目前，我国已成为汽车产销量第一大国，随着能源危机和环境污染问题的日益严重，发展新能源汽车成为我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。由于新能源汽车还未普及，维修新能源汽车的后市场不太成熟。对新能源汽车的检测与维修不仅要求实践动手能力强，而且更要求电工电子技术理论好，因此学习新能源汽车的检测与维修必须理论与实践相结合。纵观市场，新能源汽车实训设备非常少，而且大部分都采用传统方法设计新能源汽车实训设备。这种方法设计的实训设备大多都是实操项目少、互动少，学生不感兴趣，利用率低下。为此，本文引入了点触互动和游戏通关的理念，研究设计了一种让学生既感兴趣又能学到东西的新能源汽车实训设备———新型多点互动新能源汽车实训台。
1 点触互动的功能原理
本文设计的新能源汽车实训台基于点触互动和游戏通关理念，它由大屏幕触摸电脑一体机、汽车总成和点触互动工具三部分组成，并安装到实训台架上。其功能原理如下：
（１）当用点触工具在实训台上各总成点触时，可识别到该总成，随后使用ｗｉｆｉ技术将相关信息传回到大屏幕电脑一体机，大屏幕上的软件主界面随即弹出显示框，显示对应总成的图片、视频、文字说明以及相关功能等。如果压下点触笔的笔尾按钮点触总成时，还可在手机ＡＰＰ上显示对应总成的图片、视频、文字说明以及相关功能等，实现学生个性化的汽车技术实物互动学习。进一步还可通过点触实物总成选择相关项目的自动考试题库。
（２）采用点触互动和游戏通关理念设计系统软件平台。通过点触实训台上的检测端子即可进入已开发好的系统虚拟仿真软件做检测排故（排除故障）。虚拟仿真软件采用随机设故障的方式让学生做故障排除，采用游戏通关模式，如果排除了虚拟仿真故障即可解锁更高难度的由ｗｉｆｉ无线断路器设置的真车故障。真车故障设置软件同样采用类似游戏通关的模式，先简后繁地自动设置故障点。游戏通关是学生最熟悉和喜欢的模式，按照该模式设计的新型多点互动实训台一定可激发学生实操学习的好奇心、好胜心。游戏通关理念的核心思想就是通过先进行软件仿真排故后做硬件真车排故，先进行简单排故后完成复杂综合排故，循序渐进地实操学习新能源汽车的检测与维修。
2 新能源汽车实训台软件平台设计
软件平台要求独占运行（即电脑启动后自动运行软件，并且不能窗口切换运行其他软件如ｑｑ、视频播放、音频播放等），屏幕默认显示传统示教板上的检测端子和电路图。点击相关元器件和汽车控制器可以显示相关器件的工作原理。新能源汽车实训台软件界面如图２所示，圈起来的部分为热点，点击Ｍ２热点，可以在此电路图上弹出显示框，显示Ｍ２（电机）的真实照片、说明、工作原理与视频等。再次点击此界面的非热点区域，退出上述显示。如果该部件配备视频、动画等，需进一步点击才可播放。图２中圈起来的电路端子号，如快充口２、７端子，点击后统一显示快充接口照片，并指出照片中哪一个是端子２、哪一个是端子７以及对应端子的定义和作用。图２中圈起来的特殊的线路，点击显示其是什么线路，它的作用和正常的电压等电路参数。使用点触笔点触实物总成，显示屏上对应的热点会闪烁，同时弹出显示窗口，显示对应部件的说明和工作原理与视频，同时该部分配备的视频、动画直接开始播放解说，显示科技感。
软件留有连接仿真排故软件和真车故障设置的接口。使用Ｕｎｉｔｙ３Ｄ软件制作的电路仿真排故模块将其私人订制式改成故障难度等级制，根据实训台排故难度和原理设计出相应的等级，另外也可通过增加故障点数来增加难度等级，最高难度设置为随机３个故障点（此处不易设故太难，以防真车排故模块不能解锁）。真车故障设置使用ｗｉｆｉ断路器配置软硬件，最高难度设置同样为随机３个故障点。仿真排故的等级为：随机设置一个故障点为１级，随机设置二个故障点为２级，故障点全设为３级。实训台真车排故的等级设２级～６级，按照故障点的难度系数和数量设置，最多设２个故障点。要求至少完成仿真排故的等级１才能做真车排故，真车排故的难度等级解锁受仿真排故影响，如仿真排故过了２级，才可解锁真车排故的３级～４级，其５级～６级需要达到仿真排故的３级才能解锁。
