1所示）是在全景、VR、AR等技術的基礎上，從課堂教學和實踐教學兩環(huán)節(jié)出發(fā)，生成各自的教學空間，當然在側重點中更偏向于教學實踐環(huán)節(jié)。研究方法采用定量分析，研究思路則以技術呈現課程內容為主，技術支持借助平板電腦、智能手機、成熟的VR穿戴設備等，研究重點偏向實踐性和操作性較強的課程內容。

（1）教師利用全景攝像、計算機3D繪圖、計算機仿真等技術建立汽車上的各種零部件以及汽車專業(yè)上用到的各種設備，學生通過電腦、平板、智能手機、穿戴設備等來操縱虛擬設備，360°全視角觀察汽車，并且在一些關鍵部件上還有詳細解釋。在觀察操縱的同時，結合老師的講解，可促進學生對汽車內部結構的清晰認識，提升對專業(yè)知識的理解。

（2）教師設定教學目標，學生在學習過程中按照一定步驟完成學習任務，但內容相對固定，在“通關”過一次后，已完成的任務對學生的吸引力將大大降低。

圖1 虛擬展示教學體驗應用模型

（3）虛擬技術在實際教學中所占的比例完全由老師確定，對于興趣不同、掌握程度不同的學生沒有差異性。對于實踐能力強的學生可能需要理論的補充，而對于理論掌握牢固的學生可能需要實踐的磨練，同樣的教學計劃會造成掌握知識和提高能力的不平衡。

從上述內容可以看出，當前的虛擬技術教學仍然有很多傳統(tǒng)教學的影子，教師主導型的模式沒變。尤其是在課程內容的設計上還停留在老師設計、學生體驗，這種模式在多次應用之后會使學生積極性下降，教學效果也提升不明顯。本文擬提出一種新的模式，更有效提升教學質量和效果。

3 虛擬車輛技術的新教學模式

3.1 基于車輛工程的扮演/體驗/角色類虛擬教學模式

搭建符合車輛工程專業(yè)特點的虛擬教學平臺，如圖2所示。平臺主要包含兩大部分：交互平臺和管理系統(tǒng)。不同人員可通過賬號登錄，并在虛擬教學平臺上進行不同教學角色的操作。同時外接第三方系統(tǒng)，如可將學生信息從教務管理系統(tǒng)導入，將教學數據及成績上傳至教務系統(tǒng)等。

圖2 虛擬教學平臺功能示意圖

3.1.1教學資源開發(fā)和虛擬場景設計上的探索

在教學資源的開發(fā)上，采用模塊化和自定義兩類模式，學生可以利用所學專業(yè)知識，對相關課程自行進行課程開發(fā)和場景設計，如圖3所示。讓學生在完成課程的同時，協(xié)助老師豐富虛擬課程的內容，提高計算機制圖能力，促進其對專業(yè)內容的掌握。學生自己參與到課程建設之中，可以大大提高學生的學習積極性。

3.1.2教學目標實現上的探索

引入虛擬技術后可以將教學目標分為三類，如圖3所示。

（1）教師既定目標

教師在使用虛擬技術手段進行教學時，需明確在已有的教學資源條件下，可以完成的教學目標和內容，在虛擬教學過程中合理布置學生需要掌握的學習內容，設置相應的學習任務，任務要不脫離實際且具有一定的可操縱性。

（2）學生課程設計目標

學生在完成老師布置的初級任務之后，要根據所掌握的知識和學到的內容，自行合理化設計對應課程內容，此為二級任務，目的在于檢驗學生對課程的內容的掌握程度。此部分所設計內容將在第③步中由其他學生完成，要求故意設置錯誤或者陷阱，以提升難度。

（3）學生參與目標

在交互界面，學生需完成系統(tǒng)隨機分配的，由其他同學設計的課程內容，體驗并評價。此部分包括：完成任務、找出問題、評價并打分。

最后根據上述三步的完成程度綜合打分，特別是第（2）、（3）步，如若設置的錯誤被找出，完成任務的學生將得分，若未被找出，則設置任務的學生得分。但錯誤或陷阱的設置要合理，并且在未被找出時，給出合理的解釋。

圖3 虛擬教學管理系統(tǒng)

3.1.3虛擬技術在實際教學過程中所占的比例關系

在保證學時的前提下，在完成教學目標的驅動下，除了必須參與的教學任務以外，可由學生根據自身情況自行調整參與虛擬教學的比例，使學生能更自由地依據課程掌握程度自行調控。

以汽車駕駛實習為例：有研究表明，比較利用駕駛模擬器進行部分駕駛操作學習的實驗組與未使用駕駛模擬器的對照組，前者駕考通過率更高[11]。同理，在駕駛實習課程引入模擬駕駛可以幫助學生更好的掌握駕駛技能，完成課程任務，并保障安全。但對于掌握程度較高，或已經有駕駛經驗的學生，再使用駕駛模擬器進行駕駛實習已不能滿足要求。

