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[摘 要]本文结合现代职业教育教学改革的需求，研究了汽车雨刷仿真教学实验台的硬件开发和与之相匹配的教学软件应用。对实验台的开发背景和国内外现状进行了深入的阐述，并重点对仿真教学在职业教育中的应该做了剖析；对实验台的研发过程及研发的核心功能与模块进行简要阐述；对实验台的研发成果及主要解决问题进行了深入分析与概括。
[关键词]汽车雨刷 实验台 仿真教学 研究 开发
中图分类号：F348 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）43-0099-01
一、研发背景
近年来，随着现代汽车产业新技术、新工艺的发展和应用，汽车检测与维修技术也发生了根本性的变革，对汽车检测与维修人员的素质、技能也提出了愈来愈高的要求。因此，培养能够满足地方经济发展的汽车检测与维修专业技能型人才日益迫切。目前，仿真技术在美国以及欧洲等发达国家工业、教育、培训等行业广泛应用。在职业教育和汽车工业强国的德国，汽车类职业教育广泛采用汽车仿真技术，并取得了明显的教学效果；美国是最早研究仿真技术的国家，在仿真技术领域取得了比较权威的成果，通用汽车就将仿真技术应用到了生产和技术培训中去，仿真技术可以模拟各种学习工作情境，从而获得深刻的体验式学习效果；日本的汽车工业起步较早、发展较快，在仿真技术方面，汽车厂商和其他学术机构也在汽车故障仿真、模拟诊断等方面做出了突出的贡献。
仿真实训教学技术以其良好的人机交互方式和沉浸感以及用户的自主性给传统的教学模式和教学方法带来了重大变革，是教育技术发展的一个飞跃。仿真实训教学由于不受时间、空间、设备、场地、经费等限制，并且可以进行反复训练，对学生掌握技能、获得真实的实训体验有很大帮助；而且由于在无风险的情况下、可以反复进行训练，降低了教学实训成本。仿真教学在多种教学实训和培训中得到应用，实践证明，效果并不比真实生产线差。仿真技术应用于现代职业教育，尤其是在汽车类职业教育实验实训中有着巨大的应用潜力。
我国的汽车类教学实训基础较为薄弱，对仿真技术在汽车维修故障诊断等教学方面的研究起步较晚，还没有形成较为完善的汽车仿真实训教学体系，很多技术都不成熟，特别是将仿真技术应用于汽车电气系统仿真实训教学方面较为欠缺，目前处于亟待发展的阶段。随着汽车仿真教学技术在全球范围内的流行，国内相关有关部门、科学研究者、教育机构等加强了对该技术的重视程度。经过近几年的发展，我国在仿真技术的应用研究方面已经在取得了很长足进步。国内很多教学机构、科研院所等先后开展了仿真技术在汽车专业教学上的的应用等方面的研究，并取得了一定的科研成果，很多科研成果都已投入生产并运用到实际的生产和教育中。此外，在教育培训中，仿真技术有着十分广泛的应用前景，相较于传统的教学方法，其在职业教育领域内的优势更是无可比拟的。
二、研发过程与技术路线
汽车雨刷仿真教学实验台包括实物硬件和辅助软件两部分组成，是汽车电器设备构造与维修教学的重要实训教学设备，该设备可以完成汽车雨刷系统的模拟仿真实验、汽车雨刷系统的电路及工作原理动态模拟，汽车雨刷系统的故障设置及模拟实训，还可以完成汽车雨刷系统的常见故障诊断与职业能力考核，為汽车电器系统常见故障诊断教学起到非常好的辅助作用。
（一）研发前准备
首先，进行汽车雨刷仿真教学系统的调研和专家论证。召集相关行业专家和汽车院校汽车专家进行需求分析和需求论证，并根据专家的意见形成初步的系统开发方案。然后，根据已经形成的开发设计方案，进行二次专家论证，并形成二次方案论证结论，形成专家意见书和整改意见。并根据专家意见进行方案整改，最后形成最终的实验台开发方案。具体实验台开发方案中包括：实验台主要功能分析与实现方法、硬件与设备采购清单、系统连接电路图及原厂技术资料、研发过程时间表等。
