虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地在高職教育中的應(yīng)用探析-2019年文檔

1、虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地在高職教育中的應(yīng)用探析Higher vocational colleges are investing in the construction of virtual reality training bases, which have becomean important meansof improving the teaching quality of education in higher vocational colleges. This article mainly from the higher vocational education present situati

2、on of the application of virtual simulation training base construction , the necessity and the existing problems are analyzed , and virtual simulation for the higher vocational education training base construction，put forward several proposals to the construction of virtual simulation training base

3、in higher vocational colleges so as to provide some valuable reference.虛擬仿真實(shí)訓(xùn)概念的提出至今有20多年的歷史，國(guó)外對(duì)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)的研究較早，因其誘人的應(yīng)用前景，越來(lái)越多的行業(yè) 都在該方面做了相應(yīng)研究。國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱 要(2010-2020) 的頒布與實(shí)施，進(jìn)一步推動(dòng)了中國(guó)高等教育 教學(xué)改革的不斷深入，各高等職業(yè)院校對(duì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)在推進(jìn)素質(zhì)教 育中的重要作用的認(rèn)識(shí)越來(lái)越深刻，紛紛投資建設(shè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)在課程體系中仍處 于從屬地位1 o實(shí)踐教學(xué)的培訓(xùn)任務(wù)可以分為教學(xué)實(shí)訓(xùn)和生

4、產(chǎn)實(shí)訓(xùn)，生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地又受生產(chǎn)效率等因素的制約，通常校外生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)基地會(huì)產(chǎn)生教學(xué)效果和生產(chǎn)效率之間的矛盾，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)應(yīng)運(yùn)而生，以彌補(bǔ)生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的不足2 o在大力倡導(dǎo)信息技術(shù)和教育教學(xué)改革相結(jié)合的大背景下，越來(lái)越多的高職院校都在投身于虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的構(gòu)建工作，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用已經(jīng)成為高等職業(yè)教育的重要組成部分，也是提高高等職業(yè)院校教育質(zhì)量的重要手段。虛擬仿真技術(shù)是將多 媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等信息技術(shù)進(jìn)行集成， 構(gòu)建一個(gè)與現(xiàn)實(shí)世界的物體和環(huán)境相同或相似的虛擬教學(xué)環(huán)境， 并通過(guò)虛擬環(huán)境集成與控制為數(shù)眾多的實(shí)體，構(gòu)成一個(gè)虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)3 o1虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地

5、在高職教育中的應(yīng)用現(xiàn)狀目前，高職院校紛紛引入虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，主要集中在數(shù)控、機(jī)電、焊接技術(shù)，以及食品加工和服裝設(shè)計(jì)等專業(yè)，采用虛 擬仿真軟件進(jìn)行產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)、 技術(shù)操作、成品審核等工藝作 業(yè)，實(shí)現(xiàn)了行業(yè)企業(yè)實(shí)際操作的無(wú)縫對(duì)接，借助虛擬仿真實(shí)訓(xùn)軟件，學(xué)生在校獲得的實(shí)踐技能在實(shí)際工作中得到了很好的應(yīng)用。 高等職業(yè)院校的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)多是基于專業(yè)實(shí)訓(xùn)的“高投入、高耗材、高危險(xiǎn)、難實(shí)施、難觀摩、難再現(xiàn)”的特點(diǎn)， 努力將計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)與教學(xué)實(shí)踐有效融合，以解決職業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中“三高三難” 的實(shí)訓(xùn)問(wèn)題。各高職院校因?qū)I(yè)設(shè)置和側(cè)重 方向不同，涉及教學(xué)實(shí)訓(xùn)的教學(xué)儀器和設(shè)備有所區(qū)別，工藝作業(yè) 和考核評(píng)價(jià)

6、指標(biāo)也各異，要開(kāi)發(fā)適用于所有高職院校某個(gè)專業(yè)通用的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件是不現(xiàn)實(shí)的，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的教學(xué)效果必須基于該校的實(shí)訓(xùn)設(shè)備和實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式。因此鼓勵(lì)高等職業(yè)院校的教師依據(jù)所授課程的實(shí)訓(xùn)條件自行開(kāi)發(fā)和定制軟件 產(chǎn)品。宋福根等4認(rèn)為東華大學(xué)工商管理學(xué)院構(gòu)建的經(jīng)濟(jì)管理 類“管理決策實(shí)訓(xùn)服務(wù)”仿真實(shí)踐平臺(tái)，在專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)應(yīng)用方面取得了很好的效果。從虛擬仿真實(shí)訓(xùn)與高等職業(yè)教育的相關(guān)研究文獻(xiàn)來(lái)看，絕大多數(shù)研究表明，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)在推動(dòng)職業(yè)教育的發(fā)展過(guò)程中起著 關(guān)鍵作用，研究多關(guān)注的是虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地信息化平臺(tái)的整體 建設(shè)，較清楚地闡述了信息化教學(xué)資源的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)及其在職業(yè)實(shí) 踐教學(xué)應(yīng)用中應(yīng)處理好的各種關(guān)

