李杰 李捷

摘 要:虛擬技術在職業(yè)教育中的運用必將引發(fā)一場教學手段改革的潮流,職業(yè)教育機構應積極利用虛擬技術切實提高學生實踐操作能力,可從課程體系改革、提升教師隊伍素質和創(chuàng)新虛擬實訓系統等方面入手,推廣和使用好虛擬實訓模式。

關鍵詞:職業(yè)教育機構虛擬實訓環(huán)境建設思考

中圖分類號:TM1-4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(b)-0198-01

虛擬實驗實訓環(huán)境是當前國內外許多組織研究和設計的熱點對象,很多著名的高校和科研機構已經實現了比較成熟的虛擬實驗實訓系統并正式投入使用,國內典型的虛擬實驗系統有清華大學的數字防災與虛擬工程實驗室;典型的虛擬實訓系統有民航教育培訓系統的民航客運虛擬實訓系統,這些虛擬實驗實訓系統的開發(fā)建設最終目的都是為了創(chuàng)建出一個具有高度仿真性和交互性的虛擬實驗實訓環(huán)境。早在2006年教育部就曾發(fā)文鼓勵廣大職業(yè)教育機構“要充分利用現代信息技術,開發(fā)虛擬工廠、虛擬車間、虛擬工藝、虛擬實驗。”

1虛擬實訓環(huán)境概述

所謂虛擬實訓環(huán)境就是利用虛擬現實技術建立起來可用于學生的理論驗證或實踐操作的場所,相比實體環(huán)境而言,虛擬實訓環(huán)境中的“設備”與“部件”多是虛擬的,這些設備可以隨意生成和刪除,也可根據需要升級更新。由于虛擬現實技術有著極高的沉浸性和交互性,學生可以在虛擬的環(huán)境中扮演一個角色并融入到這一學習和技能訓練的環(huán)境中去,從而達到實訓教學的效果。對于一些帶有一定危險性的操作項目(如飛機駕駛)而言,虛擬實訓環(huán)境還有著無可比擬的安全性和可反復性。不難預見虛擬實訓環(huán)境的合理利用將能極大地提高職業(yè)教育實踐教學質量和效率。

2虛擬實訓環(huán)境建設對職業(yè)教育機構的意義

近年來,職業(yè)教育越來越受到各級政府及廣大企業(yè)的重視,對職業(yè)教育的支持和投入力度也較以往大幅提升,但由于職業(yè)教育對實踐操作環(huán)節(jié)的特殊要求,現有的投入與社會對高技能人才的日益迫切的需求相比著實顯得有些杯水車薪,大型設備、高技術含量儀器等需要高投入的實訓資源讓廣大職業(yè)教育機構望之興嘆。基于虛擬技術的實訓環(huán)境的實現和應用無疑為解決這一矛盾找到了一條極佳的出路,事實上,虛擬實訓教學模式在部分職業(yè)院校已經取得了很理想的效果。

2.1 虛擬實訓環(huán)境建設有助于擴充實訓教學手段,提高教學質量

職業(yè)教育機構在開展實訓教學中合理利用虛擬實訓環(huán)境可將一些不便于在現實環(huán)境中開設的項目轉移到虛擬環(huán)境中進行,比如計算機硬件教學中的“磁盤分區(qū)和格式化”、網絡安全課程中的“未知軟件代碼檢測”和“網絡對攻演練”等對系統數據有破壞性的項目。這樣以來,既能夠保證學生能真實地參與到實踐操作全過程,又能避免學生的誤操作對實體設備的損壞。

2.2 虛擬實訓環(huán)境建設有助于節(jié)約設備投入,縮減實訓開支

相對花大筆資金去購買昂貴的設備而言,虛擬實訓環(huán)境的建設的經費投入更具“親和力”,而且虛擬實訓在虛擬環(huán)境中進行,耗材和設備損壞上幾乎不會再產生成本。

2.3 虛擬實訓環(huán)境建設有助于提高設備利用率,避免設備空置率

虛擬實訓環(huán)境大多以數字化系統為載體,這些數字化平臺可運載幾個甚至是幾十個不同的虛擬實訓環(huán)境,且在單一平臺上可實現多環(huán)境的同步運行,這樣以來設備的使用率將大大提高,“為一個項目建設一個實訓室”的歷史將一去不復返。

