作者简介：刘洪良（1998年11月12日），性别：男，籍贯：辽宁凤城，民族：满族，学历：硕士研究生，职称：助教，研究方向：新能源汽车技术

本文系：辽宁理工职业大学2025年度校级教学改革项目，项目名称：虚实结合技术在《汽车理论》教学中的改革实践，项目编号：JG202521

虚实结合技术支撑下汽车理论课程沉浸式教学场景构建实践

刘洪良 段敏 刘剑峰

辽宁理工职业大学 辽宁 锦州 121007

摘要：为提升汽车理论课程教学实效，依托虚实结合技术搭建沉浸式教学场景，重构课程教学模块，开发配套虚拟仿真与实体实训教学资源，创新课堂组织形式，建立多维度课程评价机制。通过虚拟仿真预习、实体实操验证、线上拓展探究的递进流程，将抽象汽车动力学知识转化为可交互沉浸式学习体验，强化学生工程实践能力。教学实践表明，该模式能够调动学生学习主动性，提升课程教学质量，为汽车类专业课程数字化教学改革提供实践参考。

关键词：虚实结合；汽车理论；沉浸式教学

引言

汽车理论是汽车类专业核心基础课程，兼具理论性与工程实践性，传统课堂讲授难以让学生直观认知车辆复杂运行工况。伴随教育数字化发展，虚实结合技术为打造沉浸式课堂提供支撑，融合虚拟仿真交互优势与实体实训实操优势。立足职业教育培养目标，对接汽车电动化、智能化产业需求，从模块重构、资源开发、流程设计、评价优化开展教改实践，打通理实壁垒，提升学生对汽车性能原理的理解应用能力。

一、虚实结合技术下汽车理论沉浸式教学场景构建基础

（一）教学内容模块化重组

围绕汽车理论课程的核心知识要点为依据，根据新能源和智能网联汽车产业的技术方向，对原有的课程教学内容进行模块化重组，分为基础理论、虚拟仿真、实体实践、前沿拓展四个教学模块。基础理论模块保留汽车动力性、经济性、制动性、操纵稳定性等经典教学内容，进行基础原理知识的讲授；虚拟仿真模块对应开发车辆动力学、三电系统控制相关的仿真项目；实体实践模块选择可以落地的实操项目，与虚拟仿真内容相补充；前沿拓展模块加入自动驾驶车辆动力学等产业新技术内容。确定四大模块之间的递进关系，用沉浸式学习为引领，规划出理论学习、虚拟预习、实体操作、虚拟拓展的学习链条，使各个模块的教学内容有条理地衔接起来，服务于沉浸式教学场景落地实施^[1]。

（二）软硬件教学条件保障

依托学院现有的汽车专业实训硬件资源，对新能源汽车三电实训室、整车故障维修实训室场地和设备进行盘活，完成实体实训设备的升级补充，完善沉浸式实体教学场景硬件载体。搭建线上教学平台，把虚拟仿真程序、教学课件、操作指导文档、产业案例视频等数字化资源整合在一起，给学生远程访问仿真项目做课前虚拟操作提供支持。联合汽车合作企业技术人员参与到场景创建工作中，把企业的实际用车情况和岗位技术要求融合到教学设计方案里，打通校企资源通道。

二、虚实结合沉浸式教学场景具体构建实践路径

（一）搭建分层递进虚实教学流程

教学实施分线性虚拟预习、线下理论精讲、虚实互动实践、线上巩固提升这四个环节。课前阶段教师在在线教学平台上发布学习任务并推送相应的虚拟仿真实验项目，学生登录平台进行虚拟仿真操作，模拟出车辆各种工况的运行过程，熟悉实验的操作步骤，记录操作过程中遇到的问题，完成沉浸式课前预习。

线下课堂教学环节，教师根据虚拟仿真的车辆运行可视化图像进行理论精讲，针对预习中集中提出的问题进行讲解。进入实践环节之后，学生先用虚拟仿真来模拟复杂的工况和故障场景，再到实训室进行实体设备的实操训练，然后将虚拟仿真得到的数据同实体实训测量的结果加以比较。课后布置拓展任务，学生自主使用仿真平台进行探究性仿真实验，自主设置车辆参数进行拓展仿真，完成课程探究作业。

