摘 要:仿真實訓具有獨特的功能優勢,其與傳統實訓方式結合,對改善實訓條件、優化教學過程、實現“教學做”一體化具有突破性作用。本文結合我院仿真實訓基地建設實踐,分析了傳統實習實訓存在的問題,研究了仿真實訓的特點和教學功能,提出了仿真實訓基地建設原則,闡述了仿真實訓教學的實施,以期對仿真實訓基地建設發揮指導作用。
關鍵詞:高職 仿真 實訓基地 建設 研究
中圖分類號:G717 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)09(b)-0174-02
隨著高等職業教育的迅猛發展和職業教育觀念的轉變,實踐教學越來越受到重視,“教學做”一體化課程改革對實踐條件的要求越來越高,傳統實踐教學的條件制約也越來越明顯。研究仿真實訓基地建設,通過虛擬現實技術實現仿真實訓教學,是有效解決傳統實習實訓中的問題,提高職業教育質量的有效途徑。
1 仿真實訓基地建設提出的背景
1.1 高等職業教育對實踐教學的認識不斷深入
高等職業教育以培養生產、服務、管理一線的高端技能型專門人才為目標,要求強化教學過程的實踐性、開放性和職業性。實踐教學是高職教育人才培養的重要途徑,是提高職業教育教學質量的關鍵。職業教育的課程改革對實踐教學條件提出了新的要求。實訓基地是職業院校實訓教學的基礎和條件,實訓基地建設是高職院校辦學條件建設的重要組成部分。
1.2 傳統實習實訓場所存在諸多局限
傳統的校內、校外實訓基地存在的許多問題,限制了實踐教學的開展,也不利于“教學做”一體化教學的實現。
1.2.1 校外實習實訓基地受依托企業管理的限制
傳統實習實訓基地一般都依托企業進行建設。企業追求利潤最大化,普遍從生產效率、質量管理、安全風險和技術保密等因素考慮,認為接收學生實習無利益、有風險,接受實習的積極性不高,導致實習基地建設和維持困難。
即使企業接納學生實習,接收學生數量也不能滿足實習教學需要,導致學生實習分散,管理和指導困難。并且企業因顧及安全和效益,不允許進行探索試驗或反復訓練,甚至不允許動手操作,無法提高學生的實際動手能力,極大的限制了實踐能力的培養。
頂崗實習一般與就業相關聯,能解決學生動手操作問題,但企業往往只把實習學生當作廉價勞動力,而不把頂崗實習作為一個教學過程。學生只能參與企業有限的急需崗位的工作,這往往也是低技能崗位,實習工作不對口、實習環節不全面的現象較普遍,不能適應實習教學需要,不利于全面提高學生的職業能力。而頂崗實習的開放性、分散性和實習生的雙重身份性,也決定了學校監控的困難。
1.2.2 校內實訓基地建設受投資和運作成本的限制
校內實訓基地,可以實現自主管理,能一定程度上解決上述困擾。但要建設滿足教學要求的實訓基地,往往需要極高的資金投入,并且實訓過程的原材料、動力消耗等運行成本很高。若實行企業化經營,同樣會出現校外實習實訓的管理困擾和潛在危險。
在上述背景下,仿真實訓基地建設作為完善實訓條件的重要措施被提出和重視。
2 仿真實訓的特點和教學功能
仿真實訓是利用虛擬現實技術,在多媒體計算機上模擬真實實訓環境,實施實訓教學。與傳統的實習實訓方式相比,仿真實訓具有如下特點和教學功能。
2.1 沉浸性
利用仿真實訓基地創設虛擬實訓環境,可以提供清晰、直觀、動態、完整的工作界面,使學生感受到身臨其境的沉浸感,學生以職業人的角色在虛擬環境中,邊聽、邊看、邊動手操作,學生的仿真操作過程即是學生職業道德和職業素質的形成過程。
2.2 交互性
仿真系統操作界面具有較強的交互功能,通過人機對話,學生能夠及時準確地獲取反饋信息,實現與實訓對象互動;仿真系統通過跟蹤和反饋學生操作結果,提供個性化的指導,從而使學生成為學習的主體,充分發揮積極主動性,提高實訓的效果。
比如,仿真教學軟件通過操作評分進行反饋控制,產生有效的激勵強化作用;通過有趣動畫,吸引學生全神貫注地投入訓練;通過模擬生產過程,學生可反復操作,較好地解決了企業實習缺乏動手機會的問題。
2.3 安全性
學生實習實訓期間操作失誤的可能性較大,造成安全事故的潛在風險也較大。這也是企業不愿接受學生實習實訓的原因之一。仿真實訓是在計算機上模擬操作,即使操作錯誤,也可及時更正并汲取教訓,不會造成實際性危害。因此,仿真實訓基地是一種非常安全的實訓環境,非常適合實訓初期學生誤操作多的特點。
