融合虛擬仿真技術(shù)的高職計算機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)模式研究

摘要：近年來，隨著高職院校計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)改革的日益深入，計算機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)課程越來越受到高職院校的重視。在實訓(xùn)教學(xué)中，由于硬件設(shè)備的限制和客觀條件的限制，在一定程度上影響了高職院校計算機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)的質(zhì)量。虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用能夠突破硬件設(shè)備的限制，使得實訓(xùn)教學(xué)變得更加靈活和方便，提升實訓(xùn)教學(xué)效果。因此，本文提出了融合虛擬仿真技術(shù)的高職計算機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：高職；計算機；實訓(xùn)教學(xué)模式；虛擬仿真技術(shù)

一、引言

計算機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)是高職院校計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)學(xué)生必修的一門實踐性教學(xué)課程，是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力的重要課程之一。虛擬仿真技術(shù)是利用計算機等模擬設(shè)備和環(huán)境來對真實環(huán)境進行模擬，從而達到真實環(huán)境中無法完成的實驗?zāi)康摹Ｔ趯嵱?xùn)教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，還可以讓學(xué)生更加直觀地理解相關(guān)理論知識。因此，本文提出了融合虛擬仿真技術(shù)的高職計算機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)模式，通過引用實際案例說明該教學(xué)模式的可行性。

二、傳統(tǒng)計算機實訓(xùn)教學(xué)中存在的問題

目前，高職院校計算機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)課程主要是利用多媒體教室和多媒體設(shè)備進行教學(xué)。通過視頻和語音講解，學(xué)生能夠直觀地理解理論知識。然而，由于場地和設(shè)備等客觀條件的限制，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)常常受到影響。

傳統(tǒng)的計算機實訓(xùn)教學(xué)方式雖在一定程度上滿足了學(xué)生對實踐操作的需求，但存在一些亟待解決的問題。首先，傳統(tǒng)實訓(xùn)教學(xué)側(cè)重于操作技能的培養(yǎng)，而忽視了思維能力的培養(yǎng)。在實訓(xùn)過程中，學(xué)生通常只是簡單地按照既定步驟操作，缺乏對問題的分析、解決以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。其次，傳統(tǒng)實訓(xùn)教學(xué)往往與實際應(yīng)用場景脫節(jié)。學(xué)生在實訓(xùn)中大多完成模擬或仿真實驗，難以真正體驗到實際應(yīng)用中的挑戰(zhàn)。最后，教學(xué)內(nèi)容和方法的單一性導(dǎo)致學(xué)習(xí)體驗缺乏多樣性，容易使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)疲勞和厭倦情緒。

為了解決傳統(tǒng)計算機實訓(xùn)教學(xué)中存在的問題，高職學(xué)校需要創(chuàng)新教學(xué)方式，提升教學(xué)質(zhì)量。首先，高職學(xué)校需要創(chuàng)新教學(xué)方式，提升教學(xué)質(zhì)量，高職學(xué)校可以引入項目驅(qū)動的實訓(xùn)教學(xué)模式。通過組織學(xué)生參與真實項目，讓學(xué)生在實際應(yīng)用場景中學(xué)習(xí)知識并解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力和解決問題的能力。同時，學(xué)校可以與企業(yè)進行合作，讓學(xué)生參與實際項目開發(fā)或者解決實際問題，獲得更加全面的實踐經(jīng)驗。其次，高職學(xué)校可以借助互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)工具改變實訓(xùn)教學(xué)的方式。通過建立在線實訓(xùn)平臺，學(xué)生能夠隨時隨地進行實訓(xùn)。平臺上可以提供各種實驗環(huán)境和實際案例，讓學(xué)生進行實際操作和解決實際問題，真正感受到應(yīng)用場景中的挑戰(zhàn)和機遇。同時，利用虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)，學(xué)校可以為學(xué)生提供更加沉浸式的實訓(xùn)體驗，從而增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。再次，高職學(xué)校還可以通過拓寬實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容來提高教學(xué)質(zhì)量。除了傳統(tǒng)的計算機實訓(xùn)內(nèi)容，學(xué)校可以引入人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域的實訓(xùn)課程，讓學(xué)生接觸到前沿的技術(shù)和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生在新領(lǐng)域的創(chuàng)新能力和競爭力。最后，高職學(xué)校還應(yīng)加強師資隊伍建設(shè)，提升教師的教學(xué)水平和實踐經(jīng)驗。學(xué)校可以組織教師參加行業(yè)培訓(xùn)和實際項目，讓教師了解最新的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用需求，為學(xué)生提供更加專業(yè)的指導(dǎo)和支持。