（二）开发过程
汽车雨刷仿真教学实验台由硬件制作和软件开发两部分组成，为了保证软件部分与硬件部分良好的匹配，因此硬件制作和软件开发同时进行。根据实验台开发设计方案分别进行设备制作和软件开发，在汽车雨刷仿真教学系统的构造过程中，充分考虑教学的便利性和可操作性，必要时将汽车雨刷仿真教学系统的开发方案进行调整，以得到良好的的汽车雨刷仿真教学系统。汽车雨刷仿真教学实验台的主要功能及模块包括：汽车雨刷系统认知与硬件安装、汽车雨刷系统电路动态演示与电流分析、汽车雨刷系统拆装与检修、汽车雨刷系统故障设置与考核、汽车雨刷系统模拟教学等。
（三）教学测试与优化
对已经建成的汽车雨刷仿真教学实验台进行测试和教学课堂应用，对不完善的地方进行整改，整改后再次进行测试与优化。经过设备测试与教学应用，该设备在教学中运转正常，各模块及功能能够达到预期效果。能够在专业教学中起到较好辅助作用，受到专业教师和学生的好评。
三、研发成果及解决问题
汽车雨刷仿真教学实验台具有高度的模拟仿真性，其电气设备安装、电路图设计与动态演示等均与原厂车辆保持一致，故障点设置参照常见故障进行设计，该实验台可以直接应用在理论教学、实践教学以及理实一体化教学中，在汽车专业教学中取得了非常好的教学效果，在省内同类院校处于先进水平，对技能人才的培养和专业教学开展与实施起到示范作用。在日常专业教学与职业能力培训中，该实验台主要能解决的问题如下：
1.解决了实习实训场地和设备数量有限的问题。由于实训场地空间有限和汽车电气系统在汽车上分布分散，单个车辆体积庞大而且价值较高，一辆或几辆汽车电气系统实习实训用车显然无法满足正常的教学需求，硬件实物教学与软件模拟教学相结合，既可以节约实训设备与耗材，还可以提高提高教学效率。
2.解决了实训教学中，电路和设备电流走向不直观，学生不易接受的问题。实验台将汽车雨刷各工况电路采用不同颜色的流水灯动态演示出来，学生可以通过直观的电路及电流走向，进行动态教学演示，有效的提高学生的学习效率。
3.解决了错误操作或反复实验对设备损耗大的问题。在汽车电气系统教学中，由于学生要经常反复进行电路检测和测量，有时甚至要破坏线路才能对电路进行检测，而且检测难度巨大，学生的错误操作常常使实验实训设备烧毁或损坏，对实验实训设备的破坏较大。
4.解决了教学内容抽象，教学方法单一，教学内容枯燥，学生学习兴趣不高的问题。汽车雨刷系统在汽车上隐蔽性强、电路分散，致使教学内容抽象，在缺少辅助教学系统的情况下，学生很难对抽象的知识形成形象的思维，汽车雨刷反震教学实验和与实验台相匹配的软件系统可以有效提升学生对汽车电气系统的学习兴趣。
结论
汽车雨刷仿真教学实验台的研究与开发，结合专业教学和职业教育的特点，可以有效解决实验实训设备不足、设备陈旧、设备损耗大等问题；学生使用实训教学软件，可以操作、反复训练，有效降低教学实训成本，提高教学质量，还可以提高学生的学习兴趣，提升教学效率；利用教学软件，便于学生形成良好的专业知识架构，满足行业企业对学生的职业素质需求。
参考文献
[1] 朱泽民.电气系统维修在汽车中的常见问题和解决对策[J].品牌，2014，（07）：117.
[2] 姜文啸.汽车电气系统故障的诊断维修技术分析[J].汽车维修，2015，（3）：21-22.
[3] 张亚泉，宋飞，郝于虹.汽车电气系统的故障诊断与维修[J].硅谷，2015，（2）：237-244.
