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當前位置:首頁 > 文章資訊 > 職教新聞 > 邱學軍 |互聯(lián)網(wǎng)+智能仿真在中職汽車實訓實踐課程中的思考與應用
邱學軍 |互聯(lián)網(wǎng)+智能仿真在中職汽車實訓實踐課程中的思考與應用
互聯(lián)網(wǎng)+智能仿真在中職汽車實訓實踐課程中的思考與應用
當前,發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車已成為世界各國的廣泛共識,智能網(wǎng)聯(lián)汽車是解決交通安全、道路擁堵、能源消耗等問題的重要手段,也有利于帶動產(chǎn)業(yè)升級。當前全國智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展正呈現(xiàn)出核心技術加速突破、產(chǎn)業(yè)生態(tài)加速成熟等特點,新的業(yè)態(tài)呼之欲出。這也給職業(yè)院校的汽修專業(yè)課教學提出了新的命題和挑戰(zhàn)。本文針對中職汽修專業(yè)在實施虛擬仿真教學的應用及發(fā)展趨勢,立足本校實際,做了一些有益的思考與嘗試。
隨著網(wǎng)絡技術的高速發(fā)展,汽車產(chǎn)業(yè)正在進入一個大的技術變革時期,智能化正被越來越多的國家和汽車企業(yè)認定為未來汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向,社會對智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術專業(yè)人才的需求愈發(fā)強烈,從而給職業(yè)院校汽修專業(yè)的發(fā)展帶來機遇。為了迎接新的挑戰(zhàn),許多職業(yè)院校都在進行教學模式的改革,轉換教學思路,運用現(xiàn)代教學手段成為汽修專業(yè)教學的必須趨勢。VR仿真實訓系統(tǒng)將信息技術與職業(yè)教育教學深度融合,以“實訓”為中心,搭建網(wǎng)絡化、虛擬化實訓環(huán)境,打破物理空間和信息空間限制,把學校實訓室和企業(yè)的辦公室通過網(wǎng)絡技術整合成一個跨越時空的“虛擬車間”,利用高性能計算機生成一個虛擬世界,形成多源信息融合的、交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的系統(tǒng)仿真。
1.當前國家對汽車技術發(fā)展的政策
自2015年國務院發(fā)布《中國制造2025》,明確將發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車提升至國家戰(zhàn)略高度以來,各部委、產(chǎn)學研多方紛紛圍繞該新技術,從多角度制定相關法規(guī)標準,例如:工信部已出臺發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車的五項重點工作,不斷完善適用于新技術、新產(chǎn)品的標準法規(guī),推進汽車產(chǎn)業(yè)的智能化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展;交通部正研究制定落實自動駕駛技術“三步走”戰(zhàn)略,立足實際穩(wěn)慎推進自動駕駛技術進步;發(fā)改委正研究制定做好推進智能汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的頂層設計,引導中國汽車產(chǎn)業(yè)向智能化方向發(fā)展。
這些政策與措施對中職汽修專業(yè)教學提出了新的發(fā)展方向和思路,同時,也對汽車仿真實訓環(huán)境的建設和應用帶來了新的挑戰(zhàn)和要求。
2.當前汽修專業(yè)仿真實踐教學的現(xiàn)狀
汽修專業(yè)一體化實踐課程教學需要學生邊聽課邊操作,課程教學通常在各課程實訓室進行,整個課程教學內(nèi)容和實踐動手訓練密切配合,對實訓設備的種類、數(shù)量等實訓條件有較高要求,虛擬仿真實踐教學可以有效彌補實踐教學中的設備不足、故障設置有限等短板。因此,廣泛開展仿真實訓教學,建設“教”、“練”、“考”為一體的汽修專業(yè)實訓仿真平臺及教學實訓資源是必要的。
