以虛擬仿真資源為抓手，打造湖鐵特色教學資源平臺

張瑩，張興

（1.湖南鐵道職業技術學院教務處,湖南株洲412001；2.湖南鐵道職業技術學院資源信息中心,湖南株洲412001）

以虛擬仿真資源為抓手，打造湖鐵特色教學資源平臺

張瑩1，張興2

（1.湖南鐵道職業技術學院教務處,湖南株洲412001；2.湖南鐵道職業技術學院資源信息中心,湖南株洲412001）

本文從湖南鐵道職業技術學院虛擬仿真資源的建設情況出發，對虛擬仿真資源的建設思路及與教學資源庫平臺共同發展提出了建設構思，并介紹了虛擬資源建設的經驗。

虛擬仿真；教學資源；建設

隨著科學技術的迅猛發展，越來越多的新技術被應用到輔助教學中。虛擬仿真技術就是當今非常流行的新型教學媒體。我院自2007年建設應用電子技術專業國家級教學資源庫時，便開始研究虛擬仿真資源在教學中的應用，通過幾年的建設建成了“虛擬電子產品生產車間”，虛擬現實技術實現對真實電子產品工廠生產過程的模擬重現，讓學生不需到工廠就可在3D虛擬工廠體驗到電子產品生產的元件預處理、元件插裝、波峰焊等工序對應的工藝、技術及安全生產流程。學生可以任意漫游三維虛擬車間，體驗并操作波峰焊接機等各種設備、學習（或熟悉）各種工藝的操作技巧等。還建設了“單片機技術應用”整套仿真項目學習包，按照從簡單到復雜的順序，系統性地設計了“LED電子顯示屏項目錄像和仿真”等5個項目的系統仿真，在虛擬仿真教學資源開發與利用及如何與原教學資源平臺銜接方面，探索出一條發展之路。

一、虛擬資源及教學資源平臺建設綜述

學院重視教學資源建設，在2006年至2009年國家示范性高職院校建設及后示范建設期間先后建設精品專業資源庫16個，其中國家精品專業1個，國家教改試點專業2個，湖南省精品專業7個，湖南省教改試點專業6個；建設精品課程資源庫28門，其中國家精品課程12門，省級精品課程16門；2007年開始牽頭“應用電子技術”國家教學資源庫建設，2010年獲教育部正式立項，從專業標準庫、課程資源庫、培訓資源庫、素材資源庫、職業信息庫、標志性資源庫六大方面進行建設，目前建設工作已基本完成，資源庫參加2011年6月教育部在天津舉行示范4周年暨資源庫展示，獲得在場專家和社會各屆的一致好評，而學院也初步建成以1個國家級教學資源庫為核心，包括軌道交通專業群、電子信息技術專業群、軟件技術專業群等3個院級教學資源庫的資源庫群。

配合應用電子國家級教學資源庫的建設，學院于2010年成功申報了“應用電子技術專業教學仿真實訓軟件系統”、“電氣自動化技術教學仿真軟件開發”、“模具拆裝與設計虛擬實訓室軟件的開發”3項湖南省教育廳立項的虛擬仿真實訓軟件的開發項目。軟件開發完成后，與原有的仿真實訓系統無縫結合，初步形成了從虛擬到真實的實訓教學特色，有力地促進了學生實際操作能力和實踐能力的提高?！皯秒娮蛹夹g專業教學仿真實訓軟件系統”在示范建設四周年進行了專題展示，得到教育部領導的認可。所有軟件在世界大學城進行了專題展示，得到省內外各兄弟院校的高度評價。

學院在以虛擬資源為抓手，推動學院教學資源庫平臺建設的過程中積累了很多可貴的經驗，也促使學院虛擬仿真資源得到更長遠的發展。

二、以虛擬仿真資源建設為抓手，帶動學院教育教學改革進行

1.創新基于虛擬仿真資源的“多向”教學模式

職業院校很多操作性強的教學不能由傳統理論教學實現，并且由于各種成本、安全、操作資質等條件的限制難于在真實的設備、真實的環境中進行實踐教學，借助于虛擬軟件的教學打破了傳統的封閉教學模式，改善了教學模式的結構和層次，應用虛擬軟件組織教學時更加注重師與生、生與生、師生與資源等之間的“多向”交互協同，并依據學習者個人的學習習慣和特點，憑借現代信息技術的優勢，生成相應的學習模式。學習者在學習過程中通過RPG、游戲等方式充分使用資源，學習興趣與效率得以提高?；谔摂M軟件的教學有助于啟發學生思維，培養學生參與構建真實世界的能力和創新意識，更有利于在虛擬軟件情景學習中鍛煉學生的職業素質。

