虛實結合優化網絡綜合布線課程實訓教學

肖志平

摘要：《網絡綜合布線》課程的實訓課堂因教學內容、教學方法、設備條件等方面影響，學生學習興趣不高，教學質量和專業人才培養目標差距較大。 本文從新技術、新理念出發，探討虛擬現實技術應用于實訓教學上的優勢， 分析實際工程項目在實訓教學中的重要作用，提出了虛擬現實技術與實際工程項目結合的網絡綜合布線實訓教學改革新舉措。

關鍵詞：虛擬現實;工程項目;網絡綜合布線;實訓教學

《網絡綜合布線》課程的教學任務，是通過課程學習提高學生綜合布線施工技術，強化學生對綜合布線規范的理解，掌握工程設計方法，通過實訓打造網絡綜合布線系統設計員、項目監理、施工員等崗位要求的具有綜合布線技能的人才。在課程實施中我們發現該課程的教學存在教師、教法、教材等多方面的問題，作為實踐性課程，其實訓教學沒有達到人才培養的目標，因此，網絡綜合布線實訓教學改革，是《國家職業教育改革實施方案》的基本要求。

一、網絡綜合布線課程教學現狀

1.教學方法傳統，缺乏科學性、合理地選擇和有效運用。

現階段中職網絡綜合布線課程教師的教學方法比較傳統，以演示法、案例法為主，學生被動學習，不能體現以學生為中心的教學理念。教學依賴課本，照本宣科現象普遍存在，據了解目前網絡綜合布線課程的教材大多是5年前編寫，案例陳舊，內容缺乏先進性和實用性，不能和快速發展的網絡應用相匹配。網絡綜合布線課強調實踐性，要靈活使用自主探究法、模擬教學法、項目教學法，結合教學內容選擇合適的教學方法，取得最佳的課堂教學效果。

2.教學資源不足，教師重理論輕實踐。

網絡綜合布線實訓室建設成本較高，通常使用西元網絡布線實訓室解決方案[1]，建造后在很長一段時間不會投入資金更新完善實訓條件。如我校于2013年建立一間網絡布線室，面積只有一間教室大小，只能滿足基本的實訓需求，樓宇、園區場景實訓項目無法在室內模擬裝置上開展，特別是國家于2016年發布了新的網絡綜合布線技術規范，學校實訓條件已達不到不斷升級的行業標準。而實訓中用到的雙絞線、線槽、線管、光纖等實訓損耗大，配套工具因學生操作原因使用壽命較短，學校會采取壓縮實訓課時的方式來節省資金，教師的教學也因此表現出重理論輕實踐，這樣的方式極大的局限了學生實踐能力的發展和提升。

3. 學生課堂參與度不高，課堂氛圍沉悶。

調動學生上課積極性是老師們比較頭疼的事情，網絡綜合布線實訓課也不例外，老師演示和學生動手操作時很多同學開小差，而且女生表現更加突出。一方面教學中沒有創造情境，代入感不強，課堂枯燥，需通過組織課堂活動，讓學生主動參與;另一方面實訓條件差、空間小，學生動手操作機會少，削弱了學生的學習積極性，如“水晶頭的制作”實訓課堂，老師講解操作要點后學生只能分成4-6個組，每個組一套工具，每個同學配發2個水晶頭，整個課堂里學生大部分時間是在等待，輪到自己時也只能操作一遍。提高課堂教學質量，必須提高學生的學習積極性。[2]

二、虛擬現實技術和工程實踐相結合的網絡綜合布線實訓教學改革對策

（一）虛擬現實技術在綜合布線實訓中的應用

虛擬現實技術（VR）是指采用以計算機技術為核心的現代高新技術，生成逼真的視覺、聽覺、觸覺一體化的虛擬環境，參與者可以借助必要的裝備，以自然的方式與虛擬環境中的物體進行交互，并相互影響，從而獲得等同真實環境的感受和體驗。[3]虛擬現實技術具有沉浸感、交互性和構想性。

虛擬現實技術的應用為網絡綜合布線課程實訓開辟了全新的模式，它可以提供生動逼真的學習環境，模擬日常難以接觸到的工作場景，學生可以在VR平臺開展自主學習和訓練，不必考慮因錯誤操作帶來的耗材浪費、安全隱患等問題。學生在VR環境下完成的實訓操作，計算機系統可以自動采集數據并及時反饋實訓情況，學生結合反饋問題有針對性的練習，直到完全掌握技能操作為止。通過VR技術建立虛擬實訓室， 具有很多優勢：

1.獲得接近于真實條件下的技能訓練。

運用三維建模技術、3Ds max動畫技術、Unity 3D虛擬現實開發引擎等豐富的技術手段[3]，基于實際工作場景、設備、工具、耗材開發的VR實訓平臺，實訓中學生只需佩戴VR頭盔使用手柄即可自由地與虛擬世界對象進行交互，訓練效果接近工作實際場景。