3.2 扮演/體驗/角色類虛擬教學模式的優(yōu)勢

虛擬技術在車輛工程專業(yè)中的應用發(fā)展帶來的益處如表1所示。

給學校賦能助力，為老師減負提質，使學生開心學習是虛擬技術帶來的效果。

表1 高校各角色在虛擬技術教學中所獲益處

對學校而言，實踐環(huán)節(jié)大量使用虛擬耗材，綠色環(huán)保，避免了污染和浪費，這本身就是最好的“課程思政”；對于老師，可以通過系統(tǒng)檢查到學生的每個實踐步驟，與規(guī)范進行對比，并且定位到每一個人，避免了照顧不周的情況；而學生在實踐學習中，能掌握更多宏觀的、微觀的知識點，小到發(fā)動機噴油形狀、燃燒過程，大到汽車道路行駛狀態(tài)觀測與體驗，最為關鍵的是學生能夠親身參與教學內容設計和場景開發(fā)，學生能更準確把握自己的學習情況。

3.2.1提高實踐教學的安全性

在現實的實踐教學中，尤其是車輛工程的實踐課中，如駕駛實習、汽車拆裝實習、汽車電氣設備實驗等都具有一定的安全隱患（如圖4所示），在這些課程的實踐過程中，諸多因素都可能引起危險造成學生受傷，虛擬模擬教學可以完全避免此類情況的發(fā)生。雖然是虛擬環(huán)境，整個教學過程要與現實環(huán)境高度契合（如圖5所示）。所以可以通過提前對硬件和軟件系統(tǒng)的設置，及時糾正學生在實操過程中出現的錯誤。虛擬教學過程更加程序化，比教師的評價更加客觀，一旦出現錯誤，系統(tǒng)給出提示，學生在不斷被提醒、被糾正的過程中逐步養(yǎng)成正確的操作習慣，使學生能在出現狀況后有正確的處理方式。需要注意的是，即使是虛擬環(huán)境教學，教師也需要對學生進行相關的安全教育。當然，在虛擬實踐完成后，一定要讓學生參與實物實踐，這樣可以更快、更準確、更安全地完成實踐環(huán)節(jié)。

圖4 駕駛實習中出現的安全事故

圖5 利用駕駛模擬器進行駕駛實習

3.2.2提高學生參與的積極性

通常車輛工程專業(yè)的理論教學和實踐教學是分而治之的情況，理論課堂內展示的內容學生沒有直觀感受，實踐教學中又容易忘記理論知識。加上現場實踐教學往往存在生均臺套數偏少的問題，這便導致學生的參與度低，積極性欠缺，達不到理想的教學效果。以汽車、發(fā)動機拆裝實習為例（如圖6所示）：通常高校用于拆裝實習的臺架設備相對陳舊，多年的實習積累造成的結構不完整、零部件缺失等問題，對于學生詳細了解汽車及其零部件不利，上述問題也會降低學生參與的興趣。

圖6 沉浸式VR汽車拆裝實習

引入虛擬技術后，第一、學生在拆裝實習過程中可以從各個角度觀察整車、發(fā)動機以及其他汽車零部件的結構，通過動畫直觀了解汽車的運行過程，點火、傳動、轉向、制動等等如何實現一目了然，看到實物內部在工作過程中的表現；第二、隨時可以對這些零部件進行模擬拆裝，并可以通過計算機對拆卸和裝配過程以及裝配結果進行記錄，可以通過反復進行模擬訓練來熟悉汽車各個零部件的位置和功能，不會出現零件丟失、損壞的問題；第三、在實物的拆裝過程中，虛擬技術可以更好地解決“拆機容易裝機難”的問題，如利用AR準確找到各個零部件的位置并提示安裝步驟和注意事項；第四、學生除了扮演受教者的角色外，還扮演了其他角色，參與教學設計和內容開發(fā)，對于學生掌握專業(yè)其他核心課程（如工程制圖、計算機繪圖、汽車設計等）也大有裨益。