[4] 毕翠英，黄晓初.中职学校汽车运用与维修专业实训教学模式的有效性研究[J].科技创新导报，2014，（04）：143-144.
[关键词]汽车雨刷 实验台 仿真教学 研究 开发
中图分类号：F348 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）43-0099-01
一、研发背景
近年来，随着现代汽车产业新技术、新工艺的发展和应用，汽车检测与维修技术也发生了根本性的变革，对汽车检测与维修人员的素质、技能也提出了愈来愈高的要求。因此，培养能够满足地方经济发展的汽车检测与维修专业技能型人才日益迫切。目前，仿真技术在美国以及欧洲等发达国家工业、教育、培训等行业广泛应用。在职业教育和汽车工业强国的德国，汽车类职业教育广泛采用汽车仿真技术，并取得了明显的教学效果；美国是最早研究仿真技术的国家，在仿真技术领域取得了比较权威的成果，通用汽车就将仿真技术应用到了生产和技术培训中去，仿真技术可以模拟各种学习工作情境，从而获得深刻的体验式学习效果；日本的汽车工业起步较早、发展较快，在仿真技术方面，汽车厂商和其他学术机构也在汽车故障仿真、模拟诊断等方面做出了突出的贡献。
仿真实训教学技术以其良好的人机交互方式和沉浸感以及用户的自主性给传统的教学模式和教学方法带来了重大变革，是教育技术发展的一个飞跃。仿真实训教学由于不受时间、空间、设备、场地、经费等限制，并且可以进行反复训练，对学生掌握技能、获得真实的实训体验有很大帮助；而且由于在无风险的情况下、可以反复进行训练，降低了教学实训成本。仿真教学在多种教学实训和培训中得到应用，实践证明，效果并不比真实生产线差。仿真技术应用于现代职业教育，尤其是在汽车类职业教育实验实训中有着巨大的应用潜力。
我国的汽车类教学实训基础较为薄弱，对仿真技术在汽车维修故障诊断等教学方面的研究起步较晚，还没有形成较为完善的汽车仿真实训教学体系，很多技术都不成熟，特别是将仿真技术应用于汽车电气系统仿真实训教学方面较为欠缺，目前处于亟待发展的阶段。随着汽车仿真教学技术在全球范围内的流行，国内相关有关部门、科学研究者、教育机构等加强了对该技术的重视程度。经过近几年的发展，我国在仿真技术的应用研究方面已经在取得了很长足进步。国内很多教学机构、科研院所等先后开展了仿真技术在汽车专业教学上的的应用等方面的研究，并取得了一定的科研成果，很多科研成果都已投入生产并运用到实际的生产和教育中。此外，在教育培训中，仿真技术有着十分广泛的应用前景，相较于传统的教学方法，其在职业教育领域内的优势更是无可比拟的。
二、研发过程与技术路线
汽车雨刷仿真教学实验台包括实物硬件和辅助软件两部分组成，是汽车电器设备构造与维修教学的重要实训教学设备，该设备可以完成汽车雨刷系统的模拟仿真实验、汽车雨刷系统的电路及工作原理动态模拟，汽车雨刷系统的故障设置及模拟实训，还可以完成汽车雨刷系统的常见故障诊断与职业能力考核，為汽车电器系统常见故障诊断教学起到非常好的辅助作用。
（一）研发前准备
首先，进行汽车雨刷仿真教学系统的调研和专家论证。召集相关行业专家和汽车院校汽车专家进行需求分析和需求论证，并根据专家的意见形成初步的系统开发方案。然后，根据已经形成的开发设计方案，进行二次专家论证，并形成二次方案论证结论，形成专家意见书和整改意见。并根据专家意见进行方案整改，最后形成最终的实验台开发方案。具体实验台开发方案中包括：实验台主要功能分析与实现方法、硬件与设备采购清单、系统连接电路图及原厂技术资料、研发过程时间表等。