2.推動基于虛擬仿真資源為載體的課程改革

虛擬仿真實訓教學軟件，信息海量、內容新穎，再現了崗位、再現了現場、再現了崗位作業過程。鮮活的現場內容，逼真的現場環境，為職業教育課程改革提供了重要的支撐。目前，我院以職業能力為主線、以職業活動課程為主體，理論與實踐相融合、教學內容與崗位需求相適應的注重綜合素質培養的、信息化教學資源支撐的課程體系正在形成。信息化環境下反映當前科學技術先進水平和職業崗位資格要求，有利于學生就業、創業和未來職業生涯發展的課程資源和校本課程、校本教材的開發正在全面推進。信息化環境下的多種教材形態，因其內容海量、更新速度快、呈現形式豐富、沖擊力強大，適應了職業教育職業、崗位、專業和設施設備及工藝方案、操作標準變化快的特殊需求，全面推動了職業教育課程改革。

3.以虛擬仿真教學系統為牽動，創新實訓基地建設

科學合理的校內實訓基地建設方案，應該是虛實結合、虛擬仿真與實際操作有效融合的建設方案，無論哪一種“能力形態的獲得”，實操實訓的現實作用都是不可替代的。虛實結合不僅解決了實操實訓進不去、看不見、難再現、多污染、高消耗、不安全、設施設備不足、實訓指導教師不足等眾多難題，而且將趣味性、現場氛圍、個性化導訓、智能化考核、分層次實訓等先進的教育思想融入其中，創造出智能化、信息化、現代化的實訓環境。只有虛實結合、融入信息化要素的實訓基地建設方案，才能實現智能化實訓教學目的，才會符合職業教育教學技能獲得規律，才能使學生提早了解工廠、了解崗位、了解自己畢業后的工作環境，才會給我們帶來巨大的經濟效益、社會效益及質量效益。

4.以虛擬仿真實訓為手段，構建質量評價體系

建立“學校、行業、企業、研究機構和其他社會組織等方面共同參與的教育教學評價機制”，是一個關系到職業教育健康發展的根本性問題。以“應用電子技術專業教學仿真實訓軟件系統”項目為代表的實訓教學軟件，創造了在虛擬仿真環境下的社會化、專業化教學質量評價體系，營造出一個科學、規范、智能化、網絡化的評價環境，為建立職業教育教學質量評價新體系提供了必要的支撐。我院的兩個虛擬仿真實訓教學項目所采用的評價內容、手段、方法及標準，完全來源于現場、來源于社會、來源于技能考核標準，與現場、社會的評價模式高度吻合，這比以往封閉在校園內進行教學質量評價，更具有真實性、科學性、客觀性，更具有促進作用、激勵作用及導向作用。

虛擬仿真系統利用的考試方法，滿足了學生自我測試學習成績的客觀需求；通過隨機搜索學生操作能力的即時考核方法，滿足了教師隨時監控學生學習狀態的客觀需求；能夠分析學生在線學習能力的智能考核系統，滿足了個性化考核的需求。

三、項目管理、“校企、校校”合作共建機制，更有效推動資源建設

1.組建由學院、企業多方共同組成的“聯合艦隊”，整合優勢虛擬仿真軟件，保障虛擬仿真軟件建設的前瞻性

聯合知名企業、行業協會、虛擬仿真軟件開發及平臺建設技術支持企業和多所高職學院組成“聯合艦隊”，聘請不同技術專長的國內外知名企業專家和具有不同研究專長的資深教育教學專家，組成項目建設指導小組。由具有國際水準的行業、企業領域業務骨干與學校教學骨干、技術支持企業技術骨干組成虛擬仿真軟件開發團隊，根據人才培養目標及企業員工的職業發展需求和終身學習需求，貫徹IEEE、IPC等國際標準、集合企業的技術標準和崗位技能標準，整合高職院校現有的虛擬仿真軟件，充分吸納企業優質虛擬仿真軟件，滿足教師、學生、企業員工、自主學習者多元學習需求。

2.運用國際先進技術構建開放式虛擬仿真軟件平臺

共享型虛擬仿真軟件建設要依賴于技術平臺，通過IT技術將各院校重點專業優質虛擬仿真軟件、行業企業相關生產現場典型案例有序整合起來，實現教學虛擬仿真軟件共享。虛擬仿真軟件平臺對于運行服務而言，一方面維護管理平臺，以保證其準確、可靠、穩定地運行；另一方面，也需要依據用戶的習慣與需求逐步修正技術平臺的某些模塊部件，實現虛擬仿真軟件最大化的利用與輻射。虛擬仿真軟件建成后，實現知識點的交叉訪問、檢索、下載、在線學習、在線操作、在線測試、自主創新、組合創新等功能并能滿足同時在線訪問用戶達萬人的需求。

系統平臺可以采用網絡存儲架構，利用服務器和磁盤陣列實現網絡型分布式存儲與管理，用磁盤陣列進行備份。由高性能的中心服務器、存儲磁盤陣列，以及各個合作院校服務器和存儲磁盤陣列組成虛擬仿真軟件運行平臺，既可以保護各高職院校虛擬仿真軟件的知識產權，同時又方便對授權用戶提供虛擬仿真軟件服務，建設集虛擬仿真軟件集成與共享、虛擬仿真軟件個性化定制、教改成果推廣與利用、人才信息采集與發布等功能為一體的，并能隨著時代進步和技術演進而可持續發展的服務體系。