7、系，為解決高等職業(yè)教育所面臨的“實(shí)訓(xùn)難、實(shí)習(xí)難、就業(yè)難”等問(wèn)題開(kāi)辟了新思路，但是對(duì)虛 擬仿真實(shí)訓(xùn)在職業(yè)教育實(shí)踐操作方面的研究較少，尤其體現(xiàn)在具體教學(xué)應(yīng)用的實(shí)證研究上，還有待進(jìn)一步深入的研究。2高職教育虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的必要性培養(yǎng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)等一線急需的高素質(zhì)技能型人 才是高職院校人才培養(yǎng)的主體目標(biāo)。高職院校應(yīng)注重強(qiáng)化學(xué)生動(dòng) 手實(shí)踐能力的培養(yǎng)，使其練就一身就業(yè)本領(lǐng)，能夠迅速進(jìn)入工作 角色，彰顯職業(yè)學(xué)生本色，以適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。但 是中國(guó)高職院校的辦學(xué)歷史不長(zhǎng)， 實(shí)訓(xùn)設(shè)備和基地的經(jīng)費(fèi)投入不 足是現(xiàn)實(shí)存在的。隨著招生規(guī)模擴(kuò)大，簡(jiǎn)陋落后的實(shí)訓(xùn)條件和實(shí) 際實(shí)訓(xùn)教學(xué)需求間的矛盾不斷

8、凸顯。 在日常教學(xué)過(guò)程中常常會(huì)出 現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)無(wú)法正常完成的現(xiàn)象，比如一個(gè)班的實(shí)驗(yàn)需要學(xué) 生分批次完成，多數(shù)實(shí)驗(yàn)需要幾個(gè)人合用一臺(tái)儀器或者只能觀看 不能動(dòng)手，一些大型昂貴的實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)性設(shè)備學(xué)院更是無(wú)力購(gòu)置。雖然高職教育一直倡導(dǎo)“校企合作，工學(xué)結(jié)合”，但是多數(shù)學(xué)校 的校外實(shí)訓(xùn)基地只能滿足學(xué)生參觀，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，而無(wú)法滿足學(xué)生上手實(shí)際操作，所謂的“校企合作，工學(xué)結(jié)合”也只停留在 口頭層面。虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的提出給高等職業(yè)學(xué)校的實(shí)訓(xùn) 實(shí)踐帶來(lái)了福音，針對(duì)專業(yè)及其實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)建設(shè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地 能夠較好地保障實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量，解決高職院校資源短缺問(wèn)題。在 實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量方面，給學(xué)生創(chuàng)造充分動(dòng)手的機(jī)會(huì)，仿真

9、實(shí)際生產(chǎn)， 靈活設(shè)置工藝參數(shù)，模擬生產(chǎn)條件，客觀評(píng)價(jià)學(xué)生操作的正確性 和合理性；止匕外，完全可以避免現(xiàn)場(chǎng)操作帶來(lái)的危險(xiǎn)，充分發(fā)揮 學(xué)生的想象力，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，使學(xué)生更加自信和有成就感5 o由此可見(jiàn)，在仿真教學(xué)模式下，學(xué)生掌握教學(xué)知識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超 過(guò)傳統(tǒng)教學(xué)，學(xué)生愿意自學(xué)自評(píng)，反復(fù)訓(xùn)練，學(xué)習(xí)的積極性得到 了很大的提高。在高職實(shí)訓(xùn)教學(xué)中引入虛擬仿真技術(shù)，不僅能夠降低教學(xué)成本，還可以豐富教學(xué)形式，優(yōu)化教學(xué)效果， 加快高職院?！奥殬I(yè)人才”培養(yǎng)的速度和質(zhì)量。虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)的應(yīng)用在改革職業(yè)教學(xué)理念、推動(dòng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革及化解實(shí) 訓(xùn)難題等方面具有非常重要的意義。 由此可見(jiàn)，虛擬仿真教學(xué)軟 件的應(yīng)用已成為職業(yè)

