“虛實結合”的實踐教學體系構建研究

韓俊平 秦潔

摘要：分析了“虛實結合”的實踐教學體系構建的必要性，闡述了“虛實結合”的實踐教學體系的建設內容，展示了“虛實結合”的實踐教學體系的建設成效，總結了“虛實結合”的實踐教學體系對培養學生職業素養的作用，瞻望了其在教學中的應用前景。

關鍵詞：虛實結合;實踐教學體系;建設內容;成效

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1673-9094-（2019）02C/03C-0060-04

隨著國家交通基礎設施建設的蓬勃興起，以及“一帶一路”戰略規劃的實施，交通行業需要更多的道路橋梁工程技能人才，并且對人才實踐能力的要求，已經由具備簡單的專業技術能力轉變為具備自學能力、團隊協作能力、組織能力、表達能力、信息化技術應用能力等綜合能力，這對人才培養中的實踐教學體系提出了新要求。[1]傳統的實踐教學體系雖然在以往的教學中發揮了其應有的作用，但是在新形勢下有一定的局限性。根據教育部《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》中提出的“加快教育信息化進程”“推進現代信息技術在教學與管理中廣泛應用，提高教育教學質量”的要求，有必要在實踐教學體系中引入虛擬仿真技術等信息化技術，構建“虛實結合”的實踐教學體系，改善實踐教學效果，提升實踐教學質量，提高學生的綜合素質。

一、“虛實結合”的實踐教學體系構建的必要性

（一）錘煉學生實踐技能的需要

道路橋梁工程技術專業的傳統實訓設備有水泥實驗設備、水泥混凝土實驗設備、瀝青實驗設備、瀝青混合料實驗設備、力學試驗設備、土工實驗設備和道路檢測設備等，這些設備一般每種配備6-8套，而每個班30-50人。由于實訓設備數量有限、學生數量眾多、教學學時有限，通常每組學生僅有一次試驗操作機會，很難保證每個學生的多次重復操作，不利于錘煉每個學生的實驗操作技能。[2]有必要引進虛擬仿真實驗軟件，試驗前通過仿真軟件多次虛擬演練試驗操作步驟，熟悉操作要領，再去實驗室分組操作真實試驗設備，虛擬操作與實際操作結合，才能更好地錘煉學生的試驗操作技能。

（二）節約實訓成本，提高實訓安全的需要

道路橋梁工程技術專業的道路施工工藝專項實訓、橋梁施工工藝專項實訓，實訓時間一般均為1周，在短短的幾天時間內學生去工地參觀既不能看到工程總體和全部施工過程，也存在安全隱患大、費用高的弊端，且參觀時間受制于課程進度安排、天氣原因、施工進度等因素，很難達到系統地對道路、橋梁施工工藝進行實訓的目的。此外，由于道路工程各部位累計起來有10余種施工方法，橋梁工程各部位累計起來有20余種施工方法，在校內建設道路施工實訓場地、橋梁施工實訓場地也存在一定困難，且實訓成本高昂。迫切希望借助道路、橋梁虛擬施工虛擬仿真軟件，系統、安全地開展道路橋梁施工工藝虛擬仿真實訓，降低實訓成本。

（三）提高學生專業信息化技能水平的需要

隨著信息化技術的發展，道路橋梁工程建設中開始應用BIM軟件開展工程設計和精細化的、可控度高的施工管理，以提高工程建設效率，降低工程風險。[3]交通企業迫切需要大量的懂BIM技術和專業知識的復合型高技能型人才，為滿足企業需求，道路橋梁工程技術專業需要增設BIM軟件應用課程，與時俱進地培養學生的BIM軟件應用能力，提高學生信息化技能水平。

二、“虛實結合”的實踐教學體系的建設內容

實踐教學的最終目的是促進學生對理論知識的掌握，提高學生的動手操作能力、信息化技術應用能力、組織協調能力、團隊協作能力等綜合技能。“虛實結合”的實踐教學體系由真實設備實訓教學和虛擬環境實訓教學組成，“實”是指在實驗室、實訓基地、工地等實際環境中進行真實的實驗實訓操作，“虛”是利用虛擬仿真技術等信息化技術手段進行仿真性、重復性、多層次的實訓教學，二者相輔相成，通過多類型不同形式的操作和訓練來達到實踐教學的目的。[4]“虛實結合”的實踐教學體系包括“虛實結合”的實踐教學目標體系、“虛實結合”的實踐教學內容與方法體系、“虛實結合”的實踐教學保障體系、“虛實結合”的實踐教學評價體系等四個方面。

