高職綜合課程虛擬仿真實訓(xùn)平臺開發(fā)與應(yīng)用的思考獲獎科研報告論文

高職綜合課程虛擬仿真實訓(xùn)平臺開發(fā)與應(yīng)用的思考獲獎科研報告論文【摘要】隨著信息技術(shù)在高職實踐教學(xué)中的應(yīng)用，虛擬仿真實訓(xùn)平臺越來越受到關(guān)注。本文以寧波城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院的教研課題為依托，在客觀分析虛擬仿真實訓(xùn)平臺應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以高職教學(xué)中較為重要的綜合課程為方向，對虛擬仿真實訓(xùn)平臺開發(fā)目標(biāo)定位、開發(fā)原則及應(yīng)用中注意的問題進行了分析。

【關(guān)鍵詞】虛擬仿真

實訓(xùn)平臺

目標(biāo)定位

開發(fā)原則

應(yīng)用思考

1G711A12095-308932-0240-02

一、綜合課程虛擬仿真實訓(xùn)平臺開發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.綜合課程

在構(gòu)建高職課程體系時，會設(shè)置一些起“綜合作用”的課程，通過這些綜合課程，將相關(guān)幾門課程的知識、能力和素質(zhì)進行綜合，根據(jù)實施時間階段綜合課程可以有專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)綜合課程、崗位能力綜合課程及專業(yè)綜合課程。綜合的目標(biāo)就是整合該幾門課程的核心技術(shù)，實現(xiàn)綜合應(yīng)用;綜合的手段是按照綜合的目標(biāo)和整合的內(nèi)容選擇合適的教學(xué)載體，所以，綜合課程的教學(xué)載體一定是綜合化的，一般取自于企業(yè)的真實工作項目。

2.虛擬仿真實訓(xùn)平臺

仿真實訓(xùn)教學(xué)是近十幾年來發(fā)展普及起來的一種虛擬現(xiàn)實的實踐教學(xué)模式，它通過應(yīng)用計算機、網(wǎng)絡(luò)和仿真軟件，模擬仿真實際工作場所和崗位的環(huán)境、設(shè)備、開發(fā)系統(tǒng)，以及企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)工作過程，學(xué)生通過這樣的環(huán)境進行仿真訓(xùn)練，提高實踐能力。

近幾年，由于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，仿真實訓(xùn)教學(xué)的系統(tǒng)和資源從單機、本地模式逐步向網(wǎng)絡(luò)化、異地遠程方面發(fā)展，即構(gòu)成仿真實訓(xùn)平臺。借助于互聯(lián)網(wǎng)平臺的優(yōu)勢實現(xiàn)實訓(xùn)教學(xué)互聯(lián)網(wǎng)化、共享化和便捷化，參與仿真實訓(xùn)的師生隨時隨地可以進行操作、分享、交互、交流，提高了實訓(xùn)教學(xué)的實時性、交互性和綜合性。

3.開發(fā)應(yīng)用存在問題

（1）系統(tǒng)性差。各種仿真實訓(xùn)教學(xué)軟件缺乏統(tǒng)一的集中管理，沒有真正按照專業(yè)和課程培養(yǎng)目標(biāo)的體系組織資源;

（2）資源的綜合性不夠。所提供的資源僅僅針對于單項的知識技能訓(xùn)練，沒有體現(xiàn)出綜合能力的提升，訓(xùn)練項目缺乏生產(chǎn)性、工程性和職業(yè)性。

（3）可擴展性、開放性差。無法支持課程和相應(yīng)實驗的對接，不能實現(xiàn)和相關(guān)教學(xué)資源管理平臺的擴展。

（4）虛實結(jié)合方式體現(xiàn)不夠。仿真實訓(xùn)教學(xué)雖然能夠在實驗設(shè)備臺套數(shù)不足、實驗耗材昂貴、無法經(jīng)常性到達工程現(xiàn)場、存在安全隱患等方面克服制約因素，但目前的技術(shù)還不能完全達到和現(xiàn)場一樣的效果，尤其是一些工科的專業(yè)實訓(xùn)。所以，仿真實訓(xùn)只是輔助學(xué)生掌握實踐技能的一種有效的技術(shù)手段。

（5）考核、鑒定功能不足

作為實訓(xùn)平臺，考核功能是必備的，但當(dāng)前的平臺多數(shù)不具備考核功能，即使有考核功能的平臺，其考核方式基本以結(jié)果為主，不能體現(xiàn)綜合性實訓(xùn)知識與技能綜合應(yīng)用的過程與程度。同時，許多實訓(xùn)平臺還要面向社會和企業(yè)學(xué)習(xí)者，進行培訓(xùn)和技能鑒定。

4.開發(fā)應(yīng)用趨勢

“互聯(lián)網(wǎng)+”時代到來及現(xiàn)代高職人才培養(yǎng)模式對虛擬仿真實訓(xùn)平臺開發(fā)應(yīng)用產(chǎn)生了綜合影響，從技術(shù)的角度向仿真深度加深、開放性更強、共享推廣更便捷方向發(fā)展，從教學(xué)應(yīng)用角度向訓(xùn)練項目的綜合性及生產(chǎn)性、實訓(xùn)技術(shù)虛實結(jié)合提高真實性、實訓(xùn)平臺和其他在線教學(xué)平臺的融合以及加強考核鑒定方向發(fā)展。

