水利職業(yè)院校虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)探究

郭慶

摘要：虛擬仿真作為一種全新的信息技術(shù)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于水利職業(yè)教育教學(xué)中，豐富了原有的教學(xué)資源，提高了信息化教學(xué)的水平，為職業(yè)教育實(shí)訓(xùn)教學(xué)提供了強(qiáng)有力的后盾。本文從虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)意義出發(fā)，闡述了國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)，深入分析總結(jié)了我國(guó)目前虛擬仿真教學(xué)存在的問題與解決方法，以期為今后我國(guó)虛擬仿真教學(xué)的發(fā)展提供幫助。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真;職業(yè)教育;水利工程

中圖分類號(hào)：G482 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2020）05-022%01

加大政策引導(dǎo)力度，充分調(diào)動(dòng)各方面深化職業(yè)教育改革創(chuàng)新的積極性，帶動(dòng)各級(jí)政府、企業(yè)和職業(yè)院校建設(shè)一批資源共享，集實(shí)踐教學(xué)、社會(huì)培訓(xùn)、企業(yè)真實(shí)生產(chǎn)和社會(huì)技術(shù)服務(wù)于一體的高水平職業(yè)教育實(shí)訓(xùn)基地，是新時(shí)代職業(yè)教育的要求，也是國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案的重要內(nèi)容。教育部和財(cái)政部關(guān)于實(shí)施中國(guó)特色高水平高職學(xué)校和專業(yè)建設(shè)計(jì)劃的意見也明確指出列入雙高計(jì)劃的高職學(xué)校要建立高水平的實(shí)踐教學(xué)基地。本文試從建設(shè)的意義、存在問題與對(duì)策等方面進(jìn)行探索與總結(jié)。

1虛擬仿真建設(shè)的必然性

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)（室）于1989年年由美國(guó)William wolf教授最早提出，是指綜合應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫(kù)以及網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，通過構(gòu)建逼真的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對(duì)象，使學(xué)生在開放、自主、交互的虛擬環(huán)境中開展高效、安全且經(jīng)濟(jì)的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而達(dá)到真實(shí)實(shí)驗(yàn)不具備或難以實(shí)現(xiàn)的教學(xué)效果。與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比，在涉及高危或極端環(huán)境、不可及或不可逆的操作，以及需要高成本、高消耗的大型或綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)更具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

可以想象，當(dāng)把水利工程實(shí)踐課程設(shè)計(jì)與虛擬仿真技術(shù)相結(jié)合以后，同學(xué)們就可以只用手中的鼠標(biāo)，突破空間和時(shí)間的限制，進(jìn)行所有水利專業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)課程的操作和學(xué)習(xí)，甚至可以一些著名水利工程放在自己眼前，同時(shí)還可利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)創(chuàng)造重力壩和土石壩施工的現(xiàn)場(chǎng)，也可以查看大壩內(nèi)部的細(xì)節(jié)構(gòu)造等，從而達(dá)到從理性認(rèn)識(shí)上升到感性認(rèn)識(shí)的一次升華。

2虛擬仿真建設(shè)的意義

虛擬仿真對(duì)水利高職院校來(lái)說(shuō)，它是建設(shè)“雙高”院校不可或缺的重要技術(shù)，通過與企業(yè)合作，可幫助學(xué)校快速使用最新興的信息化手段，還可節(jié)省實(shí)驗(yàn)室重復(fù)投資，同時(shí)大幅度提升學(xué)生實(shí)踐操作能力。

虛擬仿真對(duì)教師來(lái)說(shuō)，教師可通過實(shí)踐式、體驗(yàn)式教學(xué)，更有效完成課堂和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié);還可利用新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)與實(shí)訓(xùn)創(chuàng)新，從而在提高教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，也減輕了教學(xué)勞動(dòng)強(qiáng)度，提升效率。

虛擬仿真對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，它可以有效地跳出實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)器材、時(shí)間、地點(diǎn)及學(xué)校經(jīng)費(fèi)的限制，還可以避免實(shí)踐環(huán)節(jié)中可能出現(xiàn)的各種不安全因素。

3存在問題及對(duì)策

3.1建設(shè)內(nèi)容和框架的分離

當(dāng)前，擁有成熟虛擬仿真技術(shù)的公司越來(lái)越多，但往往只有水利專業(yè)的代課老師才能夠構(gòu)建虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的內(nèi)容設(shè)計(jì)。老師們依據(jù)多年來(lái)豐富的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)情分析，他們已經(jīng)很明確實(shí)踐教學(xué)中哪些環(huán)節(jié)需要虛擬仿真的教學(xué)內(nèi)容。老師建立了實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容體系，而真正要讓這些內(nèi)容展現(xiàn)在平臺(tái)上，還要依靠專業(yè)的軟件公司。然而軟件公司工作人員雖然很精通信息技術(shù)，但往往對(duì)水利專業(yè)知之甚少，所開發(fā)的系統(tǒng)存在諸多不盡人意的地方，甚至產(chǎn)生錯(cuò)誤，無(wú)法很快實(shí)現(xiàn)預(yù)期的效果。這就要求軟件公司的專業(yè)技術(shù)人員和教師及學(xué)生不斷的溝通調(diào)整。在實(shí)踐和條件允許的情況下，一些專業(yè)技術(shù)人員還可作為“進(jìn)修生”，集中一段時(shí)間去聽一些水利專業(yè)課，這樣也有利于平臺(tái)的建設(shè)。