（二）开发适配沉浸式教学的配套教学资源

组建校企协同资源开发小组，分头完成各种教学资源的开发工作。第一，开发出6个课程核心虚拟仿真实验项目，包括汽车动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、新能源三电系统、智能车辆控制等场景，设置可以调整的车辆参数选项，使学生可以自由地改变参数来观察车辆性能的变化，达到交互沉浸式的仿真体验。第二，升级线下实体实训硬件，增加新能源汽车实训装置，选择符合要求的实体实操项目^[2]。

同步修订汽车理论课程教学大纲，根据沉浸式教学流程重新整理教学重难点，制作出适应新模式教学的课件，编写虚拟仿真实验指导书和实体实践操作手册，确定各个项目的操作步骤和观察要点。把企业真实的项目案例加入到课件资源当中，整理出产业典型的车辆故障、性能调试案例。全部数字化教学资源上传至线上教学平台，对教学资源实行集中管理，学生可随时在课前、课中、课后调取使用。

（三）开展班级试点课堂场景落地应用

选取新能源汽车工程技术专业班级为教学试点班级，把沉浸式虚实结合教学场景完全落实。正式授课前对学生进行线上仿真平台的操作培训，讲解平台的操作方法，完成平台的简单培训工作。课程开展过程中严格遵循分层递进教学流程，每一个知识单元都是以虚拟预习、课堂精讲、虚实协同实践、课后拓展的方式来开展教学的。课堂实践环节中教师到各组巡回观察学生虚拟仿真操作和实体实训操作的过程，及时发现学生操作错误并加以纠正，引导学生将虚拟仿真输出的结果同实体实训的实测数据进行对比。

教学过程里用课堂观察、课堂问卷、学生访谈这些方式搜集学生反馈的信息。根据学生反馈仿真的界面操作过于繁琐，部分案例的理解较难等，联合开发团队对仿真项目的交互界面进行改进，简化了一些操作步骤，对于比较复杂的产业案例还提供解析材料。按照反馈的动态调整各个模块的课时分配，改善课堂沉浸式教学的节奏，不断改进课堂的实施细节。

（四）构建适配沉浸式场景的多维度课程评价体系

改革单一的期末笔试评价方式，创建起过程性评价和终结性评价相结合的综合考核体系。过程性评价占总成绩的40%，分成三项考核内容，虚拟仿真平台操作成绩占20%，用平台记录的学生仿真完成度、参数调试、仿真报告来作为评分标准，课堂互动、案例分析报告占10%，考察课堂沉浸式学习的参与程度，实体实训操作成绩占10%，根据线下实训室实操规范程度、实训记录完成情况打分，企业技术专家参与实践项目评分环节。

终结性评价占总成绩的60%，分为理论考试和综合项目设计两部分。理论考试考核课程的基础理论知识点，综合项目设计要求学生利用虚实结合的资源，自主完成汽车性能方案的设计，用虚拟仿真完成方案的仿真验证，提交完整的报告。完整的评价包含虚拟操作、实体实操、理论知识、创新设计等各个方面，依靠评价导向来促使学生重视沉浸式全流程的学习，全方位地衡量学生的综合学习效果。

结论

本研究依托虚实结合技术，重构教学内容、落实软硬件保障，搭建《汽车理论》沉浸式教学场景，设计分层递进教学流程，开发校企协同教学资源，开展教学试点并构建多维度综合评价体系，把抽象理论转化为可交互学习体验。该模式打通理实壁垒，帮助学生直观掌握不同工况下车辆性能，提高学习参与度与知识应用能力，形成标准化实施路径，可为同类课程数字化改革提供借鉴。后续将丰富仿真场景，持续优化教学，提升汽车类课程人才培养质量。

参考文献

[1]刘树峰,张广玲,李光提,等.虚实结合汽车发动机拆装实训教学模式研究[J].实验室科学,2018,21(5):111-114.

[2]魏晓旭,田哲文.汽车发动机拆装实践虚实结合教学模式探索[J].大学教育,2018,(7):96-98.

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