2.4 虛擬實訓環(huán)境建設有助于降低管理難度,優(yōu)化實訓環(huán)境

虛擬技術的運用可以使預先制定好的某個虛擬實訓環(huán)境在很短的時間內搭建完成,而且這些環(huán)境可以實現單機到群的復制或克隆,這樣以來原有的繁雜的實訓準備工作變得無比輕松,管理者可以擺脫枯燥的重復動作。另一方面,由于處于虛擬的環(huán)境中,外部環(huán)境對系統本身的潛在威脅也相對小了很多,管理難度也相對較低。

3對職業(yè)教育機構虛擬實訓環(huán)境建設的幾點建議

虛擬實訓環(huán)境諸多優(yōu)點值得肯定,但畢竟虛實之間還存在著區(qū)別,職業(yè)教育機構在合理利用的基礎上必須把握尺度,需理清和區(qū)分可替代與不可替代之內容,只有做到虛實有度,真?zhèn)谓Y合才能真正達到理想的實訓教學效果。在此,結合常見虛擬實訓環(huán)境的主要特點,提出如下幾點建議。

3.1 配套進行相關課程體系改革

職業(yè)教育對課程體系的改革呼聲一直很高,實踐能力培養(yǎng)應該成為職業(yè)教育課程中的重要內容,為達到這一培養(yǎng)目標,必須改革現有的課程體系,在專業(yè)課程中實現具體項目模塊化,每個模塊制定出一套實踐操作能力要求。值得注意的是,在虛擬實訓環(huán)境下,各項目模塊的設置必須考慮到虛擬環(huán)境對其教學情境的實現的可行性,這將直接決定著該課程體系是否適合開展虛擬實訓教學。

3.2 提高實訓教師隊伍綜合素質

實踐教學本身對實訓教師的技能素質和職業(yè)道德的要求就很高,在虛擬實訓環(huán)境下進行實訓教學則要求實訓教師隊伍具備一定的信息化教學能力,要能夠熟練地搭建和操作虛擬實訓系統平臺并能幫助學生解決遇到的各種問題。

3.3 建立必要技術研發(fā)隊伍平臺

虛擬實訓環(huán)境建設需要一支專業(yè)隊伍,這支隊伍需要有較高的信息化建設水平同時又要對職業(yè)教育實訓教學環(huán)節(jié)十分熟悉,其任務是開發(fā)建設適合開展各類實訓教學項目的虛擬實訓環(huán)境,并對其進行維護、完善和升級?；趯嶋H情況,不必每個機構都設立研發(fā)隊伍平臺,可由相關職能部門(如電教館)統籌設立以供本區(qū)域內職業(yè)教育機構所共享。

3.4 虛實結合確保學生實操能力

在運用虛擬技術手段進行教學時必須認識到不是所有的情境都可以使用虛擬技術來實現,對于無法使用虛擬技術實現或用虛擬技術實現后教學效果欠佳的項目模塊還是得通過虛實結合的方式進行。職業(yè)教育中實訓教學的目的很明確就是確保切實提高學生的實踐操作能力。

4結語

隨著虛擬技術的不斷完善進步,其在職業(yè)教育實訓教學中的應用將會越來越廣泛,這兩者的結合將給職業(yè)教育帶來深入的內容、模式、手段等方面的改革和創(chuàng)新,當然,期間可能出現很多理論和技術上的問題,但應該相信虛擬實訓環(huán)境的應用前景是光明的,它的發(fā)展必將開拓出職業(yè)教育實訓教學方式的全新格局。

參考文獻

[1] 席潔.網絡虛擬實驗的構建與思考[J].寧波工程學院學報,2007,19(4):92～95.

[2] 屠文川.虛擬實驗室構建技術及原則的探討[J].實驗室科學,2007(5):90～91.

[3] Sandeep Singhal,MichaelZyda,潘金貴,譯.網絡虛擬環(huán)境設計與實驗[M].北京:電子工業(yè)出版社,2006.