虚拟仿真技术在新能源汽车电路实训中的应用

发表时间:2020/12/23   来源:《科学与技术》2020年24期   作者:胡蒋明
[导读] 随着计算机技术的迅猛发展,虚拟仿真技术已经应用于各行各业。

        胡蒋明
        湖北职业技术学院  432000

        摘要:随着计算机技术的迅猛发展,虚拟仿真技术已经应用于各行各业。传统地新能源汽车电路实训课堂对财力、物力、人力方面具有较高要求,并且还存在一定的安全隐患。本文主要探讨了新能源汽车电路实训中面临的问题和虚拟仿真技术在电路实训中的教学优势,将虚拟仿真技术应用于新能源汽车电路实训中,不仅可以解决以上存在的问题,还可以激发学生的积极性,从而改善实训课堂的教学效果。
关键词:虚拟仿真技术;新能源汽车;实训教学;教学效果
一、引言
        随着科学技术的发展,汽车朝着电动化、自动化、智能化、共享化发展,从而其电路控制原理日趋复杂,随之对汽车售后及维修的技术要求也越来越高。在汽车故障检修过程中,首先必须读懂整车电路原理图,其次通过化整为零的方法找出局部电路并分析,最后找出故障并排除。因此,传统地新能源汽车电路实训课堂面临实训工位、实训设备、指导教师以及安全隐患等问题,对教学效果产生了较大影响。将虚拟仿真技术应用于新能源汽车电路实训中,不仅可以解决以上存在的问题,还可以激发学生的积极性,从而改善实训课堂的教学效果。
二、新能源汽车电路实训教学中面临的问题
(一)实训工位问题
        实训工位不足一直是困扰汽车类专业的问题,虽然国家最近几年加大了对高职院校的教育投入,实验设备得到了改善,但是汽车实训台架数量还是较少,无法达到一人一工位的要求。实训时,全班同学围着实训设备听教师的讲解,总会有大部分同学在后面看不清实训台架,从而不知道老师具体讲解的模块,导致指导教师对于同一个问题重复讲解,极度疲惫。等到实际动手操作时,使用翻转表可以尽量使同学们都参与,但一堆人使用一个实验台架会导致个别不想练习的同学不会被发现,这容易引起部分同学产生懈怠心理,不利于教学目的的完成。
        在实训教学过程中,由于测量仪器故障、同一组同学之间的干扰等情况,导致实训耗时长,学生没有机会反复练习巩固,那么很多技能要求无法完全理解和掌握。同时,由于汽车内部构造等问题导致很多实训内容不方便完成。
(二)实训设备问题
        跟高职其他专业比,汽车类专业的实训设备价格昂贵,占用场地面积大,不方便搬移。一方面,由于资金限制导致实验实训设备没法购买,或者购买数量少,所以依靠传统实训模式不能高质量完成实训要求;另一方面,为了使学生了解汽车某些模块内部结构,需要学生亲自动手拆装,而某些模块往往非常复杂,对于初学者来说很容易将设备损坏、遗失。由于设备昂贵,发生损坏带来的损失是极高的。同时,汽车行业是一个更新换代非常快的行业,若实训设备赶不上更新速度,那么培养的学生进入工作岗位就不能快速进入角色。
(三)指导教师问题
        学生是课堂的主体,但是指导教师的讲解引导作用不容忽视。在传统汽车实训方式中,全班同学围着实训设备观看一位教师的示范,教师无法关注到每一个学生,围在设备后面的同学由于前面同学的阻挡也无法清晰地观看到教师示范的全过程。因此,有部分学生在接下来的实操过程中根本不知道从何下手,导致指导老师反复讲解,极度疲劳。同时,新能源汽车电路实训课程本身复杂,教师要在学生之间来回巡查,及时纠正学生错误,对于某些错误需要花很长的时间讲解学生才能真正掌握,而一个指导教师的精力是有限的,因此教师很难面面俱到。