3.2.3提升教學內容的可持續(xù)性

設備是車輛工程教學的基礎，汽車上的設備種類繁多，并且價格不菲。新技術新工藝層出不窮，尤其是電子電器類設備更新很快。要讓學生嘗試和體驗最新的設備和技術，往往只能通過參觀實習等方式完成，這種模式只能看、聽，不能觸摸。在這樣的背景下，基于移動設備的虛擬技術由于其突出的可視特點，在汽車行業(yè)、尤其是汽車故障檢測與維修行業(yè)帶來了新的作業(yè)規(guī)范[12]。在汽車維修行業(yè)，利用頭戴VR/AR設備可以平均提高70%汽車維修效率，目前世界范圍內已有數十家汽車廠商投入使用。教師可以根據課程要求，利用虛擬技術提前建立虛擬的汽車維修場景，在虛擬環(huán)境中設置各種汽車故障，學生在虛擬環(huán)境中進行維修實踐，利用VR可以對故障進行虛擬處理，或利用AR對實際故障進行輔助處理[13]。VR+AR的教學模式以VR為主，AR為輔，在VR環(huán)境下學生可獲得豐富的維修經驗，沒有危險，且不會損壞設備；借助AR設備，可快速高效地對比問題車輛和所存標準CAD數據，實現問題檢測可視化。同時，在自身經驗無法解決問題是，通過AR遠程視頻，老師可以第一視角查看現場情況，實時確認現場操作工序的準確性，并將技術指示投射在現場學生的顯示屏中，幫助現場“對癥下藥”，即使老師不在實訓現場，也能指導學生完成任務[14]。借助虛擬技術的新教學模式，利用二次開發(fā)，可以保證教學內容的與時俱進，同時也避免的大部分汽車臺架的更新?lián)Q代，提升教學過程中軟硬件資源的可持續(xù)高效利用。

3.3 課程思政與虛擬技術教學相結合

2016年12月，在全國高校思想政治工作會議上，習近平同志指出“要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人”。次年2月27日，中共中央、國務院印發(fā)了《關于加強和改進新形勢下高校思想政治工作的意見》，對思政課改革、思政教育進課堂提出了指導意見。全國高校近年來均在嘗試實行“課程思政”改革，其中以“上海經驗”為典型。在進行虛擬技術教學改革的同時，將“課程思政”融入到教學設計之中，成為當前高校教育教學改革的新方向。

車輛工程專業(yè)的培養(yǎng)目標中，除了對學術上的要求以外，還包含很多德育元素“社會主義核心價值觀、社會責任感、職業(yè)素養(yǎng)、法律”，旨在培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的當代大學生。在設計車輛工程專業(yè)核心課程教學任務時，教師必須引導學生將所學專業(yè)知識轉化為內在品德。以《新能源汽車結構與原理》課程為例，在“課程思政”與虛擬技術教學相結合的設計上，從問題導入、案例分析和項目訓練培養(yǎng)學生的家國情懷和社會責任感，培養(yǎng)學生面對復雜車輛工程專業(yè)問題的工程實踐的思考，及其對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響的認知。

（1）問題導入

了解新能源汽車的出現是必然趨勢，分析新能源汽車和傳統(tǒng)內燃機汽車的區(qū)別、結合內燃機學的課程內容，分析新能源汽車能源消耗和節(jié)能的關系、進一步分析新能源汽車能源消耗與環(huán)境的關系這一社會問題，討論如何更高效地利用能源和保護環(huán)境，討論如何以所學知識貫徹“綠水青山就是金山銀山”的思想。

（2）案例分析

分析新能源汽車的節(jié)能與環(huán)保問題，較之傳統(tǒng)內燃機的優(yōu)勢，國家對于新能源汽車扶持的相關政策。

（3）項目訓練

①了解內燃機有害排放物的種類、及其對環(huán)境的影響；②通過虛擬技術直觀感受新能源汽車和傳統(tǒng)汽車在構造和原理上的不同，熟悉兩類汽車的能量轉化過程和效率；③了解法規(guī)和標準，從能源消耗和節(jié)能環(huán)保問題出發(fā)，結合所學專業(yè)知識，研討如何從汽車設計和使用的角度出發(fā)降低對環(huán)境的污染、提高經濟性、促進社會的可持續(xù)發(fā)展。

（4）考核方式

除了對專業(yè)課知識的掌握程度以外，思政教育的評價也至關重要，可以通過小論文或學術報告的形式，衡量學生對所學專業(yè)課的思想政治上的反思。

通過上述形式，使學生增強環(huán)保意識，提高學生節(jié)能降耗意識；通過汽車能源消耗與動力性的矛盾，學生會思考“金山銀山”和“綠水青山”的矛盾統(tǒng)一，從而引導學生用唯物辯證法的思想看待和處理問題；通過理論專業(yè)的學習，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)求真務實、精益求精的工作作風。

3.4 特殊情況下的虛擬技術教學

2020年上半年，一場新冠疫情襲來，高校教學幾乎全部轉為線上教學。在此情形下，幾個月的在線教育已深入到師生日常，為高校教育改革植入基因，也將延續(xù)到未來的教學活動中，給我國未來教育的發(fā)展打下深深的烙印，虛擬技術在教學上的應用也將從此次大規(guī)模在線教育中萌芽發(fā)展，從多個方面影響高校教育改革[15]。