10、教育實(shí)訓(xùn)教學(xué)的重要手段，應(yīng)用前景無(wú)比廣闊，亟待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用3高職教育虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)存在的問(wèn)題隨著虛擬仿真教學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，高職院校也逐漸認(rèn)識(shí)到 其在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的促進(jìn)作用，越來(lái)越重視虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)技術(shù)的應(yīng)用6 o但是與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)技術(shù) 的發(fā)展還處于初級(jí)階段，存在諸多需要完善的地方， 在應(yīng)用過(guò)程 中仍存在一些問(wèn)題。跟不上社會(huì)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展很多高職院校都意識(shí)到虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的必要性和迫切性。但是目前職業(yè)教育方面的虛擬仿真系統(tǒng)軟件都是國(guó)外開(kāi) 發(fā)的，價(jià)格昂貴且不適合國(guó)內(nèi)教學(xué)現(xiàn)狀。田軼等7的研究認(rèn)為，目前的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)在教學(xué)中對(duì)提高學(xué)生的某一作業(yè)模塊 的仿真操

11、作能力有明顯作用，但對(duì)于聯(lián)系緊密的系統(tǒng)單元操作還 不能起到很好的作用，其他關(guān)聯(lián)課程的教學(xué)幾乎不能受到影響。虛擬仿真軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)還沒(méi)有和專業(yè)建設(shè)高度融合，在支持專業(yè)技能轉(zhuǎn)化和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面還有很大的開(kāi)發(fā)空間。另外，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)必須考慮成本效益，不能單純?yōu)榱颂摂M仿 真教學(xué)而開(kāi)發(fā)。高等職業(yè)教育是以提高學(xué)生的專業(yè)技能實(shí)踐能力 為歸宿點(diǎn)的，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的利用是為了達(dá)到教學(xué)過(guò)程的最 優(yōu)化，讓學(xué)生獲得全面的發(fā)展。缺乏規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性雖然近幾年各高職院校的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)建設(shè)得到了一定發(fā)展，但是虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的建設(shè)缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的規(guī)范。專業(yè)性較強(qiáng)的仿真軟件開(kāi)發(fā)缺少專業(yè)技能的配合，如開(kāi)發(fā)

12、軟件的技術(shù)人員不懂得高職院校設(shè)置專業(yè)的需求和教學(xué)的模塊 設(shè)置，甚至在學(xué)生操作工藝的流程上不能和教師的教學(xué)目標(biāo)相一 致。軟件設(shè)計(jì)、代碼編寫，其擴(kuò)展性和安全性的使用等方面都要 相互統(tǒng)一，把握不同虛擬仿真技術(shù)的特點(diǎn)， 使虛擬仿真技術(shù)與多 媒體有機(jī)結(jié)合，選擇有效的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)工具，以提高教學(xué)質(zhì)量和效果。教學(xué)理念不新穎虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)能夠幫助學(xué)生理解實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，提高學(xué)生動(dòng)手操作能力。但也僅僅是模擬了真實(shí)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)， 教學(xué)理念不新 穎，操作過(guò)程缺少“實(shí)物感”， 缺少實(shí)際生產(chǎn)操作應(yīng)急能力的培 養(yǎng)，不能夠完全代替實(shí)物實(shí)訓(xùn) 網(wǎng)。因此，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)和實(shí)際 操作訓(xùn)練是教學(xué)的2種不同方式，各有特點(diǎn)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，不可替

13、 代。在虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)中學(xué)生接受的是仿真軟件上的邏輯記憶 和鼠標(biāo)操作，加強(qiáng)的是理論知識(shí)的印象意識(shí)， 和實(shí)際接觸實(shí)物的 動(dòng)手操作有著本質(zhì)的區(qū)別，當(dāng)學(xué)生真正接觸到實(shí)物時(shí)難免出現(xiàn)“無(wú)從下手的情況”。高職實(shí)踐技能教育過(guò)程中應(yīng)注重虛擬仿真 實(shí)訓(xùn)和實(shí)物實(shí)訓(xùn)的結(jié)合，相得益彰。在虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)的基礎(chǔ) 上，有秩序、有目的地穿插真實(shí)環(huán)境的實(shí)踐操作，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)訓(xùn) 技能，提高實(shí)訓(xùn)質(zhì)量。在實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的安排上，可以由低年級(jí)向高 年級(jí)逐步進(jìn)行虛擬仿真實(shí)訓(xùn)， 加深理論知識(shí)的模擬運(yùn)用后再進(jìn)行實(shí)物訓(xùn)練建設(shè)力度不夠利用虛擬仿真實(shí)訓(xùn)軟件將仿真實(shí)訓(xùn)操作和真實(shí)實(shí)訓(xùn)環(huán)境統(tǒng) 一起來(lái)能夠達(dá)到良好的實(shí)訓(xùn)效果。 虛擬仿真實(shí)訓(xùn)的“實(shí)訓(xùn)設(shè)備” 可擴(kuò)