3.采用項目管理，建立運行機制，保證虛擬仿真軟件建設的持續性

采用項目管理辦法，建立虛擬仿真軟件開發的管理機制、虛擬仿真軟件開發的管理平臺試運行與測試辦法、虛擬仿真軟件管理平臺和虛擬仿真軟件評審鑒定辦法。加強虛擬仿真軟件建設過程監控，明確權責、保護知識產權，充分發揮項目聯合建設單位與虛擬仿真軟件使用用戶潛能，使虛擬仿真軟件建設者、虛擬仿真軟件用戶在建設、管理、運用、維護和二次開發等方面高度合作、深度參與。探索教學虛擬仿真軟件開放性建設機制，實現優秀教師、先進設備、優質虛擬仿真軟件共享，實現共贏。

4.建立虛擬仿真軟件的評審鑒定機制

一是完善資源評審制度，探索資源管理“股份制”。建立資源評審機制，確保資源建設質量。建立資源評審委員會、資源評審標準、資源遴選流程、資源的定期更新流程等。資源建設完成后，通過運行平臺，對資源庫進行試運行，收集問題與建議，多方評審，持續改進，確保資源庫的建設質量。同時，對平臺技術支持系統進行定期評價，提出改進建議，促進支持系統技術水平提高。建立對資源投入的實物資本、資金資本、知識資本等的評價與利益分享機制，確保資源持續更新與不斷豐富。對資本價值進行評估，模擬股份制運作，做到誰投入誰受益，多投入多受益。

二是推行“會員積分制”和“資源排行榜”。建立資源使用和推廣的激勵機制，鼓勵各方積極參與資源使用與推廣。采用會員免費注冊、積分管理、星級會員、免費使用和有償（支付積分）使用相結合的機制。根據注冊用戶使用和推廣資源的次數進行累計積分，積分累計到一定數量后，會員級別提升，資源使用數量和權限增加，也可利用積分“購買”資源。每年度評選資源“年度明星”使用者，給予積分或其他獎勵。進一步促進優質資源的有效使用和在更大范圍內的推廣。建立在庫資源使用定期統計和發布制度。在庫資源使用率每季度進行統計，并在主頁定時發布資源應用季度排行榜，對使用率高的資源的提供者給予積分或實物獎勵，對使用率低的資源實行淘汰。

四、處理好虛擬仿真資源與現有專業教學資源庫的關系，促兩者“和諧發展”

1.虛擬資源與文檔類教學資源“和諧發展”

鑒于學院現有專業教學資源庫主要以文檔圖片及動畫視頻為主，該類型的教學資源有建設快、易傳播使用等特點，在目前的教育體系下仍有著重要的地位，虛擬資源作為新型的教學資源模式還不能完全替代文檔資源。在文檔資源與虛擬資源的建設中應以學生的需求出發，以系統理論為指導，優化虛擬資源與文檔資源的結構比例。學校在建設虛擬資源時充分考慮專業及課題的結構要求，以融合互補的共建策略,實現虛實資源的和諧發展。采取利用文檔類資源來滿足學習者的基本教學需求,利用虛擬資源來滿足學生在實驗、實訓過程中高層次的實際操作需求，尤其要注意保持資源體系的科學性、系統性,通過文檔資源與虛擬資源的和諧共建,充分發揮各類資源的功能和優勢。

2.現有教學資源與虛擬資源物理及邏輯整合

學院通過示范建設及精品課程、精品專業的建設已經形成了大量的資源，并存于網絡中心資源服務器中，供師生調用。在處理虛擬資源時就與現有的資源在物理上進行統一的整合，便于資源的統一管理與維護，且開發基于兩類型資源統一的搜索與查看門戶，成立資源查看知識節，即在用戶查到本課程的資源時同時可以在醒目位置列出該課程資源相應單元的虛擬資源，對于用戶而言無需區分查找資源，兩類資源在邏輯結構中作為一個整體，從而實現虛擬資源與現有資源的物理及邏輯整合。

如果將職業教育教學資源信息化建設與職業教育教學改革、師資隊伍建設、校企合作、教學研究有效結合，并將其嵌入職業教育教學的新思路、新觀念、新內涵，它必將會迸發出巨大的、不可替代的潛能，會使我們收到事半功倍的突出效果。如果將虛擬仿真資源賦予先進的職業教育思想、理念和真實、生動的職業活動內容，它必將從一種手段和形式轉化為一個“統領”職業教育教學改革的有力抓手，并成為職業教育教學深層改革的重要突破口，成為破解職業教育教學改革眾多難題的有力武器！☉

[1]魏民.職業教育教學資源信息化建設是推動職業教育教學改革的重要突破口[J].會議論文,2012.

[2]林容容.虛擬仿真技術在網絡教學中的應用[J].技術信息,2011(21).

（實習編輯：崔璨）

book=47,ebook=41

TP202

：B

：1673-8454(2012)13-0047-03