“元宇宙”在汽车专业建设中的技术应用与探索

深圳职业技术学院 张永波

深圳丝路视创科技有限公司 丁文岩

“元宇宙”是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态，它基于扩展现实技术可提供沉浸式体验，这让汽车专业建设中存在的诸多问题变得迎刃而解。本文根据汽车专业建设特别是实训室建设中遇到的主要问题，探索“元宇宙”相关技术在汽车专业建设中的应用。

1 “元宇宙”在汽车专业建设中的技术应用

“元宇宙”主要描述的是将“现实世界”和“虚拟世界”进行有效结合，实现“互通”。“元宇宙”相关技术能否在汽车专业建设中得到有效应用，关键是能否处理好实训室教学实物（实训设备）和“虚拟世界”之间的关系。将安全隐患大、难以实现现场操作等实训内容，移到“虚拟世界”进行操作，可实现最佳的教学效果。“元宇宙”在汽车专业建设中的部分技术应用如下所列。

（1）避免事故的发生。学生在汽车实训室实训时，可能会发生安全事故，特别是在电动汽车实训教学中该问题尤为突出。电动汽车由于存在高电压系统，实训过程稍有不慎，非常容易发生事故，所以有必要让学生在虚拟的环境下先进行预学习，熟练掌握相关技术后再进行实物整车实训，从而避免事故的发生。此外，通过虚拟实训还可实现危险场景的再现，模拟人体触电实训教学场景如图1所示。

图1 模拟人体触电实训教学场景

（2）教学实训场景丰富多样。通过“元宇宙”的技术应用，可根据教学内容的实际需求，快速更换所需的教学场景，不受现有实训设备的束缚，可显著提高教学效果。实训教学场景布置如图2所示。

图2 实训教学场景布置

（3）降低实训耗材支出。学生在现实的实训过程中，由于操作频繁，容易导致实训设备损坏和实训耗材消耗量较大。如部分教学内容利用“元宇宙”的技术应用，可以大大降低实训设备的损耗和实训耗材的支出。

（4）实现多人同时进行实训和复杂教学内容简单化。通过“元宇宙”的技术应用，可实现多人（不受学生数量限制）同时进行模拟实训，教学效果接近真实实训，同时还可使复杂教学内容简单化。如高压配电总成的检测与更换、动力电池更换等。高压配电总成的检测与更换如图3所示。

图3 高压配电总成的检测与更换

（5）实现故事化学习。在VR虚拟的世界里加入经典故事，让学生充分认识到学习的重要性及为谁学的奋斗精神，把以往的说教形式转变成深度参与的故事化形式，可激发学生的学习兴趣同时提高课堂教学效果。

2 “元宇宙”在其他方面的技术应用

“元宇宙”的技术应用带来的沉浸感、想象感，可以给汽车专业建设增添新的教学方式或教学手段。“元宇宙”对于目前汽车专业建设的作用，除了在实训室建设中的应用，还可以在其他方面得到应用。

（1）汽车交通事故的救援与演练。进行校内外汽车交通安全教育培训、救援知识的普及工作。

（2）特种车辆的实训教学与考核。有些特种车辆具有高空、高压强、高电压等危险性特征，在实训设备不能满足现有教学情境和核心技能实训、考核要求的情况下，可通过“元宇宙”的技术应用，进行教学情境的高度还原，从而实现特种车辆的实训教学与考核。

（3）汽车1+X证书实训与考核。通过“元宇宙”的技术应用，结合院校现有场地、设备设施、考核员人数、学生数量与汽车1+X证书相关考核要求，实现1+X证书制度的推广与应用。

（4）创新教学资源开发。“元宇宙”为教师创新教学资源开发提供了必要的工具，提高了教师的教学能力，同时也促进了汽车专业数字资源建设。