(廣州番禺職業技術學院 廣東 511483)
近年來,隨著國家和高校的進一步重視,受到持續不斷的投入、辦學規模的不斷擴大、科技手段的不斷進步和社會需求的不斷增加等因素的驅動,高校實驗室在數量與質量、規模與內涵等方面都得到了突飛猛進的發展,所以打造相應的實訓中心是高職教育發展的重要途徑,在項目建設中必須以教學應用為先導,站在院校專業發展的角度出發,考察院校教育的情況與目標,保障項目建設的實用性,同時也要對專業課程與教學管理做出調整,確保實訓中心的利用效率。本文主要概述了虛擬仿真及其在高職院校的利用價值,然后從幾方面分析了實訓中心的建設,以及建設中需要考慮的要點。
這是當前在各領域應用較廣的技術,也可以稱為模擬技術,也就是借助智能系統模擬真實情景的技術,這里的真實性并非僅限于真實世界,也包括構想出來的某項方案或者計劃,這樣的模擬形式不僅具有可視化與完整性的特征,也能完成很多人機交互的內容,用戶自身的各種感官就能與虛擬情景進行互動。目前虛擬仿真在院校中的應用,比如機械制造與自動化專業、工業機器人技術專業、珠寶設計專業、計算機應用技術(VR 與電商技術方向)等等,這些設計結合了個體的感官,讓人們沉浸其中,通過與系統的交互產生強大的視覺感,整個場景就是多維度的信息空間,除了在城市規劃與建筑領域發揮作用之外,在教育領域也能展現出很大的應用價值。
尤其是對于高職教育具有極大的幫助,這是因為技能培養是高職院校的重要目標,而通過虛擬仿真實訓中心的構建,將某些專業類教學項目虛擬仿真化,從個性、廣度、深度、時間和空間等方面提升實驗教學質量和水平,為學生展示某個理論或者項目的真實情景,同時也能借助參數調整來完成各種虛擬化的計算、設計、運動等,將復雜的知識立體化與直觀化,幫助學生對于知識或者項目有更清晰的認知,降低了教學中無效而冗雜的理論講述,對于高職學生實踐能力、探究精神、思維能力的提升大有幫助[1]。
虛擬仿真實驗教學已經從“十二五”時期強調虛擬仿真實驗教學中心建設項目集成與局部應用共享為主的初始普及階段,進入到“十三五”時期強調具有自主知識產權的示范性虛擬仿真實驗教學項目建設與大規模在線開放共享為主的深入發展階段。[2-6]隨著虛擬仿真技術的成熟,很多高職院校都致力于虛擬仿真實驗室的打造,不僅支持相關的科研項目,而且也為實驗教學提供實踐支持。這樣的實訓中心主要依賴模擬技術與軟硬件設施,適用于各種高職專業的實踐與實驗教學,而且維護較為方便,實訓中心的利用率很高。在打造公共實訓中心的過程中,關鍵要考慮下述幾方面:
(1)統籌規劃,技術先進
站在院校專業發展的角度,整體規劃項目的目標、任務、路徑與配套體系,創設具有超前性、先導性和示范性的虛擬仿真智慧教育環境。在統一規劃和總體設計的基礎上,堅持共享理念、資源配置、注重產出、逐步完善空間建設做法,避免低水平的重復投入,全面推動院校向智慧教育的跨越式發展。
(2)應用驅動,多元參與
相關工作始終圍繞實際應用來展開。信息化技術特征、高度仿真和滿足教學要求三個方面構成虛擬仿真實訓中心項目的本質特征,注重整體應用環境的建設和軟硬件、資源的協調發展,促使其在教育教學中真正發揮作用,產生效益。以教學應用為先導,大幅度提升教學效果,促進教育的跨越式發展,同時要充分調動教職員工的積極性,發動各方力量廣泛提出需求并參與建設。
(3)統一集成,信息互通
在整體規劃和設計上,參考現有國內外教育信息化標準,建立同現狀相適應、具有實用性、先進性和兼容性的共享空間平臺。在統一的信息資源共享標準下,打造實訓中心的過程中,必須對院校的學科設計、課程安排、教學情況、師生需求等進行調研,然后再從院校發展的角度來把控制全局,選擇適宜的虛擬仿真系統。在確定系統類型時,必須從技術的維度加以考慮,將其與院校的教學發展相結合,保障實訓中心的兼容性和開放性,能夠支持院校內各個專業的教學,從全局的維度來考慮實訓室的建設,確保實訓室項目的建設成效[7]。
(4)面向未來,以人為本
圍繞“一技之長+綜合素質”的高素質、創新型技術技能人才。按照國家教育改革發展目標要求,要適應未來競爭和創新人才成長需要,努力為每位學生提供先進智慧的學習環境和服務。校企合作的成果最終體現在學生成長上,要符合學生特點和育人規律,體現學生的主體地位,利用虛擬現實技術實現智慧學習,提升學生學習效率,實現快樂學習、健康成長,促進學生的全面發展。
第一,保障實訓中心的利用率,一方面要科學建設實訓室,保障其具有穩定的功能性和適用性,另一方面也要調整教學的其他因素,要科學認知虛擬仿真技術,在使用中要重視專業特性,重視教育中的“虛實結合”,保障理論與實踐教育的平衡。由于虛擬場景的營造依賴于技術控制,所以師生可以按照實驗與項目的需求,或者是學生的認知程度來調控操作難度,使得仿真系統適宜于所有學生的發展。另外對于系統軟硬件的利用,能夠防范真實操作中潛在的危險因素,以安全為前提強化高職院校的實訓效果[8]。
第二,體現出實訓中心的特色,實驗室的建設要基于院校的人才培養目標,除了選擇適宜的場地、做好建設規劃與軟硬件布置之外,還要全面考量專業特色,以專業課程建設的需求為出發點,做好軟硬件選擇與維護、信息化管理等工作,強化實訓中心的實用性,體現虛擬仿真實驗室建設的特色化[4]。
綜上所述,虛擬仿真的各項優勢非常適宜于高職教育的需求,能夠強化教育中的實踐性,為學生營造職業化的教育氛圍,這對于高職生的職業認知發展與未來就業都有益處。所以必須重視實訓中心建設的功能性與實效性,同時做好科學管理與系統維護,全面發揮虛擬仿真在教育中的優勢。