基于虛擬仿真技術的職業院校標準化實訓體系構建

摘 要：職業院校以培養技能型、應用型、復合型高素質人才為使命，基于虛擬仿真技術的標準化實訓體系構建是推進職業教育數字化變革的重要舉措，也是落實新時代教育評價改革的應有之義。本文聚焦職業院校在實習實訓中“三高三難”的痛點和難點，圍繞職業院校虛擬仿真標準化實訓體系的構建問題進行研究，提出虛擬仿真標準化實訓體系建設對策研究，要堅持“虛實結合、能實不虛”的建設標準，強化基于虛擬仿真實訓教學資源開發技術標準的制定，創新人才培養模式，為推進職業教育的高質量發展提供借鑒。

關鍵詞：虛擬仿真技術，實訓體系，標準化

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.14.041

0 引 言

以現代信息技術和虛擬現實技術為支撐的數字化教育在職業院校中備受重視，職業教育數字化建設中“虛實結合”實訓新生態的重構已迫在眉睫。2020年教育部發布了《關于開展職業教育示范性虛擬仿真實訓基地建設工作的通知》，通知明確提出了在信息革命、數字經濟、產業革命的新時代背景下，聚焦人才培養的社會需求，聚焦畢業生工作實際和崗位職責，鼓勵基于虛擬仿真技術構建實訓基地，推動數字技術與教學改革的深度融合。職業院校以培養應用型高素質人才為主要任務，實習實訓是提升專業技能的重要手段和抓手。然而，傳統的實訓存在投入高、損耗高、風險高，實現難、觀摩難、再現難的短板和痛點，利用虛擬現實技術構建職業院校的標準化實訓體系，可以滿足學生多樣化的實訓需求，推進數字化教育新生態[1]。

1 建設虛擬仿真標準化實訓體系的意義

1.1 虛擬仿真標準化實訓體系建設有助于改變實訓實習現狀

職業院校以培養技能型、應用型、復合型高素質人才為使命。但是，在實習實訓中存在教學設備昂貴，雙師型實訓教師少，異地實習安全無保障等問題，難以達到理想的教學效果。將虛擬仿真技術納入實訓教學中，可以打破實訓場地、教學設備、實訓師資隊伍、地域限制等方面的局限，打造虛擬仿真實訓體系，還原真實的實訓場景，突破傳統實訓中難理解、難操作的痛點。

1.2 虛擬仿真標準化實訓體系建設有助于促進實訓教學綜合改革

將虛擬仿真技術融入實訓教學，構建起“全員參與，虛實結合，教學相長”的系統育人模式，搭建實訓教師為主導，實訓學生為主體，師生協調，人機聯動的教學模式，實現混合式教學、研討式學習、分組式協作，為學生構建起真實的場景，真實的工作任務，可以極大提高教學質量[2]。

1.3 虛擬仿真標準化實訓體系建設有助于解決實訓的安全問題

傳統的實訓往往存在實訓環境較差，安全事故頻發，異地實訓成本高等問題，基于虛擬仿真技術的實訓系統可以彌補部分實訓場景風險高，涉及安全問題難操作，無法有效開展實訓，教師難講授，學生難理解等問題，同時可以避免因個別學生操作錯誤導致設備損壞、威脅人身安全等問題。

2 基于虛擬仿真的標準化實訓體系建設對策研究

2.1 強化標準化，突出虛擬實訓體系的頂層設計

職業院校需要強化認識，站在新的歷史高度來審視標準化虛擬仿真技術的重要性，肩負起時代賦予的育人使命，加強標準化設計，一體化推進基于虛擬仿真技術的標準化實訓體系建設。積極構建起專業群和課程體系建設相互融合，服務地方經濟發展和課程建設相互融合，強化資源整合互通，全方位改進實訓課程內容建設[3]。

2.2 提升服務質效，構建標準化實訓共享平臺

職業院校應當充分發揮虛擬仿真技術在信息化、教育數字化、教學資源共享化方面的優勢，消除信息孤島效應。系統構建兼具實訓教學過程全監控、實訓資源聚類調動，實訓教學評價系統化等的標準化虛擬仿真實訓平臺，實現數字化、信息化、個性化評價和考核，打破院系之間、專業之間課程的共享性、兼容性、拓展性問題，全面提升虛擬仿真實訓教學的質效。此外，對接不同學校，利用好資源、平臺共享的優勢，對虛擬仿真資源進行全方位整合，系統化地構建教學目標、教學方式、教學內容、教學評價方面的實訓體系。