同時,汽修專業(yè)本身是一個綜合性很強的專業(yè),其專業(yè)課程所涉及的理論與實踐性都很強,在以往的授課過程中,幾乎都是講練結合,通過動手操作來鞏固和驗證理論知識掌握的程度,學生的學習興趣顯得比較被動,尤其缺乏學習過程的監(jiān)控及全程評價,對有些內(nèi)容的學習效果十分不理想,師生的互動也不夠靈活、簡單、方便。
此外,智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術是傳統(tǒng)汽車上的電子信息控制技術(汽車電子學)的延伸,主要特征是由網(wǎng)聯(lián)信息、傳感信息、決策分析和控制執(zhí)行四大部分組成。當前,隨著信息化教學軟件、移動終端特別是智能手機的迅猛發(fā)展,一種全新的學習模式悄然而生,這就是移動端仿真學習。這種學習方式在數(shù)字化學習的基礎上,通過有效結合教學軟件及通信技術,使學習更為方便、快捷。它被認為是一種進行專業(yè)教學不可缺少的一種學習模式。這也是筆者所在單位淮南現(xiàn)代經(jīng)濟技術中等職業(yè)學校(以下簡稱“學校”)提出實施基于互聯(lián)網(wǎng)條件下軟件仿真實現(xiàn)線上、線下教學的主要因素。
3.互聯(lián)網(wǎng)+智能仿真在中職汽車實踐課程中的思考與應用
近年來,學校立足現(xiàn)有汽修專業(yè)現(xiàn)代仿真實訓室的以色列電子仿真實訓裝置(AT5000)、仿真教學軟件等條件,結合智慧校園互聯(lián)網(wǎng)項目,開展互聯(lián)網(wǎng)+虛擬仿真教學實訓平臺的建設與應用,不僅彌補了實訓設備不足、滯后于技術發(fā)展等缺陷,還實現(xiàn)了師生教學互動、學生的數(shù)字化學習,使其擺脫固定的場所、固定的位置、固定的方式等傳統(tǒng)教學模式,每個學生都可以利用自帶移動終端設備,實現(xiàn)隨時隨地移動學習,這給學校進行仿真教學及教育信息化的普及帶來了重要機遇。
互聯(lián)網(wǎng)+虛擬仿真實訓平臺從課程建設、課程資源建設、平臺建設、學習中心建設、終端APP,到教學內(nèi)容、模式、方式、方法都需要面向移動重新構架。是學校在新教育形勢下教學模式創(chuàng)新支撐服務體系的組成部分,屬于實踐創(chuàng)新應用。基于此,學校提出了基于互聯(lián)網(wǎng)+虛擬仿真實訓學習的實踐與研究,其目的在于探索一種“學生——仿真軟件——校園網(wǎng)絡(手機)——現(xiàn)場實訓---學習與評價”的系統(tǒng)化學習方式,為學生以后更方便地學習專業(yè)知識與技能、實訓方式的完善提供實踐操作借鑒。
互聯(lián)網(wǎng)+智能虛擬實訓仿真平臺及教學實驗資源將虛擬現(xiàn)實技術引入職業(yè)院校實訓教學中,為課程的實訓項目提供虛擬實驗環(huán)境,以虛助實,虛實結合,通過虛擬現(xiàn)實技術將真實設備的功能、生產(chǎn)的流程及實驗環(huán)境完全再現(xiàn)出來,讓師生都能身臨其境地在虛擬現(xiàn)實中親自動手完成實驗,將傳統(tǒng)教學方式難以傳授的知識點通過具有可視化和具有互動性的虛擬現(xiàn)實技術有效且快速地傳授給學生。
4.開展互聯(lián)網(wǎng)+虛擬仿真實訓的優(yōu)越性和成效
近年來通過互聯(lián)網(wǎng)+虛擬仿真實訓的嘗試與應用,學校取得了一定成效,有效提升了教學質(zhì)量和效率。
豐富課堂教學內(nèi)容,進行可視化教學
全方位、多角度地展示可視化的教學內(nèi)容。利用互聯(lián)網(wǎng)技術、虛擬現(xiàn)實技術實現(xiàn)可視化教學,將教學內(nèi)容的呈現(xiàn)形式從文字到圖片,從視頻到動畫,從網(wǎng)頁到流媒體,借助互聯(lián)網(wǎng)+虛擬現(xiàn)實技術,將實驗、實訓等技能訓練搬到仿真實訓室中進行;通過學生可反復練習,直至掌握操作技能為止。此外還可將一些復雜的、抽象的、不宜直接觀察的自然過程和現(xiàn)象展示出來,滿足不同老師和學生的教學和學習需求,豐富課堂的教學內(nèi)容。
促進教學模式的變革