2.實訓過程由計算機系統智能分析反饋，便于指導和考核。

網絡綜合布線實訓內容可分成單技能點訓練和項目綜合實踐兩部分。單技能點訓練包括水晶頭的制作、機柜的安裝、模塊的端接、配線架的端接、管卡的安裝、線管的制作、線槽的制作、光纖熱熔、光纖冷接、底盒的安裝、大對數的端接等，在VR實訓平臺，當學生出現操作不達標時， 系統會給出提醒， 當學生對訓練所用的工具設備不熟悉時， 可以轉到設備視頻介紹模塊快速認知。項目綜合實踐為虛擬系統模擬施工， 整個操作過程系統會對操作流程和結果進行記錄并打分評價， 以文本形式給出實訓情況和詳細扣分點， 以便師生后期查看指導。[4]

3.利于開展探究式學習，激發學習興趣。

VR實訓平臺因“設備”、“儀器”、“耗材”等取之不盡、用之不竭， 讓實訓成本變得更加低廉，教師可以安排更多的實訓課，學生可以反復操作，保障了學生自主探究學習的需要，學生更加主動學習。虛擬現實技術對教學內容進行重構，學生在VR中猶如身臨其境，具有很強的帶入感和游戲感，學生的學習興趣更加濃厚。

（二）基于職業崗位設計實訓項目，讓真實項目進入課堂

專業教學必須貼近市場需求，提高專業教學的行業吻合度。[5]項目化教學的典型特征是用真實的項目任務串聯教學內容，以學生為中心開展教學活動，注重知識的生產運用，不僅讓學生明白是什么，更重要的是讓學生知道怎么做。在實訓中開展基于工作任務的項目教學，可有效提高課堂教學質量。

1.項目化教學推動“三教”改革，發展學生職業能力

項目教學法用貼近企業工作實際的具體的任務為基礎，將工作過程融入學習過程，學生是項目實施的主體，教師通過資源整合，開發多平臺互融互補的立體化教材、活頁式教材，教師轉變教育理念，深入企業一線開展實踐體驗，通過企業鍛煉提高教師的實踐能力、熟悉企業生產工藝流程。“三教”改革是當前提升教學質量的切入點，有利于培養高素質技能人才。

2.以工程項目為載體，實現教學內容和崗位工作內容相融合

在教學過程中將知識技能與企業工程項目緊密結合，以項目為載體，把項目劃分為若干典型工作任務和流程。[5]以校園安防系統建設為例，其布線工程主要是為校園樓道、食堂、校門等公共區域部署的監控攝像頭建立網絡連接，在實訓教學中教師按照企業運作模式劃分工作任務，包括需求分析、系統設計、繪圖、采購、施工、驗收，崗位分為項目經理、項目設計員、施工員、項目監理等，把學生角色員工化，把實訓教學職場化，讓學生在課程實施中熟悉企業組織架構，體會崗位職責，掌握工作常識，懂得團隊合作的重要性，有利于學生的職業發展。

（三）以工程實踐為主，虛擬現實技術為輔

“工程實踐為主，虛擬技術為輔”的主次地位不能改變，二者相輔相成，才能夠發揮實踐教學的最大效果。教育部于2019年發布《關于職業院校專業人才培養方案制訂與實施工作的指導意見》明確指出：專業人才培養的目標是要注重學用相長、知行合一，著力培養學生的創新精神和實踐能力，增強學生的職業適應能力和可持續發展能力。[6]

虛擬現實技術是實訓教學的重要輔助工具。其突破了傳統教學在時間、空間上的限制，使課堂更加多元化，學生能夠通過VR技術所表現出來的虛擬感受、虛擬視覺等信息來獲取更多的自我感受與自我價值觀，借助虛擬逼真的實訓場景學生開展探究式學習并實時反饋實訓結果，有利于學生對專業技能更加熟練的掌握，為工程實踐打下堅實基礎。

三、虛實結合的實訓教學模式在網絡綜合布線課程的應用前景展望

伴隨著近年來現代學徒制和產教融合教學改革的深入推進，企業真實項目入校園將持續深化。虛擬現實技術和工程實踐相結合的實訓教學，將實訓教學劃分為模擬練習和職場化實踐，二者優勢互補，為培養復合型技能人才開創了新模式，將為網絡綜合布線課程構建高質量實訓課堂具有重要意義。

參考文獻：

[1] 馮慶亮. 強化中等職業院校《網絡綜合布線》課程的實踐教學改革探討[J]. 大眾科技， 2019（v.21;No.243）： 104-105， 128.

[2] 李家瀟. 中職計算機網絡綜合布線課程的實訓教學[J]. 計算機產品與流通， 2018： 179.

[3] 徐媛，崔學鵬. 基于VR技術的網絡綜合布線虛擬實訓平臺的設計研究[J]. 電腦知識與技術， 2019， 15（18）： 75-76.

[4] 劉振海. 基于虛擬現實技術的網絡綜合布線實驗室設計與研究[J]. 江蘇科技信息， 2017（No.526）： 49-50.

[5] 曹榮軍，黃曉波. 產教融合：專業技能課程教學改革新視野[J]. 電腦知識與技術， 2018（v.14）： 116-118.

[6] 教育部關于職業院校專業人才培養方案制訂與實施工作的指導意見[J]. 教育科學論壇， 2019（No.474）： 3-6.