丁萬霞 代禮前
摘要:面對高職院校專業(yè)技能訓(xùn)練項目的高危險、長時間和高成本,甚至還需團(tuán)隊協(xié)作才能完成的現(xiàn)狀,在經(jīng)過實踐取得滿意效果的基礎(chǔ)上,提出高職專業(yè)技能模擬訓(xùn)練系統(tǒng)最好用三維虛擬技實現(xiàn)術(shù)來實現(xiàn);模擬訓(xùn)練的內(nèi)容和過程最好是專業(yè)的必需;模擬訓(xùn)練方案最好具有內(nèi)容循序漸進(jìn),訓(xùn)練時有在線幫助,操作錯誤時可事故再現(xiàn),任務(wù)完成過程如過關(guān)斬將,同時系統(tǒng)可以記錄訓(xùn)練時間和具有獎勵策略等設(shè)計要點。在理論和實踐間架起一座安全的橋梁,使高職院校學(xué)生的專業(yè)技能訓(xùn)練變得安全、高效、節(jié)能。
關(guān)鍵詞:專業(yè)技能;模擬訓(xùn)練;安全;高效
中圖分類號:G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)15-0203-02
一、高職專業(yè)技能訓(xùn)練現(xiàn)狀
目前,高職院校中的許多必備的專業(yè)技能訓(xùn)練項目在進(jìn)行實際訓(xùn)練時,一方面會因部分訓(xùn)練項目耗材有限(成本太高)而不得不采用演示加減少訓(xùn)練次數(shù)的方法,學(xué)生只能重點了解其操作流程和操作要點,如高壓電力電纜端頭的制作等,而不能通過反復(fù)地訓(xùn)練達(dá)到真正掌握的目標(biāo);另一方面會因訓(xùn)練項目本身的安全風(fēng)險就較大,再加上高職學(xué)生好奇心強(qiáng),又多是不愛思考、不愛動手者,所以容易出現(xiàn)無知者無畏的狀況,使訓(xùn)練的安全風(fēng)險再次增大,使老師不得不放棄這類訓(xùn)練項目,如電桿的組立等。然而,當(dāng)今社會對高職學(xué)生的基本要求是必須具備足夠的職業(yè)能力。同時,能力也是學(xué)生自身發(fā)展的必需。而提高學(xué)生職業(yè)能力的途徑又只能通過反復(fù)訓(xùn)練來達(dá)到。所以,這一矛盾已成為所有高職院校必須解決的難題。
二、專業(yè)技能模擬訓(xùn)練系統(tǒng)功能
專業(yè)技能模擬訓(xùn)練系統(tǒng)主要用來對學(xué)生的專業(yè)技能,尤其是那些危險系數(shù)高、操作難度大或耗材消耗量大,不能反復(fù)操練的項目進(jìn)行有針對性的訓(xùn)練。在模擬訓(xùn)練的過程中,學(xué)生可以通過點擊“幫助”按鈕來獲得相關(guān)的提示性信息,也可以通過點擊“學(xué)習(xí)”按鈕來觀看操作演示的視頻。學(xué)生可根據(jù)自己的實際情況隨時反復(fù)地進(jìn)行模擬訓(xùn)練。同時系統(tǒng)兼顧學(xué)生操作情況記錄功能和獎勵功能。老師可根據(jù)具體情況設(shè)置達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。主要用來協(xié)助老師督促學(xué)生加強(qiáng)訓(xùn)練,確?,F(xiàn)場實際訓(xùn)練前每一位學(xué)生都已掌握相關(guān)的關(guān)鍵操作要領(lǐng)和安全注意事項,實現(xiàn)現(xiàn)場實際訓(xùn)練的安全無事故和高效率。
三、專業(yè)技能模擬訓(xùn)練系統(tǒng)設(shè)計思路
參照游戲的設(shè)計模式,按照項目的工作環(huán)境設(shè)計虛擬的工作環(huán)境,將項目的具體工作過程虛擬化。系統(tǒng)內(nèi)每一個模擬訓(xùn)練項目所涉列的內(nèi)容是足夠且必需的。雖然訓(xùn)練所處的環(huán)境、所用的設(shè)備及所進(jìn)行的操作都是虛擬的,但是訓(xùn)練所用的作業(yè)方法、操作要求及注意事項與實際操作訓(xùn)練是完全一致的,是能為后續(xù)的實際操作做好安全保障的,是能為提高后續(xù)實際操作的效率打好基本的。
專業(yè)技能模擬訓(xùn)練系統(tǒng)突出每一個操作過程中的每一步的操作要點及安全注意事項。用引導(dǎo)、提示的方式向?qū)W生提供解決問題的途徑,重視學(xué)生學(xué)習(xí)能力、分析問題及解決問題能力的培養(yǎng),而不是僅僅讓學(xué)生學(xué)會本項目的操作,其終極目標(biāo)是希望通過引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)此項目的基礎(chǔ)上能夠達(dá)到舉一反三的效果。
(一)界面設(shè)計
