高職院校開放式虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建研究

楊澤建

摘要：隨著高職院校的辦學(xué)規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及專業(yè)的多元化發(fā)展，實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)存在資源不足、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)力度不夠、效果不理想等矛盾，本文探討了虛擬實(shí)訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的架構(gòu)方案、功能流程以及如何完善更新虛擬實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的途徑。

關(guān)鍵詞：虛擬實(shí)驗(yàn)室；架構(gòu)

一、現(xiàn)狀分析

高職院校是以培養(yǎng)實(shí)踐型人才為主，實(shí)踐性教學(xué)是高職院校培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才的重要環(huán)節(jié)，因此高職院校都非常重視實(shí)踐性教學(xué)的開展。目前高職院校都投入了較大的人力物力，但隨著高職院校辦學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大以及專業(yè)的多元化發(fā)展，實(shí)踐性教學(xué)也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)地深入和比重加大，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)資源日益彰顯不足且傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)不能滿足新形勢(shì)下的教學(xué)要求，因此面臨種種問題，主要如下：

（1）實(shí)體的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)費(fèi)用比較高，由于經(jīng)費(fèi)等問題，導(dǎo)致設(shè)備往往不能滿足實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的要求。而且維護(hù)成本相對(duì)較高。由于資源有限，往往會(huì)造成資源沖突。

（2）在實(shí)體實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，教師指導(dǎo)很難兼顧眾多學(xué)生，教師很難在有限的時(shí)間指導(dǎo)眾多的學(xué)生同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，影響實(shí)驗(yàn)效果。

（3）教學(xué)目標(biāo)難以落實(shí)。實(shí)體實(shí)驗(yàn)室設(shè)備固化，大都是驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新動(dòng)手能力。在帶動(dòng)學(xué)生思考方面有較大的欠缺。另一方面，隨著技術(shù)的日新月異發(fā)展，設(shè)備很難更新到最前沿的技術(shù)，因此設(shè)備往往會(huì)滯后于最新的技術(shù)要求。因此教學(xué)目標(biāo)難以達(dá)到理想的效果。

二、虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)架構(gòu)方案

針對(duì)實(shí)體實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中存在的問題，構(gòu)建開放式網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能夠讓學(xué)生無論地點(diǎn)、無論時(shí)間地進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)或?qū)嵱?xùn)，使學(xué)生能夠充分地接觸實(shí)踐環(huán)節(jié)、共享教學(xué)資源等。對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)是一個(gè)非常有益的補(bǔ)充。由課程實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)和虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)兩部分組成。[1]

開放式網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)室只要有網(wǎng)絡(luò)的地方就可以動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，同時(shí)這種實(shí)驗(yàn)方式也能激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐興趣。因此實(shí)現(xiàn)真正意義上的開放實(shí)驗(yàn)室。

虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可構(gòu)建在校園網(wǎng)絡(luò)上，訪問可以通過計(jì)算機(jī)或手機(jī)下載APP進(jìn)行訪問。

功能架構(gòu)如下：主要角色有學(xué)生、教師、教學(xué)管理人員、系統(tǒng)管理人員等。

（1）學(xué)生：選課、做虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、事后提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并可以查看相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)成績。

（2）教師：教師可以對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)管理、實(shí)驗(yàn)成績批改、實(shí)驗(yàn)在線指導(dǎo)和系統(tǒng)智能指導(dǎo)和成績統(tǒng)計(jì)及導(dǎo)出。

（3）教學(xué)教務(wù)管理人員：開課管理、審核等。通過該平臺(tái)，可以讓每個(gè)角色能夠按照PDCA（計(jì)劃、執(zhí)行、檢查及監(jiān)控、改進(jìn)措施）的順序展開實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)。

三、功能流程

平臺(tái)功能流程圖如下：教師可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)的需要結(jié)合學(xué)校具體情況，申請(qǐng)開設(shè)相應(yīng)的虛擬實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)。經(jīng)教教學(xué)管理者批準(zhǔn)后，開設(shè)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)。學(xué)生經(jīng)過虛擬實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)后提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果及報(bào)告，教師批改后統(tǒng)計(jì)成績并發(fā)布，學(xué)生和教務(wù)管理者分別可以查看成績和檔案。

四、進(jìn)一步提高虛擬實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)使用的完善性的設(shè)想

虛擬實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)平臺(tái)要想做到不“虛”，更真實(shí)地模擬應(yīng)用環(huán)境、更接近當(dāng)前的主流先進(jìn)技術(shù)，不能一成不變，所以應(yīng)該對(duì)虛擬平臺(tái)軟件要不斷更新、不斷補(bǔ)充新內(nèi)容、新技術(shù)等。因此提出如下構(gòu)想：

（1）教師到企業(yè)掛職或者兼職：應(yīng)用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的老師應(yīng)該到相應(yīng)的企業(yè)掛職或兼職，參與企業(yè)的項(xiàng)目，了解企業(yè)的人才需求狀況和項(xiàng)目的運(yùn)作模式，完善虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

（2）與企業(yè)合作，分包部分項(xiàng)目到實(shí)驗(yàn)平臺(tái)：企業(yè)可將部分非核心的研究任務(wù)分包給教師通過實(shí)驗(yàn)平臺(tái)來完成，由此使學(xué)生能夠獲得實(shí)際的應(yīng)用技能。

（3）申報(bào)相關(guān)的課題：實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容和技術(shù)要做到緊跟前沿，可以聯(lián)合科研單位共同申報(bào)相關(guān)的科研項(xiàng)目。

五、結(jié)語

總之，采用虛擬實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)既能“省力”，又能“省錢”，值得廣大高職院校推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]童衛(wèi)芳.論虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)與DIS實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合.教師，2013（5）.