摘要:虛擬仿真實訓(xùn)基地的建設(shè)在職業(yè)學(xué)院教育改革中正逐漸成為焦點話題。隨著科技的迅猛進步,虛擬現(xiàn)實(VR)與增強現(xiàn)實(AR)技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用愈發(fā)廣泛。憑借高度仿真的學(xué)習(xí)環(huán)境和多感官互動體驗,虛擬仿真實訓(xùn)基地為職業(yè)教育帶來了前所未有的機遇與挑戰(zhàn)。本文旨在深入探究虛擬仿真實訓(xùn)基地在職業(yè)學(xué)院人才培養(yǎng)中的具體應(yīng)用及其創(chuàng)新價值,剖析當(dāng)前所面臨的主要挑戰(zhàn),并提出切實可行的創(chuàng)新實踐路徑,以期為職業(yè)教育的持續(xù)發(fā)展提供有益的參考和指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:虛擬仿真實訓(xùn)基地;職業(yè)教育;教學(xué)質(zhì)量;個性化教學(xué);人才培養(yǎng)
基金項目:本文為“河北藝術(shù)職業(yè)學(xué)院教學(xué)創(chuàng)新團隊——虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)新團隊”的研究成果。
(一)提升教學(xué)質(zhì)量,豐富教學(xué)手段
借助VR、AR等科技,虛擬仿真實訓(xùn)基地為學(xué)生創(chuàng)建了前所未有的沉浸式學(xué)習(xí)空間,優(yōu)化了教學(xué)成效。其一,此技術(shù)點燃學(xué)生求知欲。相較于傳統(tǒng)課堂的沉悶,這種基地以多感官刺激打造立體學(xué)習(xí)體驗,極大增強學(xué)生投入度。其二,它能構(gòu)建高度仿真的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓教學(xué)更直觀。諸如復(fù)雜化學(xué)實驗、風(fēng)險機械操作等難以在現(xiàn)實中展現(xiàn)的場景,皆可在此安全重現(xiàn),便于學(xué)生反復(fù)實操,熟稔技能。再者,基地還能依托大數(shù)據(jù),為每位學(xué)生定制個性化教學(xué)方案,因材施教,深化學(xué)生理解。總之,虛擬仿真實訓(xùn)基地以沉浸式學(xué)習(xí)、豐富教學(xué)手段及個性化教育等特色,全面提升了教學(xué)質(zhì)量。
(二)增強學(xué)生實踐能力,縮短理論與實踐的距離
虛擬仿真實訓(xùn)基地在提升學(xué)生實踐能力方面至關(guān)重要,它巧妙地將理論知識與實際操作相結(jié)合。基地通過模擬真實的工作與藝術(shù)創(chuàng)作環(huán)境,讓學(xué)生在近似實戰(zhàn)的情境中錘煉技藝,從而深化對工作環(huán)境的直觀感知,縮小理論與實踐的鴻溝。同時,基地提供反復(fù)操練的機會,無需擔(dān)心資源浪費。例如,藝術(shù)專業(yè)學(xué)生可在虛擬空間內(nèi)反復(fù)練習(xí)繪畫、雕塑等,實現(xiàn)零成本技能提升。此外,基地還能模擬藝術(shù)創(chuàng)作中的突發(fā)狀況,為學(xué)生提供安全的應(yīng)急處理與創(chuàng)作調(diào)整練習(xí)場。如模擬顏料意外混合、畫布破損等情形,幫助學(xué)生積累實戰(zhàn)經(jīng)驗。
(三)促進學(xué)科交叉融合,培養(yǎng)復(fù)合型人才