3.2不注意學(xué)科交叉

俗話說(shuō)得好：萬(wàn)丈高樓平地起。有些高職院校既有水利專業(yè)，還可能有路橋和建筑專業(yè)，這些專業(yè)的有些教學(xué)內(nèi)容相同或者相似。比如：水利工程的大壩施工、路橋的施工和房屋建筑的施工，都要經(jīng)過地基開挖、地基處理等階段;土石壩施工中的土石方壓實(shí)內(nèi)容在道路施工中也有;混凝土壩體施工中混凝土的生產(chǎn)和運(yùn)輸內(nèi)容在房屋建筑及橋梁建筑中也會(huì)涉及到。如果不注意課程內(nèi)容之間的相同點(diǎn)，各個(gè)專業(yè)都去創(chuàng)建自己的平臺(tái)，往往會(huì)造成建設(shè)內(nèi)容的重復(fù)，浪費(fèi)人力和財(cái)力。為了避免發(fā)生這種情況，我們學(xué)校有關(guān)部門應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃，協(xié)調(diào)不同專業(yè)的教師溝通交流，梳理學(xué)科內(nèi)容，篩選出學(xué)科交叉點(diǎn)。

3.3缺乏更新維護(hù)

虛擬仿真系統(tǒng)一般是由相對(duì)復(fù)雜的軟件和技術(shù)組成的，在后期的運(yùn)行中需要適時(shí)地升級(jí)軟件，軟件的升級(jí)可能會(huì)出現(xiàn)兼容的問題及對(duì)硬件配置的更新?lián)Q代。而水利專業(yè)的教師往往是解決不了這些問題的，需要不斷的尋求信息技術(shù)公司靜忙，解決問題往往存在一定的滯后性。我們高職院校可以從網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)中心安排部分人員，有條件的學(xué)校還可從自己學(xué)校的信息工程系抽調(diào)部分教師，參與到虛擬仿真系統(tǒng)的建設(shè)過程中，加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)的培訓(xùn)。另外，虛擬仿真系統(tǒng)也要與時(shí)俱進(jìn)，不斷更新內(nèi)容。在“大眾創(chuàng)業(yè)，萬(wàn)眾創(chuàng)新”的新時(shí)代，水利行業(yè)也在不斷涌現(xiàn)出新技術(shù)、新材料和新機(jī)械。學(xué)生不僅要掌握目前課本中最原始最基礎(chǔ)的內(nèi)容外，還要不斷地了解本學(xué)科最前沿的信息。為了解決這個(gè)問題，學(xué)校應(yīng)想方設(shè)法接軌行業(yè)企業(yè)，聘請(qǐng)行業(yè)、企業(yè)、高校等社會(huì)上的技能精英和技術(shù)行家，組建穩(wěn)定的兼職教師隊(duì)伍，參與虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心的建設(shè)。來(lái)自行業(yè)、企業(yè)的兼職教師給學(xué)校各相關(guān)專業(yè)帶來(lái)了企業(yè)的新規(guī)范、新技術(shù)、新工藝和新方法以及對(duì)從業(yè)人員素質(zhì)的新要求，他們?cè)诤蛯W(xué)校專業(yè)教師共同進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)時(shí)，也促進(jìn)了學(xué)校專業(yè)教師向“雙師型”的轉(zhuǎn)化。學(xué)校應(yīng)建立外聘高技能人才資源庫(kù)，出臺(tái)關(guān)于外聘高技能人才來(lái)校開展講座的相關(guān)規(guī)定，設(shè)立優(yōu)厚待遇，吸引高技能人才來(lái)校輔導(dǎo)或講課。

4結(jié)語(yǔ)

目前，虛擬仿真技術(shù)已經(jīng)被越來(lái)越多的人所熟悉，在教學(xué)中，虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用的最多的就是沉浸式技術(shù)，具有高度的沉浸感，有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中集中精神，提升了教學(xué)效果和效率。但是它也有自身的缺陷。在初期使用階段，不應(yīng)單純完全依賴虛擬仿真，而應(yīng)適當(dāng)?shù)卮┎逡恍﹤鹘y(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)方式，讓這種新的方式和傳統(tǒng)方式之間有一種良好的銜接和過渡。