總之，高職計算機實訓(xùn)教學(xué)需要創(chuàng)新和改革，提升學(xué)生的實際操作能力和解決問題的能力。通過引入項目驅(qū)動的實訓(xùn)模式、借助互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)工具、拓寬實訓(xùn)內(nèi)容以及加強師資隊伍建設(shè)，高職學(xué)校可以打造出更加優(yōu)秀的計算機實訓(xùn)教學(xué)體系，培養(yǎng)出具備實踐能力和創(chuàng)新能力的計算機專業(yè)人才，為社會的發(fā)展與進步作出更大的貢獻。

三、虛擬仿真技術(shù)教學(xué)模式在實訓(xùn)教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)勢

虛擬仿真技術(shù)教學(xué)模式在高職計算機實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用，為學(xué)生開啟了一扇通往創(chuàng)新與實踐之門的窗戶。這一技術(shù)的引入，不僅在教學(xué)中注入了更多的樂趣，同時也提供了更加具體、真實的實踐環(huán)境，讓學(xué)生能夠更好地掌握實際應(yīng)用的技能和知識。

虛擬仿真技術(shù)在高職計算機實訓(xùn)教學(xué)中的優(yōu)勢顯而易見。首先，它極大地拓寬了學(xué)生的實踐空間，允許他們在虛擬環(huán)境中進行多樣化的實驗和操作。與傳統(tǒng)的實訓(xùn)模式相比，虛擬仿真技術(shù)減少了對物理設(shè)備和場地的需求，顯著降低了實訓(xùn)成本，并使學(xué)習(xí)與練習(xí)能夠在任何時間、任何地點進行。這為學(xué)生提供了更多的學(xué)習(xí)機會和實踐平臺，使得他們能夠更自主地掌握知識和技能。

其次，虛擬仿真技術(shù)能夠為學(xué)生創(chuàng)造一個近乎真實的學(xué)習(xí)環(huán)境。在計算機實訓(xùn)中，學(xué)生們通常需要進行各種復(fù)雜的操作和實驗，這些在真實環(huán)境中可能帶來一定的風(fēng)險和成本。然而，在虛擬環(huán)境中，學(xué)生可以盡情地探索和嘗試，這不僅提高了他們的實際應(yīng)用能力，還有助于培養(yǎng)解決問題的能力和創(chuàng)新思維。虛擬仿真技術(shù)為學(xué)生提供了一個安全、自由的學(xué)習(xí)空間，讓他們能夠更加自信地面對挑戰(zhàn)和困難。

最后，虛擬仿真技術(shù)還能夠提供個性化的學(xué)習(xí)支持。在傳統(tǒng)的實訓(xùn)模式中，學(xué)生往往需要按照統(tǒng)一的進度和內(nèi)容進行學(xué)習(xí)，而有些學(xué)生可能會因為個人能力或興趣的原因，無法適應(yīng)這種模式。然而，在虛擬仿真技術(shù)中，學(xué)生可以根據(jù)自己的需求和興趣，自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式。這不僅能夠提高學(xué)習(xí)的積極性和效果，還能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和思考能力。虛擬仿真技術(shù)通過個性化的學(xué)習(xí)支持，為每個學(xué)生提供了更好的學(xué)習(xí)體驗和發(fā)展空間。

綜上所述，虛擬仿真技術(shù)教學(xué)模式在高職計算機實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用，為學(xué)生創(chuàng)造了更加豐富、真實的學(xué)習(xí)環(huán)境，提供了更多的學(xué)習(xí)機會和實踐平臺。它的引入不僅提高了學(xué)生的實際應(yīng)用能力，還促進了他們的問題解決能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。通過個性化的學(xué)習(xí)支持，它能夠幫助每個學(xué)生發(fā)揮自己的特長和潛力。相信在虛擬仿真技術(shù)的引領(lǐng)下，高職計算機實訓(xùn)教學(xué)將會迎來更加美好和充滿可能性的未來。

四、融合虛擬仿真技術(shù)的高職計算機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)模式建設(shè)

