中职学校新能源汽车专业实训虚实结合教学模式的探究
摘要:本文基于新能源汽车专业实训教学过程中存在高压电路产生的高难度、高风险等难题,同时为有效克服仪器设备、场地和社会等因素制约的问题,提出将虚拟仿真技术引入新能源汽车专业实训教学,通过科学应用设计、多元化考核、丰富教学资源等途径提高学生的动手操作能力、专业实践能力与人机协调能力,满足企业、行业对人才的需求。
关键词:中职新能源汽车专业虚实结合教学模式
新能源汽车作为我国未来重点发展领域,已将新能源汽车发展视为从汽车大国到汽车强国的必由之路。这种不仅融合了新能源、新材料等前沿科技,更深度交叉结合了互联网、大数据、人工智能等变革性技术的新型汽车,对维修人才在知识和技能等方面也提出了更高的要求。在中职新能源汽车专业的教学中,面对技术更新迅速、实训设备昂贵以及学生学习需求多样化等挑战,传统单一的实训教学模式已难以满足现状。因此,探讨虚实结合的教学模式显得尤为重要。该模式旨在融合虚拟仿真技术与实际操作,既保留实训教学的核心优势,又融入虚拟现实的技术创新,以期提升教学质量和学生的综合职业素养。
1虚拟仿真技术应用介绍
虚拟仿真又称虚拟现实技术或模拟技术,就是用一个虚拟的系统模仿另一个真实系统的技术。涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等。它可以逼真地模拟现实世界的事物和环境,人投入这种环境中,立即有“亲临其境”的感觉。
虚拟仿真教学通过计算机软件模拟实际工作环境和操作流程,为学生提供互动性强、安全性高的低风险学习环境。例如,通过虚拟现实技术(VR)模拟电动汽车的电池管理系统,可以帮助学生直观地理解和掌握相关知识。实际操作训练中在虚拟仿真的基础上,结合实际操作训练,进一步提升学生的动手能力和实际工作技能。通过校内外的实训基地共建,安排学生进行实际操作,增强其对虚拟仿真知识的实际应用能力。
将虚拟仿真技术应用于新能源汽车专业实训教学当中,积极探索“游戏+科学”的实训教学模式,结合开展混合式教学,能有效解决新能源汽车专业实训教学因存在高压电路产生的“高难度、高风险不可及、不可达、不可逆、不可复现”的难题,实现实训“看得见、进得去、能操作、可再现”的目标,同时有效克服仪器设备、场地和社会等因素制约,可为学生创造轻松舒适且有趣味性的学习氛围,有利于提高学习兴趣,增加学习机会,同时推动学生由被动学习向主动学习的模式转变,有效弥补传统教学的不足。是改革传统教学育人手段,推进人才培养模式的迫切需要。
2新能源汽车实训教学现状
在传统的新能源汽车维护技术实训教学中,单纯地使用新能源汽车检修相关设备完成教学过程,由于场地、资金、设备、安全、时间等因素影响,大量实训教学环节难以有效实施,主要存在以下几方面弊端。
2.1教学内容抽象,学生缺少思考能力
新能源汽车动力蓄电池系统构造与维修课程是一门比较复杂的课程,结合了数字电子、电机、电控以及汽车基本检修等内容,本身就具有抽象性。加上中职学生的文化基础薄弱,在教学中如果采用传统的教学模式,即通过“教师讲授——教师示范——学生练习”的形式开展实训教学,学生对抽象的理论知识和工作原理还没有理解和吸收就机械地完成操作练习,这样会造成学生缺少思考能力。
2.2实训工位不足,影响学生实训效果
由于新能源汽车实训设备价格偏贵,受到学校资金的影响,会出现实训工位严重不足的现象,因此大多数院校在平时实训中会采取分组练习。这就导致有些学生在分组操作时只是在旁边观看自己的组员操作,自己无法动手,无法保障每个学生都得到训练,从而影响教学效果和学生的学习积极性。但如果采取单人操作实训,这不仅浪费了学生学习时间,也削弱了学生学习的积极性,增加了教师的工作压力。
2.3高压电危险系数高,教师实训教学工作压力大
新能源汽车电机、电池、转化器等高压装置的检修是在实训过程中非常重要的教学内容。但班级学生多,实训设备少,实训管理监督不到位,有的学生在面对新能源汽车高压安全问题时过于紧张,在实践环节表现不佳。也有些学生对于新能源汽车上的“电”知识认知不足,新能源汽车上的高压电未能引起足够重视,导致在学习过程中安全意识淡薄,有时候会有触电的危险,无法满足实训要求。
2.4实训设备损耗大、老旧
在实训中,有些设备一个学期的使用频率高达上百次,比如老师的上课示范,学生的实训等,由于每个学生的实训掌握程度不一样,有时会出现操作失误情况,造成实训设备不可逆的损害,加上设备比较昂贵,维修成本较高,维修起来需要费时费力。另外,新能源汽车技术发展较快,校内的实训设备跟不上更新的步伐,无法及时匹配新的技术,造成学生掌握的知识和技能与企业的实际生产需求存在差距,难以胜任相关岗位。
3虚拟仿真技术应用于新能源汽车专业实训教学的优势
针对新能源汽车故障诊断与排除课程实训过程中的问题,将