2.3 聚焦崗位職責，構建標準化原創課程資源

職業院校應該從畢業生工作崗位職責和服務地方社會發展的現實需求出發，積極構建資源建設的常態化機制，從技能習得和技能轉移兩方面著手，基于課程標準安排和崗位職責需求，通過自主研發、合作開發等手段，一體化構建符合本校特色及符合專業人才發展實際的創新型實訓課程資源。基于虛擬仿真實訓平臺，通過實際操作幫助學生提升對理論知識的理解和掌握，提高學生的實操能力。同時建立開展原創型課程資源迭代開發的激勵機制，對接最近的企業崗位需求和技能需求，及時、系統調節課程建設內容，根據教學效果持續驗證、評估和反饋，適時調整實訓系統方案，解決資源樣本和實際教學效果之間的偏差。通過不斷分析總結、改進提升，達到產學研有機統一，相互補充的特色實訓體系。

2.4 突出技術引領，構建標準化創新教學團隊

新時代的職業教育應該構建起具有現代教育理念和具有信息化教育技術的標準化高水平師資隊伍，師資隊伍要吸納企業專業技術人員，發揮行業導師、企業兼職教師的育人作用。師資隊伍要具備虛擬仿真實訓教學和虛擬仿真實訓教學資源開發的雙重技能。根據不同專業教師的特點，開展針對性的技能培訓，定期選派實訓教師參加現代信息技術培訓，加強信息化教學、科研能力等專項培訓，構建教學創新團隊發展長效保障機制。

3 堅持“虛實結合、能實不虛”的建設標準

虛擬仿真實訓教學具有較多的優勢，但是，與線下實訓相比存在一定的局限性，繼而不存在完全依賴虛擬實訓替代線下實訓的形式，這樣不但會弱化設備和實訓指導教師發揮作用，還會較大程度地降低學生的動手實踐能力。實訓教師應該結合學科和專業特點，構建起虛實結合的標準化實訓體系，面對實訓存在一定危險、實驗設備缺乏、實訓成本高昂的特殊情況，可以優先選擇基于虛擬仿真的實訓教學。確保虛擬仿真實訓遵循“虛實結合、能實不虛，相互促進，協同育人”的建設標準，促進實地實訓項目和虛擬仿真實訓項目相融合，為學生提供多元化、交互式、沉浸式的實訓教學體系。

4 強化基于虛擬仿真的實訓教學資源開發技術標準的制定

（1）虛擬仿真實訓模型構建時優先選擇主流的3D模型開發程序，比如：Maya、3Ds Max等。基于虛擬數模測量和構建，通過線數、面數、紋理精細化處理等技術，提高模型的相似度。（2）標準化虛擬仿真實訓系統選擇Unity 3D作為開發引擎，可實現2D和3D的標準可視化開發，對IOS、PC、Android、網頁等平臺提供支持，滿足不同接口腳本語言的運行需求[4]。（3）標準化資源性能開發要求。虛擬仿真實訓系統需要較高的運行速度，要對標準化模型進行優化，持續提高和還原模型的真實性。實際實訓項目需要保存工程文件、可執行文件、編程源代碼，為系統后續升級做準備。

5 結 論

職業院校虛擬仿真標準化實訓體系建設是落實教育現代化的關鍵之舉。通過構建完善的虛擬化教學實踐平臺、制定標準化教學資源分類標準、技術開發手段、師資隊伍建設，并在此基礎上加強審核和評估、不斷改進和更新實訓教學資源，可以確保實訓教學資源的質量和有效性，提高實訓效果和學生的學習體驗。

參考文獻

[1]張甲瑞，蘇航，耿飛，等.職業教育虛擬仿真實訓基地建設情況分析與思考[J].工業技術與職業教育，2023，21（3）：69-72.

[2]張美林.職業教育示范性虛擬仿真實訓基地建設研究[J].化工管理，2023（14）：18-20+46.

[3]郭國俠.職業教育虛擬仿真實訓課程共建共享的重要意義及實現路徑[J].河南農業，2023（12）：31-32.

[4]李剛.職業教育虛擬仿真實訓基地建設研究[J].天津職業大學學報，2022，31（2）：92-96.

作者簡介

王蕾蕾，碩士研究生，副教授，研究方向為藥學專業教學改革。

（責任編輯：高鵬）

基金項目：本文受教育部高等學校科學研究發展中心“虛擬仿真技術在職業教育教學中的創新應用”專項課題“基于虛擬仿真技術的藥學類專業群實訓體系重構研究”（項目編號：ZJXF2022202）資助。