[摘 要]近年來,虛擬仿真技術(shù)逐漸應用于職業(yè)教育,在一定程度上解決了實踐教育面臨的問題,通過分析傳統(tǒng)實訓教學存在的問題和虛擬仿真技術(shù)應用基礎,分析當前職業(yè)教育應用優(yōu)勢,對虛擬仿真技術(shù)在職業(yè)教育中的應用進行了研究。
[關鍵詞]虛擬仿真;實訓教學;職業(yè)教育
近年來,隨著信息技術(shù)的發(fā)展和國家大力推廣,虛擬仿真技術(shù)在職業(yè)教育中得到了廣泛應用。運用多媒體、虛擬仿真、網(wǎng)絡通信等技術(shù),搭建針對職業(yè)教育內(nèi)容的軟件平臺,創(chuàng)設逼真的實踐操作環(huán)境,以較強的交互性、情境性、感知性,激發(fā)學生求知欲,提高專業(yè)技術(shù)操作水平。目前,依托虛擬仿真技術(shù)開展的職業(yè)教學,能夠解決實踐教學中存在需求大、渠道窄、有效性弱等問題,有助于促進職業(yè)教育教學方法改革和優(yōu)質(zhì)教學資源建設,提高教學質(zhì)量。
一、傳統(tǒng)實訓教學存在問題
作為職業(yè)技術(shù)教育中教學的重點,實訓教學就是要通過模擬實際工作環(huán)境,采用真實工作項目的實際案例,將理論應用于實際,在最短的時間內(nèi)使學生在專業(yè)技能、實踐經(jīng)驗、工作方法等方面得到提高,但現(xiàn)階段實訓教學存在短板。
1.設施陳舊落后
大多數(shù)職業(yè)技術(shù)教育院校建校時間早,能夠滿足實訓教學任務的設施比較陳舊,有16%設備設施為2000年以前購置的,63%的設備設施為本世紀初購買的,其余為近幾年購置的,更新速度慢,已經(jīng)難以滿足實踐教學的需要。
2.經(jīng)費緊張缺乏
由于實訓教學時間在這個教學時間分配中的比重較高,所有學員都要通過大量時間訓練實操能力,需要一定數(shù)量的設施設備,以滿足教學要求。但職業(yè)技術(shù)教育院校經(jīng)費較少,加之設備設施價格較高,如傳統(tǒng)機械車床8萬元一臺,數(shù)控機床就要16萬元一臺,緊張的經(jīng)費難以滿足教學的需要。
3.安全難以保證
實訓教學不同于理論教學,需要學生動手操作,由于理論教學不夠深入,學生實踐動手機會少,尤其是第一次進行實訓教學,學生往往忽視設施使用注意事項,大大增加了危險性。
二、虛擬仿真技術(shù)應用于職業(yè)教育的基礎
2016年6月,教育部印發(fā)《教育信息化“十三五”規(guī)劃》,是對《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》和《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》教育信息化任務的細化,其中提到要加快探索數(shù)字教育資源服務供給模式,有效提升數(shù)字教育資源服務水平和能力,尤其要重點建設職業(yè)學校數(shù)字化資源。而虛擬仿真技術(shù)在職業(yè)教育實踐教學中的應用,已經(jīng)成為數(shù)字化教育資源的一個重要組成部分。
1.職業(yè)教育的性質(zhì)決定
職業(yè)教育就是以職業(yè)崗位需求為牽引,以技能訓練為核心的教育。因此,職業(yè)教育的信息化建設重點應該落腳于實踐教學,而虛擬仿真技術(shù)已成為實踐教學信息化建設的重要途徑之一,通過硬件與軟件相結(jié)合,構(gòu)建逼真的崗位環(huán)境,滿足實踐教學的需求。
2.信息技術(shù)的發(fā)展決定