近年來，計算機應(yīng)用技術(shù)在社會各個領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛，對相關(guān)人才的需求也日益增加。為了培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展需要的高職計算機人才，高職院校對計算機實訓(xùn)教學(xué)的重視程度也越來越高。而融合虛擬仿真技術(shù)的高職計算機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)模式建設(shè)，無疑成為培養(yǎng)創(chuàng)新、實踐能力的重要途徑。

（一）虛擬仿真教學(xué)平臺構(gòu)建

虛擬仿真教學(xué)平臺由硬件資源、虛擬仿真教學(xué)軟件、實驗教學(xué)資源、學(xué)習(xí)環(huán)境四個部分組成。

1.虛擬仿真教學(xué)軟件。為了使學(xué)生能夠更直觀地理解計算機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)課程的內(nèi)容，需要建立一個與實訓(xùn)內(nèi)容相對應(yīng)的虛擬仿真教學(xué)軟件。本文利用 Visual Studio 2010和 MFC編寫了一個 Windows操作系統(tǒng)下的計算機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)軟件，該軟件界面友好，操作簡單，適合高職院校學(xué)生學(xué)習(xí)。

2.虛擬仿真教學(xué)軟件包括資源管理器、編輯器和測試工具三個部分。資源管理器是用于管理實訓(xùn)項目資源的平臺，包括課程列表、教師列表、學(xué)生列表和實訓(xùn)項目資源等。編輯工具是用于修改和編輯實訓(xùn)項目內(nèi)容的平臺，包括課程大綱、課程案例、操作指南和練習(xí)題等。在軟件開發(fā)過程中，始終堅持以用戶需求為中心。在這個過程中，教研室主任、實驗室管理人員、系領(lǐng)導(dǎo)都要深入到其中，起到表率的作用。同時，鼓勵一線授課教師和高水平教師積極參與實驗室和虛擬仿真實驗教學(xué)平臺的建設(shè)，并為他們提供寶貴的課程需求意見。

3.實驗教學(xué)資源是指學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)的知識和技能，包括仿真實驗案例、練習(xí)案例、課程案例、在線學(xué)習(xí)平臺和網(wǎng)絡(luò)課程等。在開始使用前要對本專業(yè)的教師進行了一次集中的培訓(xùn)，保證了他們能夠熟練地使用和準確地掌握虛擬仿真平臺的使用和管理方式，把虛擬實驗平臺的管理權(quán)下放給老師，從而可以很好地解決實驗室人員短缺的問題。

4.學(xué)習(xí)環(huán)境是指學(xué)生學(xué)習(xí)的環(huán)境，包括學(xué)習(xí)平臺和教學(xué)資源兩個部分。學(xué)習(xí)平臺用于學(xué)生學(xué)習(xí)過程中使用的多媒體設(shè)備，包括課件、視頻素材等。教學(xué)資源主要包括實訓(xùn)項目、教師講解視頻素材和學(xué)生自主學(xué)習(xí)素材等。網(wǎng)絡(luò)課程作為學(xué)生課堂之外的虛擬仿真教學(xué)平臺，主要包括在線學(xué)習(xí)平臺和在線考試系統(tǒng)兩大部分。另外，通過對實踐教學(xué)活動的深入分析和綜合考慮，并借鑒過去的工作經(jīng)驗，制定了一套完善的規(guī)章制度，以確保這些規(guī)章成為實驗教學(xué)和操作的重要依據(jù)。這些措施旨在鼓勵教師主動改變傳統(tǒng)教育觀念，避免過度依賴虛擬仿真技術(shù)，高質(zhì)量地完成一系列實驗教學(xué)活動。

（二）教學(xué)過程設(shè)計

教學(xué)過程包括課前預(yù)習(xí)、課中講授、課后練習(xí)等環(huán)節(jié)。課前預(yù)習(xí)階段，教師在準備好所需的實訓(xùn)軟件后，會布置相關(guān)的實訓(xùn)任務(wù)。例如，對于特定模塊的實訓(xùn)，教師可能會布置一個綜合性任務(wù)，要求學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成。同時，教師要讓學(xué)生閱讀相關(guān)教材和查閱相關(guān)資料，以掌握相關(guān)知識和技能。課中講授階段，在實訓(xùn)任務(wù)完成后，教師需要對學(xué)生的工作進行總結(jié)，并指導(dǎo)他們完成相應(yīng)的實驗報告。實驗報告內(nèi)容要涵蓋整個實訓(xùn)任務(wù)的流程和內(nèi)容。課后練習(xí)階段，為了鞏固已學(xué)的知識和技能，教師還會布置一些課后練習(xí)題。課后練習(xí)一般是根據(jù)虛擬仿真軟件提供的練習(xí)題目來完成的，以達到鞏固知識、加深理解和掌握技能的目的。

