李毅 向浩 周妮笛

摘 要：為探索產(chǎn)教融合背景下職業(yè)教育虛擬仿真資源建設(shè)的基本思路、框架體系和設(shè)計(jì)流程，在分析虛擬仿真資源內(nèi)涵與價(jià)值的基礎(chǔ)上，提出了“校企合作、共研共建，理實(shí)虛融、遠(yuǎn)程開(kāi)放，產(chǎn)學(xué)研合、拓展共享”的建設(shè)思路，構(gòu)建了“一體兩類四層多功能平臺(tái)”的框架體系，總結(jié)出“確定資源類型、細(xì)化設(shè)計(jì)腳本、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明、設(shè)計(jì)實(shí)施開(kāi)發(fā)、調(diào)試完善使用”的五步建設(shè)流程，以期為大學(xué)生營(yíng)造更真實(shí)的實(shí)踐環(huán)境，更好地培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)教融合;虛擬仿真資源;框架體系

作者簡(jiǎn)介：李毅，男，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)商學(xué)院講師，碩士生導(dǎo)師，博士，主要研究方向?yàn)楦咝＝逃虒W(xué)管理;向浩，男，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與智能科學(xué)技術(shù)學(xué)院2020級(jí)碩士研究生，主要研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)信息化;周妮笛，女，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)商學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，博士，主要研究方向?yàn)樯孓r(nóng)企業(yè)融資、農(nóng)村金融。

中圖分類號(hào)：G712? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-7747（2021）03-0112-05

伴隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息技術(shù)快速發(fā)展，虛擬仿真正被廣泛應(yīng)用于改造傳統(tǒng)教學(xué)方式，提高了教學(xué)質(zhì)量與效果[1-3]，促進(jìn)了教育鏈、人才鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的有機(jī)銜接。為此，國(guó)務(wù)院頒布了《關(guān)于深化產(chǎn)教融合的若干意見(jiàn)》《關(guān)于開(kāi)展國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)工作的通知》，教育部頒布了《關(guān)于開(kāi)展職業(yè)教育示范性虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的通知》。自此，我國(guó)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)迎來(lái)發(fā)展高峰，各大高校、職業(yè)院校紛紛投入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)中。截至目前，全國(guó)多所高等院校已經(jīng)建成了400個(gè)國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心不單要建成一個(gè)簡(jiǎn)單的物質(zhì)骨架，還要用虛擬仿真資源等血肉加以豐滿，更要擁有領(lǐng)先的設(shè)計(jì)理念、可靠的運(yùn)行機(jī)制等大腦神經(jīng)系統(tǒng)支持，從而提升教學(xué)實(shí)效、推進(jìn)教學(xué)與生產(chǎn)銜接[4-6]。

自2012年起，國(guó)內(nèi)逐漸出現(xiàn)“虛擬仿真資源”的文章和報(bào)道，于是學(xué)者們紛紛提出自己的見(jiàn)解。張瑩等（2012）首次針對(duì)虛擬仿真資源建設(shè)的思路及實(shí)施平臺(tái)的構(gòu)建提出了具體設(shè)想[7]。孫愛(ài)娟（2012）對(duì)職教領(lǐng)域虛擬仿真教學(xué)資源建設(shè)與應(yīng)用進(jìn)行了深入分析[8]。王娟等（2016）將虛擬仿真資源定義為：借助仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)發(fā)的、蘊(yùn)含大量信息、可以被利用的各種顯現(xiàn)的或潛隱的條件和要素，主要涉及基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)軟件、支持系統(tǒng)等[9]。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)圍繞虛擬仿真資源的高峰論壇也不斷舉辦，專家學(xué)者們及時(shí)分享了虛擬仿真資源建設(shè)、應(yīng)用的研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以及行業(yè)前沿和產(chǎn)品方案。目前，各職業(yè)院校虛擬仿真資源均采取自建方式，但尚未統(tǒng)一設(shè)計(jì)規(guī)范與流程，為此本文將重點(diǎn)針對(duì)此類問(wèn)題展開(kāi)研究。