對職業(yè)教育來說,虛擬仿真實訓(xùn)基地意義重大,尤其在推動學(xué)科交叉融合、培養(yǎng)復(fù)合型人才方面作用顯著。該技術(shù)突破了傳統(tǒng)學(xué)科壁壘,讓學(xué)生通過跨學(xué)科項目與任務(wù),綜合運用多元知識技能,實現(xiàn)全面學(xué)習(xí)與實踐。例如,建筑學(xué)學(xué)生可結(jié)合此技術(shù),全方位掌握建筑工程的各環(huán)節(jié)。同時,基地還可構(gòu)建跨學(xué)科的交流橋梁,加強師生間的學(xué)術(shù)互動與合作。在虛擬場景中,多學(xué)科學(xué)生可共同參與項目,相互學(xué)習(xí),推動知識深度融合。此外,該技術(shù)更錘煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力與問題解決能力。在跨學(xué)科項目中,學(xué)生需融合多學(xué)科知識應(yīng)對復(fù)雜問題,不僅提升了他們的綜合素養(yǎng),更激發(fā)了他們的創(chuàng)新思維與實踐能力。因而,虛擬仿真實訓(xùn)基地通過促進學(xué)科交融,全面培養(yǎng)了學(xué)生的綜合素質(zhì),為社會孕育了適應(yīng)未來挑戰(zhàn)的復(fù)合型人才。
(四)降低實訓(xùn)成本,提高資源利用效率
傳統(tǒng)實訓(xùn)耗資巨大,涉及大量物料與場地。然而,借助數(shù)字化手段,建設(shè)虛擬仿真實訓(xùn)基地,降低了實訓(xùn)成本并提升了資源利用效率?;啬茏寣W(xué)生在虛擬空間內(nèi)反復(fù)實操,既無需擔(dān)心物料損耗,也防止了設(shè)備損壞,進而大幅縮減了成本。此外,該技術(shù)還優(yōu)化了資源利用。傳統(tǒng)模式下,設(shè)備與場地常閑置,利用率低下。而虛擬仿真實訓(xùn)則不受時空限制,隨時可用,極大提升了資源使用率。更重要的是,此技術(shù)打破了場地限制。在職業(yè)院校場地緊缺的背景下,它讓更多學(xué)生獲得寶貴的實踐機會,確保了高質(zhì)量的實訓(xùn)教育。綜上,虛擬仿真實訓(xùn)基地憑借數(shù)字化優(yōu)勢,不僅降低了成本,還優(yōu)化了資源利用,為廣大學(xué)生提供了高效、優(yōu)質(zhì)的實訓(xùn)環(huán)境,從而推動了職業(yè)教育的整體進步。
(一)技術(shù)更新迅速,需持續(xù)投入
技術(shù)的快速迭代要求硬件和軟件不斷升級,以保持基地的領(lǐng)先性和實用性。具體來說,VR和AR技術(shù)日新月異,顯示與交互設(shè)備頻頻革新,極大提升了實訓(xùn)效果,但同時也加速了設(shè)備的淘汰速度,迫使學(xué)院投入更多資金進行設(shè)備更新。此外,軟件系統(tǒng)的升級也至關(guān)重要,因其仿真與交互性能是基地的核心。例如,工程、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的仿真軟件需持續(xù)更新,以確保實訓(xùn)內(nèi)容的真實性和時效性。這需要學(xué)院不斷地投入資金。同時,隨著仿真內(nèi)容的精細化和豐富化,數(shù)據(jù)量激增,對存儲和計算能力的要求也日益提高。而高性能服務(wù)器、快速存儲及高帶寬網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施,對基地的正常運行至關(guān)重要,其建設(shè)與維護耗資巨大。高昂的技術(shù)投入可能擠壓其他教學(xué)與基礎(chǔ)設(shè)施的資金,從而影響整體教育質(zhì)量及學(xué)生發(fā)展。
(二)師資培訓(xùn)不足,影響教學(xué)效果
面對虛擬仿真技術(shù)的深奧復(fù)雜,教師需掌握扎實的學(xué)科知識外,還須精通各類技術(shù)操作,如熟練使用VR設(shè)備及仿真軟件,并能在虛擬環(huán)境中游刃有余地指導(dǎo)學(xué)生實踐。對于技術(shù)背景匱乏而傳統(tǒng)教學(xué)經(jīng)驗豐富的教師而言,這是一項艱巨的挑戰(zhàn)。且相較于傳統(tǒng)的課堂講授和實地實驗,虛擬仿真教學(xué)要求教師能在虛擬環(huán)境中與學(xué)生互動,提供即時的指導(dǎo)和反饋,這要求教師具備高度的技術(shù)敏感性和快速學(xué)習(xí)能力。遺憾的是,目前許多教師的相關(guān)培訓(xùn)機會寥寥無幾,使得他們在虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)中感到力不從心,教學(xué)效果自然大打折扣。再者,教師在虛擬仿真教學(xué)中的角色也發(fā)生了深刻轉(zhuǎn)變,由單純的知識傳授者演變?yōu)閷W(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和支持者。這種角色轉(zhuǎn)換需要教師掌握更多的教學(xué)策略和方法,但相應(yīng)的培訓(xùn)卻屈指可數(shù)。
