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汽車運(yùn)用與維修專業(yè)信息化教學(xué)軟件論文
國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要提出加快教育信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)教育資源開發(fā)與應(yīng)用、構(gòu)建國(guó)家教育管理信息系統(tǒng)，汽車運(yùn)用與維修專業(yè)教學(xué)信息化建設(shè)將成為必然趨勢(shì)。
中國(guó)已經(jīng)成為世界第一大汽車產(chǎn)銷國(guó)，汽車售后人才嚴(yán)重缺乏，汽車維修工的培養(yǎng)已經(jīng)迫在眉睫。汽車維修需要大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累，職業(yè)成長(zhǎng)周期長(zhǎng);教學(xué)設(shè)備投入高而且實(shí)訓(xùn)損耗也大，教育資源緊缺，嚴(yán)重制約了人才的培養(yǎng)質(zhì)量。因此，汽車運(yùn)用與維修專業(yè)教學(xué)信息化建設(shè)迫在眉睫。
一、建設(shè)依據(jù)
依據(jù)國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)企業(yè)調(diào)研和專家論證，我們提煉了321個(gè)典型工作任務(wù)，涵蓋汽車維修工國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)五級(jí)、四級(jí)、三級(jí)的知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)。
二、建設(shè)目標(biāo)
圍繞汽車維修工崗位職業(yè)能力，依據(jù)學(xué)習(xí)情境理論我們?yōu)閷W(xué)生創(chuàng)建一個(gè)真實(shí)的工作情境，通過(guò)角色遷移來(lái)參主觀地感受所學(xué)為所用，樂學(xué)、好學(xué)，有效地解決教學(xué)重點(diǎn)。在資源設(shè)計(jì)中將職業(yè)素養(yǎng)融入每一個(gè)任務(wù)中，一點(diǎn)一滴培養(yǎng)良好的職業(yè)習(xí)慣，突破教學(xué)難點(diǎn)。
三、建設(shè)內(nèi)容
基于以上目標(biāo)，軟件開發(fā)為一個(gè)集資源庫(kù)、情境教學(xué)、仿真實(shí)訓(xùn)、考核評(píng)價(jià)于一體的三維仿真技術(shù)教學(xué)平臺(tái)。
1.資源庫(kù)設(shè)計(jì)
(1) 詳盡、逼真的實(shí)物模型
資源庫(kù)提供了汽車各個(gè)零部件的三維實(shí)物模型，不但包括了發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、ABS等汽車主要零部件的模型，而且包括了各類傳感器、油路、電路等較小的零部件的實(shí)體模型，所有模型都按照實(shí)物尺寸建模，反應(yīng)了部件的真實(shí)結(jié)構(gòu)。特別是獨(dú)創(chuàng)的智能旋轉(zhuǎn)功能使得三維視圖的旋轉(zhuǎn)操作更加自如。
(2) 二維交互演示動(dòng)畫
動(dòng)畫演示采用了交互式二維圖形技術(shù)，生動(dòng)、形象地演示了各系統(tǒng)的運(yùn)作過(guò)程和原理。學(xué)生可以自己操縱油門、剎車、離合器和檔位來(lái)控制原理動(dòng)畫的演示過(guò)程。
(3) 半剖透明運(yùn)動(dòng)仿真
模型增加半剖、透明等顯示方式，學(xué)生可以清晰、直觀的查看到原本無(wú)法看到的系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的內(nèi)部狀態(tài)和原理�；�(dòng)式的設(shè)計(jì)，使得學(xué)生可以自由地切換檔位和調(diào)節(jié)速度，在三維模型的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中看到相應(yīng)的變化，并給出了相應(yīng)檔位的動(dòng)力路線的文字說(shuō)明。
(4) 原車資料教學(xué)化處理
系統(tǒng)電路圖來(lái)自實(shí)際汽車的資料，系統(tǒng)電路圖同系統(tǒng)實(shí)物圖和系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)聯(lián)。例如在電路圖上選中零部件，可以查看到相應(yīng)的實(shí)物模型。當(dāng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，電路圖上相應(yīng)電路狀態(tài)值(電阻和電壓)也會(huì)相應(yīng)變化，可以使用萬(wàn)用表測(cè)出改變的值。
(5) 教師自主設(shè)計(jì)故障
可以設(shè)置1000多個(gè)各類汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、變速器系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和 ABS 系統(tǒng)的故障。提供了多種測(cè)量工具和手段，包括診斷儀、萬(wàn)用表、排放表、油壓表和真空表，用相應(yīng)的測(cè)量工具去測(cè)量，在找到故障部件并修復(fù)它后，系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和故障部件的狀態(tài)將恢復(fù)正常，同時(shí)相關(guān)的測(cè)量值也恢復(fù)正常。
(6)總成裝配標(biāo)準(zhǔn)工藝