在實際教學(xué)中，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果，可以采用任務(wù)驅(qū)動法進行教學(xué)。具體措施如下：首先，要對基礎(chǔ)實驗進行科學(xué)的設(shè)計。比如二層交換機和三層交換機路由器的配置，就可以采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法來進行教學(xué)，通過虛擬仿真技術(shù)，將實驗過程以一種更加直觀、形象的形式展現(xiàn)出來，從而提高學(xué)生對實驗內(nèi)容的認識和理解。其次，通過對子網(wǎng)劃分實驗、同子網(wǎng)通信實驗和跨子網(wǎng)通信實驗，將任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法和傳統(tǒng)教學(xué)法相結(jié)合，進行實驗教學(xué)，從而提高實驗教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。最后，在綜合性實驗、設(shè)計性實驗和課程設(shè)計中，與“虛擬模擬”技術(shù)相結(jié)合，才能達到較好的實驗教學(xué)效果。

融合虛擬仿真技術(shù)的高職計算機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)模式改變了以往實訓(xùn)教學(xué)中“以教師為中心”的教學(xué)模式，強調(diào)了學(xué)生在實訓(xùn)過程中的主體地位和作用。通過這種方式可以有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和積極性，從而提高了實訓(xùn)教學(xué)效果。由于虛擬模擬技術(shù)具有虛擬性的特點，雖然它在實驗教學(xué)中具有獨特的優(yōu)勢和功能，但它無法提供學(xué)生親身體驗的真實感受。為了保證學(xué)生的創(chuàng)新意識、動手操作能力、問題發(fā)現(xiàn)能力和問題解決能力的培養(yǎng)，必須以傳統(tǒng)的硬件實驗室為中心。在有條件的情況下，要加強硬件設(shè)備的投入，以硬件實驗室為中心進行實驗教學(xué)，以虛擬仿真平臺為輔助手段。

（三）評價體系構(gòu)建

計算機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)課程的評價體系，應(yīng)該注重評價主體的多元化和評價內(nèi)容的全面性。首先，評價主體應(yīng)包括教師和學(xué)生，兩者共同制定教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及教學(xué)過程，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評價。其次，在評價內(nèi)容上，應(yīng)涵蓋知識技能、學(xué)習(xí)態(tài)度以及創(chuàng)新能力等多個方面。其中，知識技能方面評估學(xué)生對知識的掌握、實驗技能以及對實驗設(shè)備的操作熟練度；學(xué)習(xí)態(tài)度方面則考查學(xué)生對學(xué)習(xí)的重視和對操作的認真程度；創(chuàng)新能力方面則著重評估學(xué)生在實驗中展現(xiàn)出的創(chuàng)新意識和能力。最后，在評價方法上，應(yīng)該采用多種方法相結(jié)合的方式來對學(xué)生進行評價。一方面可以采用考試、實驗報告等形式來對學(xué)生進行成績評定；另一方面可以采用多種方式來對學(xué)生進行學(xué)習(xí)態(tài)度、創(chuàng)新能力以及實踐能力等方面的評定。通過這種多角度、多層次、多元化的評價方式來提升高職計算機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生創(chuàng)造一個良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，促進學(xué)生綜合素質(zhì)與能力的提升。

五、結(jié)束語

目前，虛擬仿真技術(shù)在計算機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用還處于起步階段，存在著一些問題和不足。然而，虛擬仿真技術(shù)能夠有效彌補傳統(tǒng)實訓(xùn)教學(xué)中的不足。在高職院校的計算機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)中，其應(yīng)用不僅突破了硬件設(shè)備的限制，還使實訓(xùn)教學(xué)更加靈活便捷，提升了教學(xué)效果。隨著虛擬仿真技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，將會有更多的高職院校利用虛擬仿真技術(shù)開展計算機應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)，為學(xué)生提供更加優(yōu)質(zhì)的實訓(xùn)學(xué)習(xí)環(huán)境。

作者單位：徐海霞 新疆石河子職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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