(三)學(xué)生適應(yīng)性差異,需個性化教學(xué)
學(xué)生各自的技術(shù)根基與學(xué)習(xí)能力不盡相同,有些學(xué)生技術(shù)嫻熟、學(xué)習(xí)熱情高漲,因而能迅速融入并利用虛擬仿真環(huán)境深化學(xué)習(xí)。然而,另一些學(xué)生或因技術(shù)基礎(chǔ)薄弱,或?qū)π录夹g(shù)心存畏懼,而感到迷茫和不安。有的學(xué)生更習(xí)慣于傳統(tǒng)的課堂講解和文本學(xué)習(xí),面對虛擬環(huán)境中強烈的互動與視覺沖擊,他們可能感到無所適從,從而在實訓(xùn)中難以全面展現(xiàn)其學(xué)習(xí)潛能。再者,學(xué)生的心理承受能力和適應(yīng)力亦不容忽視。雖然虛擬仿真環(huán)境能帶來極為逼真的學(xué)習(xí)體驗,但這種沉浸式學(xué)習(xí)也可能引發(fā)一定的心理壓力和不適。以醫(yī)學(xué)仿真中的手術(shù)模擬為例,它可能會讓部分學(xué)生心生恐懼與焦慮,進而影響學(xué)習(xí)效果。對于那些心理素質(zhì)稍遜或適應(yīng)力較弱的學(xué)生而言,虛擬仿真實訓(xùn)基地的學(xué)習(xí)體驗或許并不如預(yù)期那般理想。
(四)實訓(xùn)內(nèi)容與行業(yè)標(biāo)準脫節(jié),需緊密對接
技術(shù)和市場需求持續(xù)演變,促使各行業(yè)規(guī)范與標(biāo)準不斷刷新,這要求實訓(xùn)內(nèi)容能夠靈活調(diào)整,與行業(yè)標(biāo)準保持同步。但遺憾的是,許多學(xué)院在內(nèi)容更新上顯得力不從心,導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)與實際行業(yè)要求脫節(jié)。在這種條件下,為確保實訓(xùn)內(nèi)容既實用又前沿,與行業(yè)協(xié)會和企業(yè)的緊密合作至關(guān)重要。但目前合作層面的不足,使得課程開發(fā)缺乏實戰(zhàn)指導(dǎo),難以滿足行業(yè)實際需求。再者,高質(zhì)量虛擬仿真實訓(xùn)內(nèi)容的研發(fā)成本高昂,無論是人力還是物力投入均不容小覷。從行業(yè)調(diào)研到內(nèi)容設(shè)計,每一環(huán)節(jié)都離不開專業(yè)團隊的精心打造。對資源有限的職業(yè)學(xué)院而言,這無疑是一項艱巨挑戰(zhàn),實訓(xùn)內(nèi)容的質(zhì)量與行業(yè)標(biāo)準匹配度難以保障。
(一)加大技術(shù)投入,保持實訓(xùn)基地先進性
為確保虛擬仿真實訓(xùn)基地的先進性和實用性,必須持續(xù)加大技術(shù)投入。這涵蓋引進頂尖虛擬仿真技術(shù),更新實訓(xùn)設(shè)備和軟件,并需系統(tǒng)規(guī)劃與實施,以保技術(shù)領(lǐng)先。首要任務(wù)是建立穩(wěn)定的資金投入體系,可通過政府資助、企業(yè)贊助等多渠道籌集資金,實現(xiàn)技術(shù)的及時升級與應(yīng)用。同時,組建專業(yè)技術(shù)團隊至關(guān)重要,他們應(yīng)具備深厚技術(shù)背景和快速學(xué)習(xí)新技術(shù)的能力。團隊將負責(zé)技術(shù)維護及升級,與高校、科研機構(gòu)等合作,構(gòu)筑技術(shù)支持網(wǎng)絡(luò)。在選購技術(shù)設(shè)備和軟件時,應(yīng)首選市場最新、最先進的技術(shù),如引進頂尖的VR、AR設(shè)備和高性能計算機。此外,建立全面的技術(shù)維護及升級機制也必不可少,確保設(shè)備軟件的良好運作,并根據(jù)技術(shù)發(fā)展定期更新。最后,推動技術(shù)創(chuàng)新同樣關(guān)鍵,可設(shè)立技術(shù)創(chuàng)新實驗室,組織師生參與研發(fā),提升基地的核心競爭力。綜上,通過一系列綜合措施,能確保虛擬仿真實訓(xùn)基地的先進性和實用性,從而為職業(yè)學(xué)院提供堅實的技術(shù)后盾。