二、綜合課程虛擬仿真實訓(xùn)平臺開發(fā)目標(biāo)定位

1.應(yīng)用功能定位

綜合課程虛擬仿真實訓(xùn)平臺功能定位在學(xué)生“綜合能力”的訓(xùn)練和提升方面，考慮到和行業(yè)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對接的需要，綜合能力的定位以“三級”（高級工）為主，適度兼顧“二級”（技師）。根據(jù)這些技能等級的訓(xùn)練和考核需要，確定應(yīng)用功能。

2.應(yīng)用方法定位

訓(xùn)練方式方法要與高職課程模式匹配，采用“項目引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動”模式，項目載體必須來自于企業(yè)現(xiàn)場，一般是圍繞著崗位的核心能力提出的，能夠綜合2-3門課程的核心知識和關(guān)鍵能力，提高實訓(xùn)的綜合性。

3.應(yīng)用效能定位

應(yīng)用效能體現(xiàn)在兩個方面，一是滿足在校生隨時隨地應(yīng)用操作的要求，可以滿足課堂需要，也可滿足“翻轉(zhuǎn)課堂”課前預(yù)習(xí)、課后鞏固的需要。二是滿足行業(yè)、企業(yè)等社會技能鑒定訓(xùn)練、自我測試的需要。

4.技術(shù)路線定位

從平臺信息技術(shù)的角度，要采用當(dāng)前最流行的開發(fā)技術(shù)，并同時兼顧到移動端的應(yīng)用需要，配置蘋果和安卓兩個版本。另外，如果含有專門的專業(yè)軟件或設(shè)備參與進來的課程，還要考慮平臺如何與這些軟件、系統(tǒng)對接的問題。

從項目及訓(xùn)練、考核過程虛擬化的技術(shù)角度，要兼顧“虛實結(jié)合”的理念。較為單一的技術(shù)技能訓(xùn)練可以采用完全虛擬化的技術(shù)路線，但對于綜合的項目，必須采用“虛實結(jié)合”技術(shù)模式，現(xiàn)場操作時，技術(shù)開發(fā)采用專業(yè)開發(fā)軟件，控制器采用現(xiàn)場設(shè)備，控制對象采用多種多樣的虛擬對象代替;遠程操作時，可采用虛擬機形式，仍以專業(yè)開發(fā)軟件為開發(fā)工具遠程操作，控制對象采用虛擬對象，現(xiàn)場控制器的工作狀態(tài)通過視頻或通訊手段進行采集，遠程虛擬仿真顯示方式。

三、綜合課程虛擬仿真實訓(xùn)平臺開發(fā)原則

1.以典型項目或工作任務(wù)為載體，客觀呈現(xiàn)真實工作情景

職業(yè)教育虛擬仿真實訓(xùn)平臺開發(fā)應(yīng)虛擬真實的工作情境，采用典型的作品或工作任務(wù)，按照真實的工作流程來開發(fā)。

2.以職業(yè)崗位廣泛應(yīng)用的最新技術(shù)為重點，通過“虛實結(jié)合”提升現(xiàn)場性和真實感

職業(yè)教育虛擬仿真實訓(xùn)平臺開發(fā)應(yīng)在科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，整合該專業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的最新技術(shù)，確定若干個核心技能項目作為平臺的主體內(nèi)容。采用最新技術(shù)手段，將學(xué)?；蚱髽I(yè)的真實設(shè)備和實訓(xùn)平臺進行有效聯(lián)接，通過“虛實結(jié)合”提升現(xiàn)場性和真實感。

3.以信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，確保平臺與相關(guān)教學(xué)系統(tǒng)的對接

平臺內(nèi)專業(yè)教學(xué)仿真實訓(xùn)軟件開發(fā)要執(zhí)行通用的信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，充分考慮軟件使用對象、運行環(huán)境、后續(xù)更新、市場推廣等因素，進行標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化建設(shè)。通過技術(shù)規(guī)范，提高平臺的接口能力，為實訓(xùn)平臺同在線教學(xué)平臺、教學(xué)管理平臺的有效對接創(chuàng)造條件。

4.以校企合作模式為主體，整合資源，提高平臺應(yīng)用的深度和廣度

職業(yè)教育虛擬仿真實訓(xùn)平臺開發(fā)雖由職業(yè)院校提出，但要聯(lián)合行業(yè)和有關(guān)企業(yè)合作建設(shè)，整合多方優(yōu)質(zhì)資源，實現(xiàn)教學(xué)和行業(yè)的有效對接，同時為平臺服務(wù)行業(yè)企業(yè)打好基礎(chǔ)。

四、綜合課程虛擬仿真實訓(xùn)平臺開發(fā)應(yīng)用思考

1.技術(shù)整合的思考

虛擬仿真實訓(xùn)平臺所采用的技術(shù)除了傳統(tǒng)的計算機軟件、數(shù)據(jù)庫、WEB開發(fā)技術(shù)外，必須整合對應(yīng)課程所使用的應(yīng)用軟件技術(shù)，如本課程《建筑智能化系統(tǒng)》工程開發(fā)的軟件有PLC程序開發(fā)軟件、組態(tài)開發(fā)軟件MCGS、觸摸屏開發(fā)軟件等，只有整合這些專業(yè)軟件，才能真正能夠仿真到工程現(xiàn)場，防止出現(xiàn)“虛擬仿真訓(xùn)練很熟練、真實設(shè)備不會應(yīng)用”的“虛能力”。

2.平臺應(yīng)用