虛擬仿真技術在職業教育“三教”改革方面的應用

摘要：隨著社會的不斷發展和經濟結構的轉型升級，職業教育作為培養適應產業需求的高素質技術人才的主要途徑，越來越受到重視。為更好地適應新時代的需求，我國提出了職業教育“三教”改革，旨在提升教師素質、加強教材建設、提高專業和課程教學質量。其中，教育技術的應用成為改革的關鍵環節，而虛擬仿真技術作為一種創新的教育手段，具有重要的應用潛力。本文探討了虛擬仿真技術在職業教育“三教”改革中的應用，以提升教師素質、加強教材建設、提升專業和課程教學質量為切入點。通過引入虛擬仿真技術，可以有效促進“雙師型”教師培養、創新教材建設和實踐性教學，推動職業教育質量的全面提升。

關鍵詞：虛擬仿真技術；職業教育；“三教”改革；雙師型教師

引言

隨著社會經濟的快速發展和科技的不斷進步，職業教育作為培養高素質技能人才的重要途徑，正面臨著日益嚴峻的挑戰[1]。為適應新時代的需求，我國職業教育進行了一系列的改革，其中“三教”改革成為關鍵舉措，“三教”改革包括提升教師素質、加強教材建設、提升專業和課程教學質量三個方面，旨在培養更適應社會需求的高素質技能人才[2]。在這一背景下，虛擬仿真技術作為一種創新的教育手段，為職業教育的“三教”改革提供了新的可能性。虛擬仿真技術通過模擬真實工作場景，提供沉浸式的學習體驗，可以有效彌補傳統教學模式的不足，促進學生更好地掌握實際操作技能[3]。

1. 虛擬仿真技術在教育領域的應用現狀

1.1 虛擬仿真技術在學科學習中的廣泛應用

虛擬仿真技術在學科學習中得到廣泛應用，為學生提供了更具體、更實際的學習體驗。在科學、工程和醫學等領域，虛擬仿真技術通過模擬實驗、操作和現實場景，使學生能夠在虛擬環境中進行實際操作，提高其實踐能力。例如，在醫學專業，虛擬仿真技術可以模擬手術過程，為醫學生提供安全的實踐機會，加強其手術技能[4]。這種廣泛的應用不僅使學生能夠更好地理解抽象的學科知識，還提供了更具趣味性和交互性的學習體驗。教育機構和教師通過虛擬仿真技術能夠更好地滿足學生多樣化的學習需求，提高教學效果，為學科學習注入新的活力。

1.2 虛擬仿真技術在職業教育中的推廣

虛擬仿真技術在職業教育領域的推廣應用取得了顯著成就。職業教育強調實際操作和實踐能力的培養，而虛擬仿真技術通過模擬真實工作場景，為學生提供了更加貼近實際的培訓體驗。在工業、制造和服務行業的職業培訓中，虛擬仿真技術可以模擬各種操作流程、機械設備的使用等，幫助學生在安全的虛擬環境中進行實際操作。職業教育機構通過引入虛擬仿真技術，有效提升了學生的實際工作技能，使他們更好地適應職場需求，這種推廣應用還降低了實際培訓的成本和風險，為職業教育的可持續發展提供了支持。

2. 職業教育“三教”改革的目標

2.1 強化“雙師”型教師力量

職業教育“三教”改革的首要目標是通過強化“雙師”型教師的力量，實現教育者雙重素質的提升，這一目標的核心在于培養一支能夠融合學科知識和實際產業經驗的“雙師”教師隊伍。教育者需要深厚的學科底蘊，還需要在實際職業領域積累的經驗[5]，以更好地引導學生在職場中脫穎而出。

2.2 優化職業教育教材創新機制

優化職業教育教材創新機制，使之更貼近產業需求、更富有活力，能夠打破傳統教材的束縛，鼓勵提供更靈活、更創新的內容。教育機構需要建立教材的創新和審核機制，確保教材能夠快速響應產業變革，為學生提供與實際職業需求緊密相連的知識體系。教材的多樣化形式也應成為目標實現的一部分。

2.3 增強專業與課程的實踐性

增強專業與課程的實踐性，可以確保學生在校期間就能夠具備實際工作所需的操作能力。推動專業課程的實踐性教學，將實際操作納入學科體系，通過“課堂革命”，使課程更貼合學生特點，引導學生通過實踐更深入地理解理論知識。

