基于虚拟仿真技术的汽车电器实训教学方法探讨

吴强+提学超

摘 要：在实训教学方面，高职院校的学生要远多于本科院校，而传统的实训教学在成本、安全、工位利用率等具有一定的局限性。本文在此基础上，利用汽车虚拟仿真教学的优势，对高职院校的实训教学方法进行了一定探讨，也对高职院校在技能型人才培养方面做出了摸索。

关键词：高职教学；虚拟仿真；汽车电器

1 引言

伴随着信息时代的到来，汽车中电子电器产品愈来愈多，并向着集成化、整体化发展，这些技术推动了汽车智能化的前进步伐，同时增加了汽车维修的难度，因此对这类人才的培养已刻不容缓。目前，汽车维修人才的主要培养阵地来自于高职院校，但如今汽车电器越来越复杂、更新换代又快，传统的电器实训在大面积教学上存在着一定困难。随着虚拟技术的发展，仿真教学开始发挥出了其独特的优势，借助仿真教学平台，可以轻松的完成教学对象的升級更新，大大的增加学生的练习时间，同时还可节省大量的教学成本，减少实训教学中的安全事故。

2 汽车电器仿真教学平台简介

仿真教学也称为模拟教学，汽车电器仿真就是利用计算机来模拟汽车车身的真实构造，设置汽车各类电器部件的安装位置和操作，并配有相关的电器故障检测仪器来检测电路和进行故障诊断，从而根据所测试的数据与检测结果来判断汽车的故障所在并进行排除。本文所使用的汽车电器仿真教学软件为景格汽车仿真教学软件，软件登录后的界面如图1所示。

图1 景格汽车电器仿真软件界面

该仿真教学软件具有以下特点：①进行具体的故障点设置（比如保险丝S239损坏）；②可设置某一故障现象（比如空调制冷不足、但风量正常）；③具备完备的电路检测设备（万用表、故障诊断仪等）；④可模拟汽车部分零部件的拆装过程（如副驾驶储物仓内隐藏电器部件的检测）；⑤能进行灯光模拟操作（如远近光等的切换、转向灯的开启等）；⑥具备完整的汽车维修模拟过程（设有汽车垫块与挡块、汽车防护三件套和翼子板布等）；⑦可调用相关参考资料（比如该车型某一系统的电路原理图等）；⑧此外还具有模型真实细致、扩展性好、强大的交互性、完善的考核系统等特点。

3 汽车电器仿真教学思路设计

汽车仿真教学一般配备在学校机房中，机房配有完整的多媒体教学设施。教学中主要采取以下的步骤：

1）教师利用多媒体讲解汽车电器基础的理论知识，学生在这一过程中初步学习基本理论，加深对电器故障现象的了解；

2）教师利用多媒体师范操作，学生在这一过程中主要是跟着老师熟悉软件基本操作、熟悉软件界面布置；

3）教师示范具体某个故障点的设置、判断和排除，学生通过学习了解常见的故障设置与排除方法；

4）学生自行设置故障点并排除，这一过程中，学生可知道具体的故障所在，从而了解该故障会产生的故障现象，并能根据故障现象来探寻原因，从而进一步掌握和熟悉汽车实际故障现象及其原因；

5）根据某故障现象随机设置故障点并排除，利用这一过程，学生针对此类的故障现象可以查找原因，从而训练学生在实际中根据汽车的故障现象来分析故障原因；

6）考核：考察学生对理论的掌握情况，基本仪器的操作情况，根据故障分析其原因的能力，排除某一具体故障的能力等等。

4 汽车电器仿真教学的实施应用

根据所设计的教学思路，利用仿真软件的优势，借助多媒体功能的普及，可实现对相关专业的学生进行仿真实训教学。具体的实施过程按照“理论学习、软件认知、故障学习、故障分析、故障排除、随机故障考核、真实环境模拟”的教学环节来进行教学。

本文所使用的仿真软件为景格汽车仿真教学软件，该软件具备防盗系统、中控门锁、组合仪表、照明系统、空调系统等10个电器系统和39个具体故障点的设置，依托该软件设计了6个教学环节和30学时的教学任务，具体开展的项目和学时如表1所示：

表1 汽车电器仿真教学环节设计

1）理论学习。这个环节主要是加深学生对汽车电器基础知识的认识，重点掌握电器基础知识（如常用电器元件的认识、电路图的识读等）和汽车电器系统的类别（如电源系统、起动系统、空调系统等等）。通过这一学习，能让学生根据汽车电器出现的故障来判断可能出现的原因和发生位置；

2）软件认知。这个环节主要是让学生掌握软件的基本操作方法，通过学习能够熟练运用软件完成故障设置、资料查询、仿真工具使用等；

3）故障学习。本环节主要是学习出现问题的元件及其产生的故障现象，从而让学生能够自主分析故障所处的位置及可能的原因；

4）故障排除。该环节让学生能够分析现有的故障可能原因，并根据分析结果来检测相应的故障，检测中学会万用表、解码仪、示波器等多种仪器的使用方法，根据检测数据来采用修复线路、更换元件等正确的故障排除方式；

5）随机故障考核。教师通过随机设置故障点对学生进行考核，考察学生对故障分析和排除的熟练程度；

6）真实环境模拟。利用真实环境一方面加深学生的仿真学习；另一方面可让学生认识实际的汽车故障现象，并掌握其排除方法。

5 结论

汽车电器故障仿真实训能够起到低成本、高效率的实训效果，先进的仿真手段能够对学生的实践能力培养起到积极作用，同时仿真实训作为理论教学与实践教学的媒介，具备至关重要的承上启下作用，而电脑的应用可使每个学生投入到学习中来。

值得注意的是，仿真教学虽具备强大的优势，但我们也不能完全依赖于仿真来完成教学，应该对学生进行全方位的培养，仿真仅仅是模拟环境并非真实环境的学习，仍需要加强对学生在实际问题前的应对能力。但是只要积极的探索、科学的运用，就能使仿真教学在相关专业的学生能力培养上发挥举足轻重的作用。

参考文献：

[1] 张伟、宋科主编. 汽车电器构造与维修. [M].北京：北京航空航天大学出版社，2013.

[2]. 王建锋、陈香香. 仿真软件在汽车维修实践教学中的应用[J]. 中国教育技术装备， 2013， （06）， 135-137

[3]. 张钱斌.汽车故障诊断仿真软件在高职汽检专业实训中的应用[J].安阳工学院学报， 2012， （02）， 105-107

作者简介：

吴 强（1989.1—），男，汉，四川南江，助教，硕士，主要从事汽车电器故障诊断与维修研究。