一、職業(yè)教育虛擬仿真資源建設(shè)價(jià)值

虛擬仿真資源具有呈現(xiàn)、解釋、互動(dòng)和評(píng)價(jià)等功能，廣泛應(yīng)用于軍事、航天、建設(shè)、教育、醫(yī)學(xué)、游戲等各大領(lǐng)域[9-10]。職業(yè)院校加強(qiáng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源的建設(shè)，對(duì)提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，提升教學(xué)體驗(yàn)具有重要意義。

（一）豐富教學(xué)形式，增強(qiáng)教學(xué)效果

虛擬仿真資源建設(shè)革新了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不會(huì)出現(xiàn)因受客觀條件限制而只能靠老師用嘴講解的實(shí)驗(yàn)方式，突破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的依賴性，滿足了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際需求。職業(yè)院校的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃畲笙薅鹊匕l(fā)揮出虛擬仿真資源的優(yōu)勢(shì)，以立體、逼真的表現(xiàn)形式將抽象的實(shí)驗(yàn)過(guò)程完美地演示出來(lái)，成為教師得力的實(shí)驗(yàn)操作工具，從而豐富教學(xué)形式，增強(qiáng)教學(xué)效果。

（二）提高實(shí)驗(yàn)效率，完成設(shè)想實(shí)驗(yàn)

虛擬仿真資源能夠提供更多的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，可以將復(fù)雜實(shí)驗(yàn)、高危實(shí)驗(yàn)、破壞性實(shí)驗(yàn)、長(zhǎng)周期實(shí)驗(yàn)等在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室無(wú)法完成的實(shí)驗(yàn)通過(guò)虛擬仿真平臺(tái)直觀、安全地展示出來(lái)。同時(shí)，虛擬仿真資源還能夠完成設(shè)想性實(shí)驗(yàn)，擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從而開(kāi)闊學(xué)生的視野，提高實(shí)驗(yàn)效率。

（三）提升科研能力，提高教學(xué)水平

虛擬仿真資源建設(shè)能夠?yàn)楦咝Ｅ囵B(yǎng)創(chuàng)新人才提供可靠的基礎(chǔ)，最大程度地?cái)U(kuò)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深度與廣度，減少實(shí)驗(yàn)誤差，從而提高教師與學(xué)生的認(rèn)知水平，提升職業(yè)院校的科研能力與教學(xué)水平。

二、職業(yè)教育虛擬仿真資源體系設(shè)計(jì)理念

為創(chuàng)造有價(jià)值的虛擬仿真資源，使之在新型高素質(zhì)人才培養(yǎng)中具有實(shí)際效果。本文在總結(jié)國(guó)家及虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出虛擬仿真資源建設(shè)應(yīng)遵循以下三大理念（見(jiàn)圖1）。

（一）校企合作，共研共建

在虛擬仿真資源建設(shè)過(guò)程中，職業(yè)院校應(yīng)攜手行業(yè)優(yōu)秀企業(yè)共研共建虛擬仿真資源，突出高校人才培養(yǎng)的需求導(dǎo)向和能力導(dǎo)向[11];同時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持共享開(kāi)放的原則，突出實(shí)驗(yàn)資源的高精尖、現(xiàn)代化、職業(yè)化及實(shí)用化。職業(yè)院校應(yīng)與知名企業(yè)共同研究開(kāi)發(fā)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)軟件，結(jié)合實(shí)體實(shí)地實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，共同打造“一體兩類四層多功能平臺(tái)”的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源體系。其須借助虛擬仿真場(chǎng)景制作、模擬實(shí)驗(yàn)制作過(guò)程，按照“三位一體”的原則，讓學(xué)校、企業(yè)、學(xué)生共同參與到各類虛擬仿真的設(shè)計(jì)之中。如此，虛擬仿真資源的開(kāi)發(fā)才具有實(shí)用性、職業(yè)性和科學(xué)性。