營造可視化泛在學習。應用虛擬現(xiàn)實技術、云技術,突破傳統(tǒng)教科書的限制,打破空間、時間的限制,將崗位要求與學習情境對接,把企業(yè)崗位技能要求轉變?yōu)榻虒W任務,把企業(yè)案例引入教學;讓學生在學校就能充分體驗企業(yè)相關崗位的要求,讓學生實現(xiàn)從學校到企業(yè)的角色轉換,探索在不斷提高教師自身素質(zhì)的同時,對教學手段和實施環(huán)境的使用和研究。
身臨其境的真實體驗感
通過建立各種車輛、實訓設備和實驗對象虛擬現(xiàn)實三維互動模型,利用VR技術設計的逼真的三維虛擬環(huán)境,使學生置身于虛擬的3D學習環(huán)境當中,體驗真機實訓不可能觀察到的各部件結構及重要部件獨立的工作原理,或真實實驗過程中不可能觀察到的內(nèi)容及整個生產(chǎn)流程等。
交互性、參與性
互聯(lián)網(wǎng)+智能化汽車教學仿真實訓平臺充分利用信息控制、VR技術的可互動性,根據(jù)人們自然交互習慣的互動操作模式,實現(xiàn)對各種設備或現(xiàn)象根據(jù)其物理屬性進行逼真的模擬重現(xiàn),同時還提供用于共享信息的人機交互界面,激發(fā)學生的學習興趣,親身體驗,在思考中學習,提高了學生的動手操作能力。
教學效果和過程評價現(xiàn)場化,學習模式智能化
實施互聯(lián)網(wǎng)+智能化汽車教學仿真實訓的顯著特點,需要教師對整個教學過程科學把握,體現(xiàn)出及時性和有效應對,學校汽修專業(yè)通過引進先進教學平臺,在數(shù)字化大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡環(huán)境下,師生在智創(chuàng)空間共同實施教學項目,使教學效果能夠及時反饋,且實現(xiàn)了效果與評價的現(xiàn)場呈現(xiàn),使學習評價更加客觀全面,便于授課教師及時調(diào)整教學策略;學校還積極依托交互式教學平臺及其智能技術,合理設置課堂教學環(huán)節(jié),開啟課上、課下全天候?qū)W習模式,貫穿于學期教學始終,實現(xiàn)了個性化學習路徑,滿足了不同學生的學習需求,學習的可持續(xù)性得到了強化,教學的時效性也得到大大提升。
引領技術發(fā)展,發(fā)揮社會服務功能
近年來,學校通過在汽修專業(yè)開展互聯(lián)網(wǎng)+汽車虛擬仿真實訓的教學實踐,使使學習者就更具有興趣和動機,實現(xiàn)了從學生到準職業(yè)人的角色過渡和轉換,畢業(yè)生具有較高的競爭能力,受到多家知名汽車企業(yè)的廣泛認可,形成了區(qū)域性專業(yè)影響力,并建設成為安徽省省級示范專業(yè);在開展教學工作的同時,積極開展社會化培訓及職業(yè)鑒定工作,培訓鑒定社會人員1000余人次,提升了區(qū)域性專業(yè)影響力,體現(xiàn)了教學成果,豐富了專業(yè)建設內(nèi)涵,充分發(fā)揮了專業(yè)輻射能力和社會化功能。
總之,通過互聯(lián)網(wǎng)+汽車虛擬仿真實訓平臺的建設和應用,可減少實驗室硬件建設的投入,并實現(xiàn)真實實驗不具備或難以完成的教學功能。實現(xiàn)緊跟汽車發(fā)展的智能化網(wǎng)聯(lián)技術新潮流,體現(xiàn)中職教學主題“怎么干”,實現(xiàn)在中職汽車教學過程中“怎么教、教什么”的教學思路,變“先學后做”為“先做后學、邊做邊學”;以及提供可靠、安全和經(jīng)濟的實訓項目,并真正實現(xiàn)實踐教學不受實訓室空間及時間的限制。同時,智能網(wǎng)聯(lián)條件下虛擬仿真實訓平臺及其在線開放課程不僅可以服務本校師生,而且可以以本校為中心點,輻射周邊區(qū)域甚至全國各地學校的師生,讓廣大師生真正體會24小時在線開放實訓室的優(yōu)越性,為下一步發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術打下堅實的基礎。
本文作者|邱學軍
作者單位|淮南現(xiàn)代經(jīng)濟技術中等職業(yè)學校
文章已刊發(fā)于《中國培訓》雜志,轉載于此惟望使廣大讀者受益。敬請持續(xù)關注我們,獲取更多職教資訊!
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