人機(jī)對話,交互式界面主要設(shè)置三大場景。第一大場景是工班場景,有場地、庫房、值班室、會議室等。在此場景中進(jìn)行工作任務(wù)的下達(dá)、分工和工作前的所有準(zhǔn)備工作。在該場景中還應(yīng)包含有按三維建模的標(biāo)示有不同職稱和職務(wù)的人員,可通過選擇、拖動來為其分配不同的任務(wù),且可為其添配不同的安全用品,讓其攜帶指定的工具等;第二大場景是庫房場景,庫房內(nèi)有按三維建模的工器具、材料、安全用品等,可通過點擊任一物品來360度旋轉(zhuǎn)細(xì)觀其結(jié)構(gòu)(若經(jīng)濟(jì)實力還不能達(dá)到為每一物品進(jìn)行三維建模的話,也可用清晰的實物照片代替,因為后期的實物訓(xùn)練也需要這些物品,所以學(xué)校一般都建有實物庫房,學(xué)生可先在實物庫房中認(rèn)知這些物品的結(jié)構(gòu))。在此場景中可進(jìn)行工器具、材料、安全用品的認(rèn)知訓(xùn)練,同時也是每一個任務(wù)實施前必到的一個場景,因為每一項任務(wù)的完成都是以足夠的工器具、材料和安全用品為前提的。第三大場景是實訓(xùn)場地,該場景實際上應(yīng)是由一系列場地、庫房、值班室、會議室等組成。在此場景中進(jìn)行工作任務(wù)的下達(dá)、分工和工作前的所有準(zhǔn)備以及完成一系列相應(yīng)任務(wù)的場景組成,因為一般情況下每一個任務(wù)實施的前提條件是不一樣的,特別是像設(shè)備的安裝、維護(hù)或檢修這樣的工作任務(wù)。所以,該場景需要在一大背景下設(shè)置一系列有針對性的特寫場景。學(xué)生要在這里完成每一項任務(wù)實施過程的訓(xùn)練。所有的場景都像一些大的游戲場景一樣形象、逼真。
(二)內(nèi)容設(shè)計
根據(jù)專業(yè)的現(xiàn)場需求選項模擬訓(xùn)練項目,選測訓(xùn)練項目時需要重點考慮以下因素:一是選擇本專業(yè)員工必備的技能項目(如初級工必會項目);二是選擇經(jīng)常需要用到的項目(如中級工必備項目);三是選擇雖不常用,但現(xiàn)場又確實有需要的項目(如高級工必會項目)。
根據(jù)現(xiàn)場實際作業(yè)流程設(shè)計模擬訓(xùn)練流程,根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)操作要點設(shè)計模擬操作過程,根據(jù)行業(yè)安全作業(yè)規(guī)程和專業(yè)技術(shù)規(guī)程設(shè)計安全注意事項和技術(shù)參數(shù)。
每完成一項任務(wù)都應(yīng)有相應(yīng)的徽章獎勵和完成下一任務(wù)的關(guān)鍵點提示。
(三)模擬訓(xùn)練方案設(shè)計
為了提高學(xué)生的興趣,像游戲一樣吸引學(xué)生,在設(shè)計模擬訓(xùn)練方案時最好做到以下幾點。
1.循序漸進(jìn)。按行業(yè)需求設(shè)計的模擬訓(xùn)練任務(wù),其默認(rèn)訓(xùn)練順序也是按學(xué)習(xí)的認(rèn)知規(guī)律和職業(yè)成長規(guī)律來編排。其中的基本任務(wù)既是專業(yè)必備,也是絕大多數(shù)學(xué)生能在提示下順利完成的,個別學(xué)生也能通過觀看演示視頻后順利完成的,這可以給學(xué)生以自信。同時也為后續(xù)的模擬訓(xùn)練任務(wù)打下基礎(chǔ)并提供動力。經(jīng)過幾次訓(xùn)練后,學(xué)生當(dāng)然可以根據(jù)自身的實際情況來選擇任意一個任務(wù)來進(jìn)行模擬訓(xùn)練。
2.在線幫助。在學(xué)生進(jìn)行模擬訓(xùn)練的過程中,模擬訓(xùn)練系統(tǒng)對于學(xué)生的操作過程能給出正確的判斷,并能根據(jù)判斷給予適當(dāng)?shù)奶崾炯安僮餮菔?,使每一個學(xué)生都能對每一個任務(wù)的實施過程有一個全面的了解。
3.事故再現(xiàn)。當(dāng)學(xué)生操作錯誤,系統(tǒng)給出提示而學(xué)生因不能領(lǐng)悟,還按錯誤的操作執(zhí)行時,此時系統(tǒng)應(yīng)能以模擬動畫的形式給出錯誤操作所導(dǎo)致的后果,讓學(xué)生對其留下深刻的印象。如對于高空作業(yè)的模擬訓(xùn)練,如果學(xué)生指揮模擬人上至高空作業(yè)點后,不能按要求指揮其系牢安全帶就下指令進(jìn)行作業(yè)的情況下,則模擬人實際墜地,出現(xiàn)真人高空墜落事故現(xiàn)場的聲音和血腥。血的教訓(xùn)會讓學(xué)生牢記不規(guī)范操作后果的嚴(yán)重性,極有利于養(yǎng)成學(xué)生規(guī)范化作業(yè)的習(xí)慣。