(四)安全事故问题
        电池、电机以及电控是新能源汽车的三个重要部分,都涉及到安全用电问题。电流对人体的伤害分为电伤和电击两种,工频电流达到100mA时在很短的时间会使人呼吸窒息,失去知觉而死亡。若学生在实训过程中,没有按照安全手册来进行操作或对电路原理没有掌握,容易引起安全事故,小至熔断丝烧断,大至短路起火、触电等问题。因为安全隐患的存在,教师每时每刻都要关注学生的操作步骤,学生本人在实际操作过程中也会担心受怕,这不利于学生对知识的掌握。
三、虚拟仿真技术在电路实训教学中的教学优势
(一)工位设备方面
        在传统新能源汽车电路实训中,实训设备缺乏或数量有限直接影响到实训效果。同时,汽车类实训设备价格昂贵且容易损坏遗失,发生损坏带来的损失是极大的。若将虚拟仿真技术应用于新能源汽车电路实训教学中,主要是投资软件部分,每个学校都有相当规模的机房,只需要在机房安装虚拟汽车仿真平台就能够开展实训教学。并且,虚拟软件可以反复使用,基本不会造成设备的损耗;有些公司提供免费升级服务,提供最新车型,不仅节约了实训费用,而且紧跟时代前沿技术。
(二)指导教师方面
        将虚拟仿真技术应用于新能源汽车电路实训教学中,脱离时间和空间的限制。
学生将虚拟汽车仿真平台安装于自己电脑里面,可以在实验室以外的任何地方于任何时间对自己不熟练的技能点进行反复练习,直至理解掌握。虚拟仿真技术在汽车故障检修实训中,教师无需提前设置故障点,学生可以自行设置;在故障诊断过程中,学生可以直接从平台中使用虚拟测量工具,实验员无需准备各类工具或担心工具不能正常使用的问题;在实训内容结束后,指导教师无需安装学生拆装过程中遗漏的部件。因此,将虚拟仿真技术应用于新能源汽车电路实训教学中,降低了教师的工作强度,弥补学校师资力量不足的问题。同时,可以调动学生的学习积极性,使课堂教学组织有序,学生不会处于散落放羊状态。
(四)安全事故方面
        零安全事故,它能够解决传统汽车实训环节中容易出现的安全问题,避免学生操作中出现意外事故。在虚拟实训平台上,学生可以放心的去进行一些有危险性的操作。实训过程中,各种油料、试剂和电等混合在一起,有着极大的潜在危险,学生本来就处于学习阶段,难免存在各种不小心,极容易发生危险。仿真教学正好可以避免这些问题,因为一切过程都是在电脑机房里进行,只要有虚拟实习软件就可以逼真实训了,无需具体实物,完全消除了实训的危险性。
四、结语
        现代科学技术的发展,必然体现在教育教学中,虚拟仿真教学代表着未来的教学改革方向,也是职业信息化的内在要求。将虚拟仿真技术应用于新能源汽车电路实训教学中,首先可以节约实训费用,降低实训成本;其次可以降低教师的工作强度,弥补学校师资力量的不足;最后可以减少安全事故的发生。同时,改变了原有的传统授课模式,丰富了教学方法,激发了学生的学习兴趣,从而提高了实训环节的质量和效率。
        参考文献:
 [1]宋佑川,魏静.仿真软件在汽车电工电子课程教学中的应用[J].国网技术学院学报,2017,20(06):66-70.
[2]吕志方.虚拟仿真软件在电子类课程教学中应用的意义[J].科技创新导报,2015,12(17):66.
[3]郝胜玉,杨少卿,侯怀彬.仿真软件在电工电子类课程教学中的应用[J].聊城大学学报(自然科学版),2008(02):108-110.

作者简介:胡蒋明(1989-08),男,汉族,籍贯:湖北咸宁,学历:硕士,研究方向:光纤传感及其信号信息处理。
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