3 实训设备的硬件设计
新能源汽车实训台硬件包括新能源汽车总成、大屏幕触摸电脑一体机和点触工具三部分。各总成按照汽车真实的电路连接起来以实现该系统的各项功能。在上述连接线路中增加ｗｉｆｉ无线断路器，用以设置真车硬件断路、虚接的故障。在各新能源汽车总成上粘贴含有隐形码的标签，该标签包括印刷有该总成的真实名称及在名称下隐藏的该总成对应的标识隐形码。
点触工具由微型摄像头、微控制器（ＭＣＵ）、光学辨别模块（ＯＩＤ）、ｗｉｆｉ模块以及点触程序组成［４］。点触工具识别新能源汽车总成的隐形码并采用ｗｉｆｉ传输将识别的隐形码标识信息传回给大屏幕触摸电脑一体机。点触工具的隐形码由近似等灰度且肉眼难以辨别的点依特定规则所组成，隐形码有上万个不同的码值，不同的码值对应不同的特定数值，新能源汽车的大型总成不超过１ ０００个，故采用多对一的优化编码方式可提高触感速度，使用户的体验感更强。隐形码的光学辨别技术搭起了实训台实物设备与实训软件系统之间的桥梁，它最大的特点是微小化的底码不仅具有保密与低视觉干扰特性，更能隐藏在印刷品的彩色图案之下。
微型摄像头抓拍实训台上标签的隐形码，随后微控制器ＭＣＵ会判断图像清晰度是否合适，如果合适，进行硬件电路解码并查找对应的隐形码的码值索引。该索引随后会进行两路处理：①点触工具上的微控制器将码值通过通讯接口传送给解码电路，该解码电路根据码值将储存在点触工具储存器中相应的语音文件通过发音设备发出，点触工具语音播报实训台总成的名称；②经ｗｉｆｉ无线传输，送给大屏幕触摸电脑一体机，电脑一体机中的点触程序接收到码值索引并提取数据库中对应的编码信息，随后程序根据编码信息显示实训台对应的显示内容和语音解说［５］。如此，我们拿一只无线点触工具即可随意与新能源汽车各个总成进行互动和学习。 次采用大屏触摸显示器替代传统的绘图示教板，将更多的课程教学资源引入到实训台的操作项目中，使学生不用在实操的时候翻维修手册、查纸质技术资料。
其次，该实训台引入了多点互动的理念，使用了隐形码技术和触感工具技术，当学生在用点触工具点触新能源汽车总成时，在屏幕上可直接显示对应总成的图片、说明和相关功能，如果是系统实训设备存在的实操互动少、学生不感兴趣、利用率低下等问题。另外，本研究引入了游戏通关的理念开发软件系统，采用系统随机设故障的方式让学生先模拟排除仿真故障以解锁更高难度真车故障。
1 点触互动的功能原理
本文设计的新能源汽车实训台基于点触互动和游戏通关理念，它由大屏幕触摸电脑一体机、汽车总成和点触互动工具三部分组成，并安装到实训台架上。其功能原理如下：
（１）当用点触工具在实训台上各总成点触时，可识别到该总成，随后使用ｗｉｆｉ技术将相关信息传回到大屏幕电脑一体机，大屏幕上的软件主界面随即弹出显示框，显示对应总成的图片、视频、文字说明以及相关功能等。如果压下点触笔的笔尾按钮点触总成时，还可在手机ＡＰＰ上显示对应总成的图片、视频、文字说明以及相关功能等，实现学生个性化的汽车技术实物互动学习。进一步还可通过点触实物总成选择相关项目的自动考试题库。
（２）采用点触互动和游戏通关理念设计系统软件平台。通过点触实训台上的检测端子即可进入已开发好的系统虚拟仿真软件做检测排故（排除故障）。虚拟仿真软件采用随机设故障的方式让学生做故障排除，采用游戏通关模式，如果排除了虚拟仿真故障即可解锁更高难度的由ｗｉｆｉ无线断路器设置的真车故障。真车故障设置软件同样采用类似游戏通关的模式，先简后繁地自动设置故障点。游戏通关是学生最熟悉和喜欢的模式，按照该模式设计的新型多点互动实训台一定可激发学生实操学习的好奇心、好胜心。游戏通关理念的核心思想就是通过先进行软件仿真排故后做硬件真车排故，先进行简单排故后完成复杂综合排故，循序渐进地实操学习新能源汽车的检测与维修。
2 新能源汽车实训台软件平台设计