（二）理實(shí)虛融，遠(yuǎn)程開(kāi)放

虛擬仿真資源可以大大提高實(shí)驗(yàn)的效率，在建設(shè)的同時(shí)要貫徹“理論、實(shí)體、虛擬”相結(jié)合的理念，始終將理論知識(shí)融入到實(shí)體實(shí)驗(yàn)與虛擬實(shí)驗(yàn)中來(lái)，按照“理實(shí)結(jié)合，虛實(shí)結(jié)合”的原則，讓學(xué)習(xí)者能夠?qū)W以致用、學(xué)以創(chuàng)新、學(xué)有所成。同時(shí)，虛擬仿真資源還可以通過(guò)企業(yè)的開(kāi)放共享實(shí)驗(yàn)資源實(shí)施遠(yuǎn)程操作，達(dá)到與實(shí)驗(yàn)室操作同樣的實(shí)訓(xùn)效果。同樣，學(xué)習(xí)者也可以借助智能設(shè)備或手機(jī)APP與指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的教師進(jìn)行交流，得到實(shí)時(shí)指導(dǎo)與交流。如此，虛擬仿真資源的使用才具有高效性、延展性與持續(xù)性。

（三）產(chǎn)學(xué)研合，拓展共享

虛擬仿真資源的設(shè)計(jì)應(yīng)以產(chǎn)業(yè)結(jié)合、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、自主研究為主，結(jié)合社會(huì)需求與發(fā)展，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)的重要作用。其須以項(xiàng)目轉(zhuǎn)化、實(shí)踐轉(zhuǎn)化、成果轉(zhuǎn)化為目標(biāo)，注重校企合作、領(lǐng)域拓展、資源共享，遵循“實(shí)驗(yàn)資源整合、生產(chǎn)教學(xué)科研結(jié)合、高校企業(yè)聯(lián)合”的三合原則，推動(dòng)資源的推廣與應(yīng)用。如此，虛擬仿真資源的普及才具有先進(jìn)性、創(chuàng)新性及前沿性。

三、職業(yè)教育虛擬仿真資源體系設(shè)計(jì)框架

虛擬仿真資源體系設(shè)計(jì)應(yīng)按照國(guó)家建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心“能實(shí)不虛、虛實(shí)結(jié)合、以虛促實(shí)”的指導(dǎo)方針，遵循“校企合作、共研共建，理實(shí)虛融、遠(yuǎn)程開(kāi)放，產(chǎn)學(xué)研合、拓展共享”的理念，構(gòu)建“一體兩類四層多功能平臺(tái)”的資源框架體系（見(jiàn)圖2）?！耙惑w”指虛實(shí)一體化的資源建設(shè)體系?！皟深悺敝笇?shí)體實(shí)驗(yàn)資源與虛擬實(shí)驗(yàn)資源，實(shí)體實(shí)驗(yàn)資源即傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)資源。“四層”指基礎(chǔ)通識(shí)、綜合實(shí)驗(yàn)、專業(yè)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新研究四個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)資源。“多功能平臺(tái)”指搭載理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)操作、工程項(xiàng)目、開(kāi)放共享、后臺(tái)管理等功能的平臺(tái)。如此，虛擬仿真資源建設(shè)既能滿足培養(yǎng)高技術(shù)人才的教學(xué)目的，又能為企業(yè)輸送大批實(shí)用人才。

四、職業(yè)教育虛擬仿真資源體系建設(shè)流程

虛擬仿真資源是根據(jù)用戶需求開(kāi)發(fā)的仿真資源，包括仿真模型、動(dòng)畫、視頻、聲音等多種要素。在開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，其可以按照以下五個(gè)通用流程進(jìn)行設(shè)計(jì)：確定資源類型、細(xì)化設(shè)計(jì)腳本、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明、設(shè)計(jì)實(shí)施開(kāi)發(fā)、調(diào)試完善使用等[9]（見(jiàn)圖3）。

