摘要：随着社会经济的发展，现代高等教育的发展趋势是在教学过程中实现虚拟化和智能化。高等教育有多种类型。作为高职教育的重要类型之一，高职教育顺应时代发展趋势，将虚拟现实技术与传统课程教学相结合，已成为日常教学的一种趋势。在汽车电子课程教学中，虚拟现实技术为课堂教学提供了新的教学手段、新的教学方向和新的教学技术。由于这种新的教学方法在高职汽车电子课程中的应用，使得传统的课堂教学发生了许多变化，如教学形式、教学环境等教学要素的改变，也使得师生之间发生了变化。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对基于虚拟仿真技术的汽车电子实践教学研究提出了一些建议，仅供参考。
关键词：虚拟仿真技术；汽车电子；实践教学
引言
汽车电器与电子技术课程是汽车服务工程专业核心课程，其教学对于培养学生创新意识、技术创新与应用能力极其重要。为培养社会需要的创新型应用人才，对目前该课程教学定位模糊以及实训设备严重不足的问题，将虚拟仿真实验融合基于任务驱动的实训，改革汽车电器与电子课程实践教学模式，为应用型本科院校教学改革提供了具有借鉴意义的新思路、新方法。
一、虚拟现实技术
（一）概述
虚拟现实技术(VirtualＲealityTechnique，简称VＲ)是20世纪在美国兴起的一门新的综合性技术，它以计算机技术为核心，集计算机仿真技术、人工智能、计算机图形学、网络并行技术、多媒体技术和传感器技术于一体。近20年来，虚拟现实技术在我国得到了高度重视。国家科学技术委员会和国家科学技术委员会把这项技术作为一项重点工程。广泛应用于工业、医药、教育、娱乐、商业、军事等领域。用虚拟现实技术构建的世界不是真实的世界，而是一个进行人机交互的虚拟环境。但当用户进入这个世界时，他们会觉得自己是在真实的世界里。用户通过头盔、数据手套、鼠标等输入输出设备与虚拟环境交互，让用户直接参与到研究对象的虚拟环境中，体验操作带来的变化和效果。
（二）特点
1.多感知性
利用虚拟现实技术，用户不仅可以拥有计算机提供的视觉感受，还可以拥有听觉、触觉和运动感，甚至嗅觉和味觉。
2.沉浸感
虚拟现实技术的目标是让用户在自己创造的虚拟世界中有一种沉浸感体验，即沉浸感。
3.实时性
用户可以操作虚拟世界，虚拟世界会立即响应。例如，当用户在虚拟世界中推动对象时，对象将根据其推动力和方向移动、翻转或下落。
二、汽车类专业虚拟实验教学现状
（一）实验成本高昂
随着汽车工业的快速发展，汽车结构和研究方法也在迅速更新。各种新发动机、新电子系统和控制系统技术不断改进，新技术层出不穷。汽车制造、汽车维修等专业设备价格昂贵，更新速度快。这些实验设备动辄几十万，学校很难全部购置教学设备。因此，教学设备很难跟上新技术的发展。
（二）内部设备讲解的教学效果不高
在汽车电器、电子设备的某些部位，学生看得清楚、听得懂，但一些内部的实际操作更难让学生接受。对于那些缺乏想象力的学生来说，这部分学习是非常困难的。
（三）教学设备更新问题
只有与时俱进，教学设备才能更好地实现教学目的——让学生了解当前汽车工业的最新发展。
但真正的问题是，汽车更新很快，教学设备更新的速度对教学支出造成很大压力。另外，教学设备更新过快，容易浪费教学资源。
三、基于虚拟仿真技术的汽车电子实践教学研究
（一）典型应用案例
根据实际教学经验，有必要有扎实的理论基础，掌握汽车电子技术的检测技能，而相关课程的理论性较强，电子信号波形的变化极其复杂，而对于那些基础薄弱的高职学生来说，课程变得相当枯燥，无法实现汽车电子技术的真正魅力。此外，从“理论”到“实践”的跨度也比较大。尽管学生们已经了解了相关的理论知识，但当他们开始实践操作训练设备时，仍然茫然不知所措。他们心里一片空白。为了探索高职汽车电子技术课程的新教学模式，将虚拟仿真技术引入到现有的理论与实践相结合的教学过程中。汽车虚拟仿真软件是由上海晶格汽车技术公司开发的。该软件主要用于汽车专业的教学。基于该软件，选择汽车电子技术核心课程“汽车传感器”的教学内容，探索虚拟仿真技术的应用。以氧传感器检测为例，将其应用于发动机电控系统中的重要传感器，实现空燃比的反馈调节。根据发送到ECU的电压信号，对喷射脉冲宽度进行修正，使燃烧室内的混合气浓度保持在最佳范围内。除提高发动机功率外，还可以有效地改善发动机的排放。检测的关键是了解氧传感器的结构特点，了解氧传感器的工作原理。必须深入了解信号电压、空燃比和混合气浓度之间的关系。由于氧传感器到发动机ECU的信号电压是看不见或摸不着的，但它是客观存在的，为了让学生理解抽象而困难的原理，在实际教学设计中增加了虚拟仿真环节。氧传感器原理的仿真界面，包括氧传感器的安装位置、结构、电路和输出信号特性曲线。充分发挥汽车虚拟仿真软件的优势，突破教学难点，将抽象的电子信号以更直观的方式呈现给学生，通过对仿真电路的同声传译，充分调动学生的细胞接受新知识，提高了实际操作能力。通过对不同传感器技术的标准化，培养出具有创新思维和卓越品质的工匠精神。
（二）基于任务驱动的实训教学设计
任务驱动教学模式是教师把教学内容设计成一个或多个具体的任务，让学生通过完成一个个具体的任务，掌握教学内容，达到教学目标，是一种以学生主动学习、教师加以引导的教学方法。为了完成任务驱动的实训教学，我们首先根据汽车服务工程的专业培养需求，修改了汽车电器与电子技术实践教学大纲，新的教学大纲着重体现应用工程能力的培养；然后教师在分析教材，理顺教学思路的基础上，做好任务设计，以任务来驱动实践教学。根据修订好的教学大纲，一共设计了为期一周的实训教学，实训任务设计如表1。教师通过无线智能设备设置故障检测与排除任务，学生以组为单位协同合作，利用仪器仪表、故障解码器查找故障，并依据系统工作原理以及线路原理图完成任务。通过自主探索、合作学习，进行自我知识体系与实践经验的重构，提高发现问题，分析问题，解决任务的能力。
（三）改革考核评价方法
需要改变以往主要以实验报告成绩评定学生最终成绩的方法，采用重过程的多元化考核方式。虚拟仿真实验成绩以个人成绩考核方式进行；而基于任务驱动的实训则分组完成，以小组方式考核。整个实践教学成绩由四部分组成：平时考勤占10%，虚拟仿真实验个人考核成绩占30%，小组任务完成考核成绩占40%，实验报告成绩占20%，最终学生得到的实践总成绩为这四部分成绩的加权平均分。
结束语
综上所述,将虚拟现实技术应用于汽车电子课程的教学，可以取得良好的教学效果，弥补传统教学方法的不足。但虚拟现实技术也有许多不足之处，它缺乏现实世界中的权变性。因此，教师应在教学过程中不断实践和创新教学方法，真正将虚拟现实技术与传统教学方法相结合，发挥自身优势，提高教学质量。
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