仿真實訓可以通過事故預防和事故處理訓練,使學生了解事故產生的原因、發生的過程、造成的后果、排除的方法等,提高安全意識及預防和處理事故的能力。
2.4 經濟性
仿真實訓基地可以節省大量建設投資和運行費用。如化工仿真實訓基地的總投資成本一般不到建一個中試生產車間費用的五分之一,如果利用現有計算機房擴充,則資金投入會更少。仿真實訓基地能耗低、使用周期長,易維護,易實現功能擴充,投入運行后除計算機的有限電耗和折舊外,無其它消耗,運行費用幾乎為“零”。
仿真實訓可以快速完成某些耗時很長的過程,可以不斷重復某些過程,有利于提高實訓效率;仿真實訓相對集中,便于統一指導,也是其經濟性的體現。
2.5 局限性
仿真實訓基地具有許多傳統實習實訓基地不可比擬的優點,但也存在一定的局限性。
仿真技術的現實水平和仿真技術的本質特征決定了仿真實訓缺乏現場感,空間感不強,無法產生完全真實的臨境感受。
受到虛擬技術水平和成本的限制,對于設備拆裝等一些對力度控制或手感手法要求高的技能訓練,仿真實訓無法實現或不易實現。
仿真實訓操作的程序化與現場操作的靈活性和不可預見性相異;仿真操作可反復訓練,與實際生產要求的嚴格準確性相悖。
3 仿真實訓基地的建設
3.1 仿真實訓基地與傳統實訓基地的關系
仿真實訓基地與傳統實訓基地各有特點,相互依存,互相補充。傳統實訓基地不能實現的教學內容,可以通過仿真實訓基地實現;仿真實訓基地存在的局限性,可以通過傳統實習實訓彌補。隨著計算機技術的快速發展,實訓教學對仿真實訓的依賴程度會越來越高。
3.2 仿真實訓基地的建設原則
仿真實訓基地的建設原則是:虛實結合,實現仿真實訓基地與傳統實訓基地完美融合,實現教學功能互補。
(1)充分發揮仿真實訓的功能優勢,積極建設仿真實訓基地。對于傳統實訓操作較困難、直觀可視性不強的工藝過程,投資費用或運行費用過高的項目,重復實施困難的情境,以及其他通過仿真實訓更有利于提高學生職業素質的實訓項目,應當建設仿真實訓基地。
(2)對于必需通過現場實境操作才能完成的技能訓練,應當建設傳統的實操性實訓基地,以實現對仿真實訓基地功能的補充。其中投資和運行費用較低的單項實訓,可建立校內實訓基地,以實現自主管理,便于安排實訓教學;投資或運行費用過高的單項實訓,以及綜合性實習實訓,宜建立和完善校外實習實訓基地,通過規范校外實習實訓教學,達到預定的教學目標。
4 仿真實訓教學
仿真實訓基地作為一種新型高效的技能訓練平臺,具有其特殊的教與學規律。應當根據其功能特點,科學合理地安排實訓教學過程,以達到理想的效果。應將仿真實訓與認識實習(見習)、生產性實習實訓和頂崗實習相結合,實現傳統實訓與仿真實訓功能互補。
(1)認識實習:運用仿真技術進行實訓教學,必須以實際生產過程為基礎。為提高仿真實訓效果,仿真實訓前一般應先到生產現場進行必要的認識實習,使學生產生直觀的感性認識,建立一個完整、真實的生產過程概念。然后通過仿真實訓,補充傳統實習實訓不能動手操作、不能改變工藝參數等缺陷。
(2)仿真實訓:學生通過認識實習,對生產流程和操作規程有了感性認識后,可以進行仿真實訓。應充分發揮仿真軟件的功能優勢,讓學生經過反復操作,掌握生產必需的操作技能。
仿真實訓教學要貫徹教師主導作用與學生主體作用相結合原則,注重學生自主性和學習潛能的發揮。
仿真實訓又可作為實操性實習實訓和實際工作必要的前置準備,為學生順利進行實際操作打下基礎。
(3)實操訓練:學生經過仿真實訓有了基本操作經驗后,可通過校內或校外生產性實習實訓、頂崗實習,在真實的職業環境中進行實際操作訓練,彌補仿真實訓的不足,實現仿真實訓與實際生產的有效對接。
5 結語
仿真實訓基地提供了一種高效的技能訓練平臺,具有常規教學方式所不具備的教學功能。通過仿真實訓與傳統實訓虛實互補、有機結合,對改善實訓條件、優化教學過程、培養高端技能型專門人才具有突破性作用。隨著仿真技術的快速發展,仿真實訓基地的地位將越來越重要,我們必須重視仿真實訓基地建設,加強仿真實訓教學。
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