（一）“虛實結合”的實踐教學目標體系

根據道路橋梁工程技術專業人才培養方案和企業對人才技能需求，擬定“虛實結合”的實踐教學目標體系，包括三個層次的目標。一是總體目標。總體目標是在虛實融合的基礎上使學生獲得實踐知識、開闊眼界，豐富并活躍學生的思想，加深對理論知識的理解掌握，進而在實踐中對理論知識進行修正、拓展和創新;培養學生的基本技能和專業技術技能，使學生具有從事路橋工程行業的職業素質和能力;增強實踐情感和實踐觀念，培養良好的職業道德與責任意識，培養實事求是、嚴肅認真和刻苦鉆研的科學態度，培養探索精神和創新精神。二是分項目標。這是教學目標的具體化階段，是把“虛實一體化”總體教學目標分解到一系列具體實驗實訓項目中去，“虛”的部分達到哪些目標，“實”的部分達到哪些目標，二者怎樣有機結合。三是分值目標，制定出每一項實驗實訓中“虛”和“實”的部分所占的具體分值標準。[5]

（二）“虛實結合”的實踐教學內容與方法體系

實踐教學的內容是實踐教學目標任務的具體化，將實踐教學環節（實驗、實習、實訓、社會實踐等）通過合理配置，構建出以能力培養為主線的基本素質培養、基本技能實訓、專業專項技能實訓、專業綜合技能實訓、創新創業能力培養等5個模塊，循序漸進地安排實踐教學內容，將實踐教學的目標和任務具體落實到各個實踐教學環節中，采用“能實不虛、虛實結合、以虛助實”的實訓方法，讓學生在實訓中掌握必備的、完整的、系統的技能和技術，如圖1所示。

（三）“虛實結合”的實踐教學保障體系

1.搭建“虛實結合”的實踐教學平臺。在我校路橋高職高專湖北省特色專業、湖北省骨干專業的建設框架下，在財政資金和學校補充資金的有力支持下，采購了道路施工虛擬仿真實訓軟件、橋梁施工虛擬仿真實訓軟件、BIM軟件，建設了路橋BIM實訓室、路橋數字化實訓中心、路橋虛擬仿真實訓中心、路橋模擬實操實訓室，優化了路橋檢測實訓室、瀝青及瀝青混合料實訓室、土工實驗室、路橋模型室等原有實訓室，增建了10余家優質校外實習基地，搭建了“虛實結合”的實踐教學平臺。

2.組建“虛實結合”的實訓指導教師團隊。根據教育信息化背景下的實訓教學需要，我校有計劃地對專職實訓指導教師進行BIM技術、虛擬仿真技術、微課制作等信息化技術進行培訓，并采取“請進來，走出去”的辦法引進施工一線工程師擔任學生頂崗實習兼職指導教師，鼓勵專職教師在企業與學校間進行有序流動，深入到行業企業一線熟悉生產，參與科研和技術開發，組建了一支具備“虛實結合”“專兼結合”的實訓指導教師團隊。

3.完善“虛實結合”的實訓教學管理制度。一是建立健全“虛實結合”的實訓教學組織機構，明確系部、教研室、實訓中心、實訓指導教師、實訓員等各自的分工和責任，完善虛實結合的實訓程序與方法。例如，道路施工虛擬仿真實訓、BIM實訓應達到什么樣的實訓目的、軟件操作任務如何劃分、如何提交實訓成果;對學生頂崗實習，企業兼職指導教師應該負責哪些實操指導工作，校內指導教師如何通過“蘑菇丁”網上實習管理平臺檢查學生每天的頂崗實習日記，以及每月幾次去現場抽查學生頂崗實習情況。二是建立健全實踐教學質量監控體系，對實踐教學的每個環節都要跟蹤監控，發現問題及時調研整改。同時也要對學生實驗實訓效果進行動態跟蹤，有的放失地解決實踐教學過程中教與學的實效問題。