（1）從教學理念上看，高校廣大教師積極行動、轉變觀念、開拓思路，創(chuàng)新教學模式，更新教學手段，革新教學方法，通過多種途徑、多種方式開展在線教育。但大多數的形式只是課堂教學的簡單轉移。

（2）從基礎設施上看，得益于我國信息化基礎設施和教育信息化的建設，在線教育可以覆蓋全國大部分地區(qū)和大部分家庭，互聯(lián)網、移動通信等技術保障了教師和學生能夠通過線上順利地完成教學和交流。

結合疫情期間的在線教育新形態(tài)，推動線上教學中虛擬技術的應用將能更好地保障教學任務的完成，在此過程中有幾點需要注意：

（1）高校教師需要積極學習新技術、樹立新理念，結合“互聯(lián)網+”和“人工智能”等新業(yè)態(tài)，以嶄新的方式讓學生獲取知識。

（2）加強各學科、各專業(yè)的課程建設，為高質量引入虛擬技術提供保障。在充分保障正常教學穩(wěn)定運行的情況下，加強虛擬技術與傳統(tǒng)教學方式的融合。同時構建全專業(yè)的虛擬教學資源庫，服務于全專業(yè)所有課程，讓學生在學習時更加高效、精準。

（3）逐步適應不同形式的教育新模式。目前的教學評價和管理措施都是基于線下實體教育的，未來要推進虛擬技術在線上、線下教育中雙管齊下。在教師考核和學生管理、評教等方面要與新的教學模式相契合，真正把虛擬技術與高校教學的融合落到實處。

（4）結合線上教育，構造產學研相結合，社會、學校、家庭共同育人的新模式，找到實用、合適的路徑，如企業(yè)提供資料和需求→高校完成任務→學生掌握知識→就業(yè)，可以充分發(fā)揮各個節(jié)點在培養(yǎng)人才上的優(yōu)勢。

（5）推動各方積極地營造良好的虛擬技術教學生態(tài)環(huán)境。充分發(fā)揮虛擬技術教學在教育改革和創(chuàng)新中的積極作用，借助“互聯(lián)網+大賽”、“挑戰(zhàn)杯”以及其他學科競賽推進“以學促賽，以賽代學”的創(chuàng)新發(fā)展。要努力實現虛擬教學應用覆蓋全體教師、學習應用覆蓋全體學生，建成“虛擬技術+教育”的專業(yè)平臺。

4 總結

虛擬技術應用在教學中有諸多優(yōu)點，降低成本、豐富教學資源、提高實踐教學安全性、提高學生學習積極性、提升學生動手和創(chuàng)新能力。本文對如何在車輛工程專業(yè)使用虛擬技術做了探索性的研究，討論了應用過程中的優(yōu)勢和關鍵點，并在部分課程上進行了嘗試。當然，本文所探討的內容尚需要通過更多的實際應用來檢驗。即使還有許多未知隱患和挑戰(zhàn)存在，但在教育教學過程中引入虛擬技術是大勢所趨。虛擬技術的發(fā)展和完善，將在教育領域孕育新的教學模式、掀起新的潮流。

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Research on the Teaching of Vehicle Engineering Based on Virtual Technology*

Wan Neng1, Luo Yating2

( 1.School of Mechanical and Transportation, Southwest Forestry University, Yunnan Kunming 650224; 2.Yunnan Jiaotong College, Yunnan Kunming 650500 )

Virtual technology based on VR/AR is immersed in various industries, including the education field. Some institutions and universities have carried out research on this, but it is still too early to really cover the teaching process. With the rapid development of computer technology and informatization, virtual technology is bound to play a huge role in the reform of college education. This paper analyzes the status of its education mode from the particularity of the vehicle engineering, combined with the requirements of enterprises for graduates of vehicle engineering, explores the necessity of combining vehicle technology with virtual technology, and expounds the reasons why vehicle major is suitable for virtual technology teaching. Then, discuss the deficiencies of the existing vehicle subject virtual technology teaching mode. A new teaching mode of virtual technology based on vehicle engineering is proposed, a new virtual technology teaching model is constructed, and a case research is conducted. The new mode can also be an entry point for curriculum ideology and online education to better adapt to education and teaching reforms and future changes. The new mode will assist vehicle engineering teachers to achieve their teaching goals, improve students' enthusiasm and practical ability, and help students’ better master subject knowledge, expand teaching scenarios, adapt to subject and industry development, and ensure that the teaching content keeps pace with the times, and help to construction the excellent curriculum.

Virtual technology; Vehicle engineering; Teaching mode; Virtual education system design

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.04.050

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1671-7988(2021)04-163-06

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萬能，男，講師，博士在讀，就職于西南林業(yè)大學機械與交通學院。

西南林業(yè)大學教育科學研究課題（QN201801）。