(二)加強師資培訓(xùn),提升教師技術(shù)應(yīng)用能力
針對師資培訓(xùn)不足的問題,職業(yè)學(xué)院應(yīng)制定周密的培訓(xùn)計劃,定期為教師開展虛擬仿真技術(shù)培訓(xùn)與實踐。此舉旨在提升教師的技術(shù)應(yīng)用能力,從而確保虛擬仿真實訓(xùn)基地的教學(xué)品質(zhì)。首先,根據(jù)教師的專業(yè)背景與教學(xué)需求,設(shè)計有針對性的培訓(xùn)課程,包括基礎(chǔ)技術(shù)、高級應(yīng)用及教學(xué)案例分析,使教師全面把握虛擬仿真技術(shù)的核心原理與教學(xué)應(yīng)用。其次,通過組織教師參與專業(yè)技術(shù)研討會和培訓(xùn)班,讓他們及時洞察行業(yè)技術(shù)前沿,汲取先進教學(xué)經(jīng)驗。同時,為教師提供實戰(zhàn)演練機會,助力他們在教學(xué)中熟練運用虛擬仿真技術(shù),并鼓勵其在實際教學(xué)中積極嘗試,不斷總結(jié)與分享經(jīng)驗。此外,建立虛擬仿真教學(xué)研究中心,深入研究與開發(fā)教學(xué)案例,探索技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用,以促進教師專業(yè)成長與技術(shù)創(chuàng)新。再通過校企合作,引入企業(yè)專家為教師提供實踐指導(dǎo),豐富教師的行業(yè)經(jīng)驗。最后,構(gòu)建教師技術(shù)交流平臺,推動教師間的互動學(xué)習(xí),共同提升教學(xué)實力,確保教學(xué)質(zhì)量。
(三)實施個性化教學(xué),關(guān)注學(xué)生需求差異
為滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和適應(yīng)能力,虛擬仿真實訓(xùn)基地必須采取個性化教學(xué)策略,以提升教學(xué)效果,豐富學(xué)生學(xué)習(xí)體驗。為此,可從以下幾個方面入手進行理解。其一,基地應(yīng)提供難度各異的實訓(xùn)任務(wù),以契合不同學(xué)生的技能水平。從基礎(chǔ)到高級的任務(wù)設(shè)計,能幫助學(xué)生循序漸進地提升能力。其二,利用虛擬仿真技術(shù)的長處,為每位學(xué)生量身定制學(xué)習(xí)計劃和指導(dǎo)。實時監(jiān)控與數(shù)據(jù)分析使教師能針對性地提供輔導(dǎo),確保學(xué)生技能的有效掌握。再者,靈活的學(xué)習(xí)時間安排讓學(xué)生能根據(jù)自身節(jié)奏進行學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)效率。同時,結(jié)合大數(shù)據(jù)和AI技術(shù),構(gòu)建智能學(xué)習(xí)管理系統(tǒng),精準預(yù)測學(xué)生需求,提供個性化學(xué)習(xí)建議,使教學(xué)更加科學(xué)高效。此外,通過豐富多彩的教學(xué)活動,如虛擬仿真競賽和項目展示,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。最后,基地需積極與學(xué)生溝通,及時收集反饋并優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和方法,以提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生滿意度。如此,借由個性化教學(xué)策略在虛擬仿真實訓(xùn)基地的實施,將顯著提升教學(xué)效果,滿足學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)需求。