（四）“虛實結合”的實踐教學評價體系

在原有實操實訓教學評價體系基礎上，進一步完善虛擬仿真實訓（或虛實結合實訓）的實踐教學評價體系，構建“兩相位、四層次”的實踐教學評價體系。第一，相位是“評教”[6]，即對教師的實訓教學進行評價，包括學校領導及督導聽課評教、教師聽課評教、實驗室管理人員評教、學生網上評教四個層次。學校領導及督導從虛擬仿真實訓（或虛實結合實訓）教學計劃、實訓教學文件、實訓內容安排、實訓教學組織（虛實銜接情況）、實訓教學方法、教學效果等方面對教師的實訓教學進行評價，教師同行從實訓內容安排、實訓教學組織、實訓教學方法、教學效果等方面進行評教，實驗室管理人員從實驗耗材的領取、安全文明操作、實驗臺賬的填寫、實驗室衛生的打掃等方面進行評教，學生利用網絡對實訓教師的教學準備、教學組織、教學內容、教學效果等進行匿名評價。第二，相位是“評學”，即對學生實訓操作情況進行評價，主要包括學校領導及督導聽課評學、實訓指導教師評學、實驗室管理人員評學、學生互評四個層次，主要從學生實訓準備情況、實訓軟件操作情況、團隊協作情況、自主解決問題情況、文明實訓情況、實訓成果提交情況、實驗臺賬填寫情況等進行綜合評價。

三、“虛實結合”的實踐教學體系實施成效

“虛實結合”的實踐教學體系實施以來，取得了較好效果，主要表現在以下幾個方面：一是激發了學生的學習興趣。采用內容豐富、色彩鮮明、逼真度高、交互性強的虛擬仿真軟件，以游戲的方式完成試驗操作實訓或者道橋施工工藝實訓，極大地激發了學生的學習興趣，學生實訓的積極性大大提高。二是錘煉了學生的軟件應用能力，提高了學生的信息化技能水平。虛擬實訓中心、BIM實訓室全天候地對學生開放，虛擬仿真實訓軟件、BIM軟件能反復操作，學生課余時間也可以自主練習，拓展了學習時間，加深了學生對路橋施工工藝、路橋實驗原理及步驟的理解，錘煉了學生的BIM軟件應用能力等職業技能。學生積極參加BIM應用技能大賽，取得了較好的成績，為今后的就業創造了有利條件。三是形成了富有特色的虛實一體化實訓平臺，能服務于兄弟院校的路橋實訓。2017年10月以來，先后有華中科技大學、武漢水利電力職業技術學院、武漢建設學校學生來我校開展道路橋梁構造認識實訓、路橋施工虛擬仿真實訓、橋梁施工模擬操作實訓等實訓項目，取得了較好的社會效益。

四、小結

“虛實結合”的實踐教學體系是順應路橋專業教學需求和教育信息化發展需要的，通過實操實訓培養學生的動手操作能力、解決問題能力、團隊協作能力;通過虛擬仿真實訓彌補實操實訓教學的不足之處，節約了實訓成本，提高了學生的信息化技能水平，“虛實結合”激發了學生的學習興趣，提高了實訓教學質量，錘煉了學生的職業技能，對培養滿足工程企業一線需求的綜合性高技能人才具有重要作用。

參考文獻：

[1]吳金棟，任光輝，劉劍文.虛實結合構建新型教學體系[J].中國教育網絡，2018（11）.

[2]陳華，王鵬凱，等.基于現代信息技術的虛實結合實踐教學新模式的構建研究——以高職土建施工類專業為例[J].職教通訊，2016（18）.

[3]涂勝文，趙振華，姚常偉.面向應用型人才培養的交通BIM課程教學方案研究與實踐[J].土木建筑工程信息技術，2018（3）.

[4]朱孝平，林曉偉，張劍平.虛實融合的實訓教學環境及應用研究——以數控加工為例[J].中國電化教育，2015（12）.

[5]沈忠飛，黃寰等.“虛實一體化”醫學實驗教學體系的構建與實踐[J].智庫時代，2018（8）.

[6]蘇秉鈞，李林. 計算機科學與技術專業應用型實踐教學體系的構建與實施[J].電子商務，2017（12）.

責任編輯：馮志軍