（二）开发过程
汽车雨刷仿真教学实验台由硬件制作和软件开发两部分组成，为了保证软件部分与硬件部分良好的匹配，因此硬件制作和软件开发同时进行。根据实验台开发设计方案分别进行设备制作和软件开发，在汽车雨刷仿真教学系统的构造过程中，充分考虑教学的便利性和可操作性，必要时将汽车雨刷仿真教学系统的开发方案进行调整，以得到良好的的汽车雨刷仿真教学系统。汽车雨刷仿真教学实验台的主要功能及模块包括：汽车雨刷系统认知与硬件安装、汽车雨刷系统电路动态演示与电流分析、汽车雨刷系统拆装与检修、汽车雨刷系统故障设置与考核、汽车雨刷系统模拟教学等。
（三）教学测试与优化
对已经建成的汽车雨刷仿真教学实验台进行测试和教学课堂应用，对不完善的地方进行整改，整改后再次进行测试与优化。经过设备测试与教学应用，该设备在教学中运转正常，各模块及功能能够达到预期效果。能够在专业教学中起到较好辅助作用，受到专业教师和学生的好评。
三、研发成果及解决问题
汽车雨刷仿真教学实验台具有高度的模拟仿真性，其电气设备安装、电路图设计与动态演示等均与原厂车辆保持一致，故障点设置参照常见故障进行设计，该实验台可以直接应用在理论教学、实践教学以及理实一体化教学中，在汽车专业教学中取得了非常好的教学效果，在省内同类院校处于先进水平，对技能人才的培养和专业教学开展与实施起到示范作用。在日常专业教学与职业能力培训中，该实验台主要能解决的问题如下：
1.解决了实习实训场地和设备数量有限的问题。由于实训场地空间有限和汽车电气系统在汽车上分布分散，单个车辆体积庞大而且价值较高，一辆或几辆汽车电气系统实习实训用车显然无法满足正常的教学需求，硬件实物教学与软件模拟教学相结合，既可以节约实训设备与耗材，还可以提高提高教学效率。
2.解决了实训教学中，电路和设备电流走向不直观，学生不易接受的问题。实验台将汽车雨刷各工况电路采用不同颜色的流水灯动态演示出来，学生可以通过直观的电路及电流走向，进行动态教学演示，有效的提高学生的学习效率。
3.解决了错误操作或反复实验对设备损耗大的问题。在汽车电气系统教学中，由于学生要经常反复进行电路检测和测量，有时甚至要破坏线路才能对电路进行检测，而且检测难度巨大，学生的错误操作常常使实验实训设备烧毁或损坏，对实验实训设备的破坏较大。
4.解决了教学内容抽象，教学方法单一，教学内容枯燥，学生学习兴趣不高的问题。汽车雨刷系统在汽车上隐蔽性强、电路分散，致使教学内容抽象，在缺少辅助教学系统的情况下，学生很难对抽象的知识形成形象的思维，汽车雨刷反震教学实验和与实验台相匹配的软件系统可以有效提升学生对汽车电气系统的学习兴趣。
结论
汽车雨刷仿真教学实验台的研究与开发，结合专业教学和职业教育的特点，可以有效解决实验实训设备不足、设备陈旧、设备损耗大等问题；学生使用实训教学软件，可以操作、反复训练，有效降低教学实训成本，提高教学质量，还可以提高学生的学习兴趣，提升教学效率；利用教学软件，便于学生形成良好的专业知识架构，满足行业企业对学生的职业素质需求。
参考文献
[1] 朱泽民.电气系统维修在汽车中的常见问题和解决对策[J].品牌，2014，（07）：117.
[2] 姜文啸.汽车电气系统故障的诊断维修技术分析[J].汽车维修，2015，（3）：21-22.
[3] 张亚泉，宋飞，郝于虹.汽车电气系统的故障诊断与维修[J].硅谷，2015，（2）：237-244.
[4] 毕翠英，黄晓初.中职学校汽车运用与维修专业实训教学模式的有效性研究[J].科技创新导报，2014，（04）：143-144.