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,依托虛擬現(xiàn)實和網(wǎng)絡網(wǎng)絡技術(shù),桌面級仿真技術(shù)日臻完善,沉浸式仿真環(huán)境已屢見不鮮,分布式已多有應用,實物介入、軟硬結(jié)合的虛擬仿真系統(tǒng)在航海、軍事教育等領域大顯神通。如果職業(yè)教育依然固守“師傅帶徒弟”式的手把手幫教模式,不僅難以適應高速發(fā)展的社會環(huán)境,而且培養(yǎng)出來的學生也會很快落伍于崗位發(fā)展。
3.職業(yè)教育的國情決定
校企合作、工學結(jié)合是時下職業(yè)教育發(fā)展方向,但依然面臨下廠難、實習難的突出矛盾,而且像軍械類職業(yè)教育到軍工企業(yè)實習的愿景,受體制等問題影響難以實現(xiàn)。因此,利用虛擬仿真技術(shù),可將三維崗位環(huán)境帶進課堂,將工作過程智能化地逐一展現(xiàn)在學生面前,將實現(xiàn)“與崗位零距離接觸”。
4.仿真教學實踐的成果證明
近年來,遼寧省、江蘇省相繼開展了職業(yè)教育虛擬仿真教育資源建設工作,能夠有效的減少實踐教學投入,提高實訓的安全性,降低實訓污染,節(jié)省實訓時間,培養(yǎng)學生自主學習能力,大大提高實訓教學質(zhì)量。
三、職業(yè)教育虛擬仿真技術(shù)的應用分析
職業(yè)教育的辦學定位及發(fā)展現(xiàn)狀,需要依托大量實訓設備對學員的專業(yè)技能進行訓練。但受制于編制、價格、場地等問題,使得實訓裝備難以滿足教學需要。因此,如何更好地解決實訓設備不足的問題,成為現(xiàn)階段院校最為關心的問題之一。
虛擬仿真技術(shù)應用于職業(yè)教育的方案應是基于實訓裝備,借助虛擬仿真技術(shù)開發(fā)的實訓仿真系統(tǒng),系統(tǒng)通過計算機進行運行,并借助鼠標、數(shù)據(jù)手套、VR眼睛、部分實訓設備等硬件,讓學員借助系統(tǒng)進行仿真訓練,熟悉操作流程、方法后,在實訓設備上進行實際操作,達到掌握技能的目的。
1.受環(huán)境影響小
桌面級仿真技術(shù)可完全依托計算機教室開展相應實訓虛擬訓練,不必擔心室外場地訓練過程中受天氣影響,而結(jié)合硬件搭建的虛擬仿真系統(tǒng),只需建立專業(yè)的室內(nèi)訓練室,也可實現(xiàn)對實訓裝備的模擬訓練。
2.情況模擬多樣
虛擬仿真技術(shù)在呈現(xiàn)實訓裝備三維模型的同時,其最大的優(yōu)勢就是可以模擬崗位環(huán)境,利用編程語言和三維模型動畫展現(xiàn)交互式技能訓練環(huán)境,極大地解決了部分晦澀難懂理論講解的困難。
3.減少經(jīng)費投入
結(jié)合實訓裝備購買價格,以計算機為主體的虛擬仿真訓練系統(tǒng),硬件投入較少,系統(tǒng)可擴展性強,可以做到每名學員使用一臺計算機進行獨立的實訓操作,大大減少了購買實訓設備的經(jīng)費投入。
4.設備損壞降低
相較于學員直接從理論學習到實訓設備操作,虛擬仿真訓練系統(tǒng)可極大避免學員初次誤操作造成的實訓設備損壞,大幅降低了危險性以及設備損耗率。
四、結(jié)語
虛擬仿真技術(shù)應用于職業(yè)教育有諸多優(yōu)勢表現(xiàn),可以大幅減少真實的實訓設備的投入,能夠很好地解決高職教育中實訓設備不足的問題,有利于改善院校實習實訓條件,推進職業(yè)教育信息化建設,激發(fā)學生學習專業(yè)技能的積極性和創(chuàng)造性,不斷增強職業(yè)教育的社會服務能力和吸引力,有助于院校培養(yǎng)適應部隊需求和發(fā)展需要的高素質(zhì)技能型人才。
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作者簡介:王一飛(1988-),碩士,武警杭州士官學校軍械系裝備器材教研室講師,主要研究非致命武器。