（一）確定資源類型

近年來(lái)，職業(yè)院校優(yōu)勢(shì)專業(yè)、重點(diǎn)領(lǐng)域的教學(xué)實(shí)驗(yàn)條件獲得巨大提升，但仍然沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)全部領(lǐng)域、所有流程、關(guān)鍵環(huán)節(jié)的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)覆蓋。因此，虛擬仿真資源設(shè)計(jì)要從以下三個(gè)方面著手：一是遴選虛擬仿真建設(shè)重點(diǎn)，做到有所為有所不為;二是理清虛擬仿真的育人價(jià)值、教學(xué)要求、運(yùn)行條件等，面向生產(chǎn)、對(duì)接需求設(shè)計(jì)資源;三是提供具體操作流程、視頻指導(dǎo)等。

（二）細(xì)化設(shè)計(jì)腳本

腳本是可執(zhí)行性流程，是具有一定規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，其中包括教、學(xué)、練、考等流程設(shè)計(jì)，還包括實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目、目的、方法、環(huán)節(jié)、分析、展示等內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)。具體來(lái)說(shuō)，在“教”中呈現(xiàn)環(huán)境與實(shí)物、演示過(guò)程和操作說(shuō)明等視頻、聲音、文字介紹;在“學(xué)”中解析各類器材功能與結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)步驟與流程等;在“練”中包括模擬運(yùn)行、探究試錯(cuò)、操作結(jié)果判斷等;在“考”中考核要求設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析、實(shí)驗(yàn)評(píng)判以及考核結(jié)果。

（三）編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明

虛擬仿真是利用計(jì)算機(jī)、電子信息等多技術(shù)融合模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境給人以沉浸其中的靈境技術(shù)，本質(zhì)上是一種情景再現(xiàn)。編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明須從以下兩個(gè)方面著手：一是明確虛擬仿真的設(shè)計(jì)思路、內(nèi)部邏輯、底層架構(gòu)等;二是詳細(xì)解構(gòu)操作軟件、操作過(guò)程、操作方法，能夠使實(shí)驗(yàn)高效率的完成，有效解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)困難的問(wèn)題。

（四）設(shè)計(jì)實(shí)施開(kāi)發(fā)

虛擬仿真的模擬實(shí)施與操作是設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的結(jié)果，也是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、環(huán)節(jié)過(guò)程、器材器物等多資源的整合過(guò)程，是實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)向虛擬操作躍進(jìn)的關(guān)鍵。因此，設(shè)計(jì)實(shí)施開(kāi)發(fā)重在三維模型搭建、虛擬場(chǎng)景布置、flash動(dòng)畫制作、路徑動(dòng)作規(guī)劃和與之相關(guān)的音形視錄制等;同時(shí)，要確保設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)資源與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的格式、制式和標(biāo)準(zhǔn)等相匹配。

（五）調(diào)試完善使用

虛擬仿真資源的建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期優(yōu)化升級(jí)的過(guò)程，在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)測(cè)試使用的過(guò)程中不斷的進(jìn)行預(yù)演、修正與完善，從而制作出最佳的虛擬仿真資源，促進(jìn)高校、職業(yè)院校虛擬仿真資源的普及使用。

總之，職業(yè)教育虛擬仿真資源體系的建設(shè)就是要為全體大學(xué)生營(yíng)造一個(gè)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，提高實(shí)驗(yàn)效果，拓展學(xué)生眼界，以此更好地培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手和科技創(chuàng)新能力。因此，虛擬仿真資源體系建設(shè)要注重過(guò)程設(shè)計(jì)、重視資源使用的形式，結(jié)合制作軟件不斷的修正完善，不斷優(yōu)化，制作出精良優(yōu)品資源，切實(shí)有效地為大學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

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