4.過關(guān)斬將。將模擬訓(xùn)練任務(wù)按實際工作過程分段,如將任務(wù)分為前期的預(yù)想、人員的分工、工器具材料的準(zhǔn)備、任務(wù)的實施、驗收總結(jié)等,這樣可以將實際工作過程中的每一段設(shè)計為一個關(guān)卡,將一個需要較長時間完成的任務(wù)分成一個個只需較短時間就能完成的小任務(wù),每一個小任務(wù)中的關(guān)鍵點較少,學(xué)生記憶無壓力,完成輕松。這樣做可以使學(xué)生在進(jìn)行模擬訓(xùn)練時既會有喘息的機(jī)會,又會有如同玩游戲般的過關(guān)斬將的成就感,更可以牢記完成任務(wù)的步驟和每一步的操作要點及注意事項。
5.記錄時間。為了引導(dǎo)學(xué)生將其聰明才智都用在訓(xùn)練上,系統(tǒng)應(yīng)能自動記錄每一個學(xué)生訓(xùn)練的相關(guān)信息。如:學(xué)生的個人信息、完成訓(xùn)練任務(wù)所用的時間等。學(xué)生如果不熟練,需要看演示視頻才能完成,那么所需的時間必定較長,只有經(jīng)過反復(fù)訓(xùn)練,熟練以后才能在規(guī)定時間內(nèi)順利完成整個任務(wù)的模擬操作訓(xùn)練。
6.獎勵策略。每完成上一步,才可進(jìn)入下一步;在規(guī)定的時間內(nèi),每完成一個任務(wù)的訓(xùn)練都會獲得相應(yīng)的獎勵,這可以給學(xué)生以鼓勵和動力,同時也給老師提供考核的依據(jù)。
四、實踐效果
我院學(xué)生在使用電力線路工關(guān)鍵技能模擬訓(xùn)練系統(tǒng)軟件模擬訓(xùn)練過關(guān)之后,在參加實際技能訓(xùn)練時,由于學(xué)生既清楚要干什么,也知道該怎么干,更清楚不按要求做的后果,所以,老師指導(dǎo)學(xué)生訓(xùn)練時要比以前輕松很多,學(xué)生訓(xùn)練時也會特別順利,一般都能按標(biāo)準(zhǔn)完成任務(wù),且在同樣的訓(xùn)練時間內(nèi),可完成更多的訓(xùn)練項目。特別是以前認(rèn)為危險系數(shù)大的項目也能順利完成;耗材比先前反而相對減少,主要是因為沒有了盲目操作所造成的次品。
解決高職院校專業(yè)技能訓(xùn)練中存在的安全問題及高成本問題的根本在于讓學(xué)生清楚自己該做什么,不該做什么;并掌握具體的操作技巧和安全措施。要想達(dá)到這一目標(biāo),就必須為學(xué)生創(chuàng)造一個模擬訓(xùn)練條件,即設(shè)計出專業(yè)技能模擬訓(xùn)練系統(tǒng),讓學(xué)生在模擬訓(xùn)練的過程中學(xué)習(xí)、思考,掌握應(yīng)掌握的一切。通過三屆學(xué)生對電力線路工關(guān)鍵技能模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的應(yīng)用實踐,證明專業(yè)技能模擬訓(xùn)練系統(tǒng)能有效地解決職業(yè)需要與實際訓(xùn)練中的安全、效率及節(jié)能的矛盾。專業(yè)教師在設(shè)計模擬訓(xùn)練方案時,模擬訓(xùn)練的內(nèi)容和過程最好是專業(yè)的必需;訓(xùn)練項目最好是按由簡到繁,循序漸進(jìn)的認(rèn)知規(guī)律來編排;模擬訓(xùn)練最好有在線幫助;操作錯誤時最好可呈現(xiàn)出錯誤操作所能導(dǎo)致的后果;任務(wù)完成過程最好如過關(guān)斬將般累積獎勵;系統(tǒng)最好可以記錄訓(xùn)練時間。這樣設(shè)計出的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)特別能激起學(xué)生的興趣,更容易出效果。雖然這樣教師需花費更多的精力,對計算機(jī)專家的要求也會更高,經(jīng)費也需增加,但從學(xué)生的角度、專業(yè)發(fā)展的角度和社會的角度,用發(fā)展的眼光去看,做這一切探索絕對是值得的。
參考文獻(xiàn):
[1]曾勇.基于Unity3d的挖掘機(jī)模擬訓(xùn)練系統(tǒng)研究[D].長安大學(xué)碩士學(xué)位論文,2013:1-7.
[2]金英珠.基于虛擬現(xiàn)實的地鐵列車模擬駕駛培訓(xùn)系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D].西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文,2013:2-98.
[3]李國英.中職建筑電工操作技能仿真實訓(xùn)教學(xué)研究[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2011,(2):195.