14、展能力較強(qiáng)，可根據(jù)實(shí)訓(xùn)需要隨時(shí)生成新的實(shí)訓(xùn)“設(shè)備”， 隨著教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化和調(diào)整，實(shí)訓(xùn)教學(xué)也可及時(shí)跟上技術(shù)的發(fā) 展。在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，由于虛擬仿真實(shí)訓(xùn)有沉浸性和交互性的 特點(diǎn)，學(xué)生能夠在虛擬環(huán)境中變換角色，全身心投入學(xué)習(xí)環(huán)境， 全面了解整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，根據(jù)各種差異針對(duì)性、選擇性地反復(fù)強(qiáng) 化訓(xùn)練，提高學(xué)生實(shí)踐技能和自我學(xué)習(xí)能力。然而，目前高職教 育虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)力度不夠，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)尚未取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，效果不顯著。教學(xué)人才隊(duì)伍力量薄弱高素質(zhì)高技能人才隊(duì)伍的建立是虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)建 設(shè)和發(fā)展的支撐體，但目前院校教學(xué)人才隊(duì)伍力量薄弱，缺乏精通虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)的專業(yè)性人才。為了更好地推動(dòng)高

15、等職業(yè)教育虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，當(dāng)務(wù)之急是培養(yǎng)出一批熟悉實(shí)訓(xùn)教 學(xué)、專業(yè)能力強(qiáng)、職業(yè)責(zé)任感強(qiáng)、崗位技能好、精通計(jì)算機(jī)的教 師隊(duì)伍。教師的教學(xué)理念和教學(xué)能力達(dá)到較高的水平是虛擬仿真 實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)得到科學(xué)、合理設(shè)計(jì)和有效使用的先決條件。職業(yè) 院校與企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)合作，共同培養(yǎng)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)人才隊(duì)伍，開(kāi)發(fā)虛擬仿真教？W軟件，著重要突出虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)涵體系建設(shè)，即課程體系和考核評(píng)價(jià)體系建設(shè)，其中依托國(guó)內(nèi)高職院校信息管理中心培養(yǎng)善于開(kāi)發(fā)虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)的師資隊(duì)伍是有 效路徑之一。4高職教育開(kāi)展虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地應(yīng)用的建議政策上的引領(lǐng)和支持教育系統(tǒng)要鼓勵(lì)企業(yè)研發(fā)適合教學(xué)的虛擬仿真系統(tǒng)，鼓勵(lì)建設(shè)區(qū)域性虛擬仿真

16、教學(xué)系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，制定適合開(kāi)發(fā)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的專業(yè)和課程方向， 避免出現(xiàn)一味追捧的浮夸現(xiàn)象。 高等 職業(yè)院校應(yīng)該加強(qiáng)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的力度，加強(qiáng)與企業(yè)的合作配合，同時(shí)鼓勵(lì)教師投入到虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用 中，努力使虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)在教學(xué)內(nèi)容上具備科學(xué)性、仿真性和典型性，在教學(xué)形式上具備互動(dòng)性、實(shí)踐性和可擴(kuò)展性等基本 特征9。師資隊(duì)伍的強(qiáng)化培養(yǎng)教師是職業(yè)院校實(shí)訓(xùn)教學(xué)的組織者和實(shí)施者，占主體地位。 虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)基地的開(kāi)發(fā)和建設(shè)離不開(kāi)專業(yè)教師的參與，但僅僅依靠專業(yè)教師是很難實(shí)現(xiàn)的，或者得不到理想的推進(jìn)效率和 效果。因此，教學(xué)主管部門和高等職業(yè)院校需統(tǒng)籌整合地區(qū)行業(yè) 專家資源，發(fā)揮信息、資金、技術(shù)、規(guī)劃等資源合力，提高專業(yè) 教師投身建設(shè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地的熱情和技術(shù)水平。教師也應(yīng)該 保持熱情，提出合理的教學(xué)需求，并提供行業(yè)技術(shù)指導(dǎo)，為研發(fā) 虛擬仿真的教學(xué)系統(tǒng)出力，開(kāi)拓思維，更新教育理念，與時(shí)俱進(jìn)9堅(jiān)持