(四)緊密對接行業(yè)標(biāo)準,提升實訓(xùn)內(nèi)容實用性
職業(yè)學(xué)院應(yīng)積極攜手行業(yè)協(xié)會與企業(yè),深化合作,使虛擬仿真實訓(xùn)內(nèi)容與行業(yè)標(biāo)準緊密對接,從而提升教學(xué)質(zhì)量及學(xué)生就業(yè)競爭力。首先,通過與行業(yè)協(xié)會的緊密合作,職業(yè)學(xué)院可及時掌握最新的行業(yè)標(biāo)準與發(fā)展動態(tài)。例如,定期邀請專家舉辦講座,或參與行業(yè)研討會,確保實訓(xùn)內(nèi)容與時俱進,緊跟行業(yè)步伐。其次,與企業(yè)建立穩(wěn)固的合作關(guān)系,共同研發(fā)實訓(xùn)課程與教學(xué)資源,這是提升實訓(xùn)實用性的關(guān)鍵。企業(yè)的實戰(zhàn)經(jīng)驗與技術(shù)資源,能為實訓(xùn)課程注入更多實踐元素。同時,組織學(xué)生到企業(yè)實地參觀、實踐,讓他們親身體驗工作環(huán)境,深化理論與實踐的結(jié)合。此外,根據(jù)企業(yè)需求持續(xù)優(yōu)化實訓(xùn)內(nèi)容也是不可或缺的一環(huán)。通過與企業(yè)定期溝通,了解用人需求和技術(shù)趨勢,職業(yè)學(xué)院可以針對性地調(diào)整實訓(xùn)課程,確保學(xué)生技能與企業(yè)需求無縫對接。最后,建立校企合作平臺,如校企合作委員會、實驗室及項目庫等,能進一步推動雙方深度合作與資源共享,從而提升實訓(xùn)內(nèi)容的實用性和前沿性。通過行業(yè)協(xié)會與企業(yè)的多元合作,職業(yè)學(xué)院不僅能有效提升虛擬仿真實訓(xùn)的實用性,還能更好地培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能,提高他們的就業(yè)競爭力。
虛擬仿真實訓(xùn)基地的建設(shè),通過提升教學(xué)質(zhì)量和增強學(xué)生實操能力,以及促進學(xué)科間的交融,為職業(yè)教育的發(fā)展注入了新的動力,推動了職業(yè)教育的進步。然而,為了克服創(chuàng)新實踐挑戰(zhàn),職業(yè)學(xué)院必須增大技術(shù)投入,以保持基地技術(shù)的領(lǐng)先性;同時,加強教師培訓(xùn),提升他們在技術(shù)運用上的熟練度;此外,還應(yīng)實施個性化教學(xué)策略,以滿足不同學(xué)生的需求;最后,與行業(yè)標(biāo)準保持緊密對接,確保實訓(xùn)內(nèi)容與實際應(yīng)用的契合度。唯有如此,虛擬仿真實訓(xùn)基地才能在職業(yè)教育中發(fā)揮其真正價值,為社會培育出優(yōu)秀的人才。
[1]葉林茂,張亞.人才培養(yǎng)視角下農(nóng)村職業(yè)教育服務(wù)鄉(xiāng)村振興現(xiàn)狀及對策[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2024(13).
[2]戴斌,全海燕.職業(yè)教育人才培養(yǎng)的改革與發(fā)展:從需求導(dǎo)向到創(chuàng)新驅(qū)動[J].湖北開放職業(yè)學(xué)院學(xué)報,2024(12).
[3]華磊.虛擬仿真實訓(xùn)基地在職業(yè)教育人才培養(yǎng)中的應(yīng)用研究——以機電工程專業(yè)復(fù)合型技術(shù)技能人才為例[J].電子元器件與信息技術(shù),2021(12).
[4]張志,趙鵬飛.廣東建筑行業(yè)職業(yè)教育虛擬仿真實訓(xùn)基地建設(shè)實踐[J].職業(yè)教育(中旬刊),2021(17).
[5]劉新月,孫琳,王文魁.“工學(xué)交替、產(chǎn)訓(xùn)一體”人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建[J].遼寧高職學(xué)報,2018(05).
現(xiàn)代青年·精英版2024年11期