软件平台要求独占运行（即电脑启动后自动运行软件，并且不能窗口切换运行其他软件如ｑｑ、视频播放、音频播放等），屏幕默认显示传统示教板上的检测端子和电路图。点击相关元器件和汽车控制器可以显示相关器件的工作原理。新能源汽车实训台软件界面如图２所示，圈起来的部分为热点，点击Ｍ２热点，可以在此电路图上弹出显示框，显示Ｍ２（电机）的真实照片、说明、工作原理与视频等。再次点击此界面的非热点区域，退出上述显示。如果该部件配备视频、动画等，需进一步点击才可播放。图２中圈起来的电路端子号，如快充口２、７端子，点击后统一显示快充接口照片，并指出照片中哪一个是端子２、哪一个是端子７以及对应端子的定义和作用。图２中圈起来的特殊的线路，点击显示其是什么线路，它的作用和正常的电压等电路参数。使用点触笔点触实物总成，显示屏上对应的热点会闪烁，同时弹出显示窗口，显示对应部件的说明和工作原理与视频，同时该部分配备的视频、动画直接开始播放解说，显示科技感。
软件留有连接仿真排故软件和真车故障设置的接口。使用Ｕｎｉｔｙ３Ｄ软件制作的电路仿真排故模块将其私人订制式改成故障难度等级制，根据实训台排故难度和原理设计出相应的等级，另外也可通过增加故障点数来增加难度等级，最高难度设置为随机３个故障点（此处不易设故太难，以防真车排故模块不能解锁）。真车故障设置使用ｗｉｆｉ断路器配置软硬件，最高难度设置同样为随机３个故障点。仿真排故的等级为：随机设置一个故障点为１级，随机设置二个故障点为２级，故障点全设为３级。实训台真车排故的等级设２级～６级，按照故障点的难度系数和数量设置，最多设２个故障点。要求至少完成仿真排故的等级１才能做真车排故，真车排故的难度等级解锁受仿真排故影响，如仿真排故过了２级，才可解锁真车排故的３级～４级，其５级～６级需要达到仿真排故的３级才能解锁。
3 实训设备的硬件设计
新能源汽车实训台硬件包括新能源汽车总成、大屏幕触摸电脑一体机和点触工具三部分。各总成按照汽车真实的电路连接起来以实现该系统的各项功能。在上述连接线路中增加ｗｉｆｉ无线断路器，用以设置真车硬件断路、虚接的故障。在各新能源汽车总成上粘贴含有隐形码的标签，该标签包括印刷有该总成的真实名称及在名称下隐藏的该总成对应的标识隐形码。
点触工具由微型摄像头、微控制器（ＭＣＵ）、光学辨别模块（ＯＩＤ）、ｗｉｆｉ模块以及点触程序组成［４］。点触工具识别新能源汽车总成的隐形码并采用ｗｉｆｉ传输将识别的隐形码标识信息传回给大屏幕触摸电脑一体机。点触工具的隐形码由近似等灰度且肉眼难以辨别的点依特定规则所组成，隐形码有上万个不同的码值，不同的码值对应不同的特定数值，新能源汽车的大型总成不超过１ ０００个，故采用多对一的优化编码方式可提高触感速度，使用户的体验感更强。隐形码的光学辨别技术搭起了实训台实物设备与实训软件系统之间的桥梁，它最大的特点是微小化的底码不仅具有保密与低视觉干扰特性，更能隐藏在印刷品的彩色图案之下。
微型摄像头抓拍实训台上标签的隐形码，随后微控制器ＭＣＵ会判断图像清晰度是否合适，如果合适，进行硬件电路解码并查找对应的隐形码的码值索引。该索引随后会进行两路处理：①点触工具上的微控制器将码值通过通讯接口传送给解码电路，该解码电路根据码值将储存在点触工具储存器中相应的语音文件通过发音设备发出，点触工具语音播报实训台总成的名称；②经ｗｉｆｉ无线传输，送给大屏幕触摸电脑一体机，电脑一体机中的点触程序接收到码值索引并提取数据库中对应的编码信息，随后程序根据编码信息显示实训台对应的显示内容和语音解说［５］。如此，我们拿一只无线点触工具即可随意与新能源汽车各个总成进行互动和学习。 次采用大屏触摸显示器替代传统的绘图示教板，将更多的课程教学资源引入到实训台的操作项目中，使学生不用在实操的时候翻维修手册、查纸质技术资料。
其次，该实训台引入了多点互动的理念，使用了隐形码技术和触感工具技术，当学生在用点触工具点触新能源汽车总成时，在屏幕上可直接显示对应总成的图片、说明和相关功能，如果是系统实训设备存在的实操互动少、学生不感兴趣、利用率低下等问题。另外，本研究引入了游戏通关的理念开发软件系统，采用系统随机设故障的方式让学生先模拟排除仿真故障以解锁更高难度真车故障。
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