汽車維修最基本的技能是零部件的拆卸和裝配。為訓(xùn)練此項(xiàng)技能，特別設(shè)計(jì)了零部件的拆卸和裝配功能。裝配界面分為裝配區(qū)和零件擺放區(qū)，待裝配的零件模型有序擺放在零件擺放區(qū)，有助于學(xué)生養(yǎng)成良好的裝配習(xí)慣，只有按特定的裝配順序進(jìn)行裝配，才能完成裝配任務(wù)。否則，將無(wú)法裝配，并且軟件會(huì)給出提示。
以上資源設(shè)計(jì)了PPT和PPT接口程序，可以方便調(diào)用資源，自由地編制個(gè)性化的電子教案，滿足不同的教學(xué)要求。
2.情景教學(xué)
設(shè)計(jì)一個(gè)學(xué)生未來(lái)工作的4S店，學(xué)生可以在4S店中漫游，根據(jù)自己意愿選擇崗位主動(dòng)學(xué)習(xí)，直接將身份和角色意識(shí)融合到職業(yè)技能及工作經(jīng)驗(yàn)的成長(zhǎng)中。現(xiàn)在我是一名維修工，直接運(yùn)用小地圖到車間主任處領(lǐng)取工作任務(wù)，明確作業(yè)項(xiàng)目，瀏覽工單，開始工作。
安全防護(hù)，標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，檢查燈光，完成一項(xiàng)任務(wù)，填好工單提交。整個(gè)工作流程及作業(yè)環(huán)境與實(shí)際崗位完全一樣，學(xué)生完成一個(gè)任務(wù)即成功積累一份寶貴的工作經(jīng)驗(yàn)。
3.仿真實(shí)訓(xùn)
去掉情境的繁華，學(xué)生可以直接登錄仿真實(shí)訓(xùn)，下面我以發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)皮帶更換為例演示軟件功能。
開始作業(yè)前系統(tǒng)隨機(jī)設(shè)置零件選擇框，引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí);進(jìn)入操作界面，導(dǎo)航欄中設(shè)置試題單，學(xué)生可以閱讀試題單，明確操作內(nèi)容及作業(yè)要求;操作不當(dāng)軟件給予提示，學(xué)生還可選擇幫助功能，查看作業(yè)流程或流程圖;當(dāng)然也可及時(shí)向教師求助。
完善的配套資源保障了學(xué)生“做中學(xué)”，教師“做中教”，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。
4.助學(xué)功能
為了更好的發(fā)揮助教功能，為教師設(shè)計(jì)了更多的管理功能，優(yōu)化教師的課堂設(shè)計(jì)。
登錄教師管理界面，教師可以自主設(shè)計(jì)工作項(xiàng)目，選擇車型、工作內(nèi)容、個(gè)性化設(shè)置故障點(diǎn)，保存。布置工作任務(wù)，多種形式，按照崗位，選擇年級(jí)、班級(jí)、學(xué)生，車輛，工作崗位等，添加。不同的學(xué)生可以設(shè)置不同的工作任務(wù)，充分教學(xué)的個(gè)性化需求。
5.考核評(píng)價(jià)
軟件自動(dòng)記錄學(xué)生的操作過(guò)程，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)工藝給出評(píng)價(jià)。教師收集成績(jī)單，對(duì)比分析，集中解決共性問(wèn)題;設(shè)置回放功能，師生可以一起查找個(gè)性原因，完善知識(shí)構(gòu)建。這樣，學(xué)習(xí)有成果，教學(xué)有反饋，保障教學(xué)評(píng)價(jià)的及時(shí)性。
四、技術(shù)特點(diǎn)
本軟件使用當(dāng)今最為流行的互聯(lián)網(wǎng)及三維開發(fā)技術(shù)，使軟件運(yùn)行更高效更安全。
1.使用了最新的ActiveX技術(shù)，將軟件與網(wǎng)頁(yè)有機(jī)結(jié)合;
2.使用當(dāng)今最為流行的互聯(lián)網(wǎng)及三維開發(fā)技術(shù)能夠良好的支持各類多媒體元素(例如全色圖形、視頻、3D 動(dòng)畫和豐富音頻);
3.整體表現(xiàn)形式以三維場(chǎng)景為主，第一人稱視角漫游形式體現(xiàn)，使交互更真實(shí)化;
4.在整體架構(gòu)上使用了傳統(tǒng)的MFC框架，使軟件運(yùn)行更高效更安全。
五、設(shè)計(jì)創(chuàng)新
軟件的設(shè)計(jì)創(chuàng)新總結(jié)為以下三點(diǎn)：
1.資源整合：本軟件覆蓋5000多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，1000余例人機(jī)交互操作教學(xué)題材，321項(xiàng)典型工作任務(wù)，支撐汽車維修工職業(yè)成長(zhǎng)學(xué)習(xí)資源。
2.三維場(chǎng)景：國(guó)內(nèi)首例運(yùn)用真三維仿真交互技術(shù)，有別于其他軟件的三維動(dòng)畫技術(shù)，是仿真技術(shù)應(yīng)用質(zhì)的提高。
3.無(wú)限擴(kuò)展功能：教師可以自主設(shè)計(jì)開發(fā)項(xiàng)目，本軟件將成為教師發(fā)揮教學(xué)智慧的沃土。
六、應(yīng)用效果
職業(yè)院校的學(xué)生對(duì)知識(shí)和技能缺乏感性認(rèn)識(shí)，但是學(xué)生喜歡動(dòng)手，對(duì)計(jì)算機(jī)感興趣，軟件推廣以來(lái)，在理論、仿真課堂上，受益學(xué)生惠及5000余人;更廣泛應(yīng)用于大學(xué)生技能提升培訓(xùn)、社會(huì)職業(yè)培訓(xùn)等領(lǐng)域;也為職業(yè)技能大賽提供技術(shù)保障與支持。信息化教學(xué)應(yīng)用可以使更多的學(xué)生愛上學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，提高課堂效率。
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