3. 虛擬仿真技術在提升“雙師型”教師素質方面的應用

虛擬仿真技術在提升“雙師型”教師素質方面發揮了關鍵作用。實戰模擬與教學實踐的融合、虛擬實驗與實際案例的結合，以及虛擬導師與實際導師的協同合作，共同促進了教師在知識傳授、實際操作指導和學科綜合素質培養方面的全面提升。

3.1 實戰模擬與教學實踐的融合

虛擬仿真技術通過模擬實際職業場景，使“雙師型”教師能夠將學科知識與實際操作緊密結合，提升教學效果。通過虛擬實戰模擬，教師能夠引導學生在仿真環境中進行真實案例的解決，提升其實踐技能。虛擬與實踐的融合不僅幫助學生培養實際操作能力，也提升了“雙師型”教師的教學水平。以柳州鐵道職業技術學院鐵道車輛技術專業為例，教師們積極采用先進的技術手段，自主建設“鐵道車輛虛擬仿真系統”平臺及配套的“鐵道車輛虛擬仿真檢修實訓室”，如圖1所示。這些平臺不僅能夠高度還原實際工作中的各種復雜情況，還為學生提供了一個安全且可控的學習環境，在這里他們可以自由嘗試不同的解決方案，面對并克服挑戰。通過這樣的方式，教師們能夠有效地引導學生深入理解理論知識與實踐技能之間的聯系，激發他們的創新思維和獨立解決問題的能力。此外，這種教學模式為學生提供了更加貼近真實工作場景的學習體驗，讓他們能夠在正式步入職場前積累寶貴的經驗，增強就業競爭力。

3.2 虛擬實驗與實際案例的結合

虛擬仿真技術的應用還可以通過結合虛擬實驗與實際案例，提升“雙師型”教師的綜合素質。在化學實驗教學中，虛擬仿真技術可以模擬各種化學反應實驗，使學生在虛擬環境中進行實驗操作。結合實際案例，教師可以引導學生分析實驗結果，并將其應用于解決真實的化學問題，培養學生的科學思維和實驗設計能力。虛擬實驗與實際案例的結合使得“雙師型”教師能夠更全面地指導學生進行實際操作和問題解決。

3.3 虛擬導師與實際導師的協同合作

虛擬仿真技術還可以通過建立虛擬導師系統，與實際導師協同合作，提升“雙師型”教師的指導能力[6]。虛擬導師與實際導師的協同合作不僅拓展了“雙師型”教師的指導范圍，也提高了學生的學習效果。學生在虛擬導師的指導下進行實際操作，實際導師可以根據虛擬系統的數據了解學生的學習狀態，提供更有針對性的輔導，這種協同合作的模式為學生提供了更全面的學習支持，培養了“雙師型”教師的團隊協作和指導能力。

4. 虛擬仿真技術在加強職業教育教材建設方面的應用

虛擬仿真技術在加強職業教育教材建設方面的應用主要體現在強化教材內容、呈現豐富教材內容和推動實踐教學指導書建設三個方面，為職業教育提供了更具實用性和趣味性的學習體驗，有助于培養更符合職業需求的專業人才。

4.1 強化教材內容

虛擬仿真技術為教材建設帶來了全新的可能性，首先體現在教材內容的強化方面，通過模擬真實的職業場景，教材內容得以更貼近實際工作需求。教師可以根據實際工作中的需求，靈活調整虛擬場景，確保學生學到的知識更具實用性。這樣的教材建設方式使學科知識更加貼合實際，更符合職業教育的要求。

4.2 呈現豐富教材內容

虛擬仿真技術的應用不僅使教材在內容上進行了強化，而且通過多媒體形式呈現，為職業教育教材注入更多生動、形象的元素。圖文并茂、聲音、動畫等多種形式的呈現方式，使得教材更加生動有趣。在酒店管理專業，虛擬仿真技術可以模擬酒店經營場景，通過多媒體形式展示服務流程、管理技巧等，使學生更好地理解和掌握相關知識[7]。

4.3 推動實踐教學指導書建設

虛擬仿真技術在加強職業教育教材建設中的第三個關鍵點是推動實踐性教學指導書的建設。通過將各種模擬實際的工作場景編入教學指導書，虛擬仿真技術使學生能夠在虛擬環境中進行實際操作，培養其實際應用技能。在汽車維修專業，虛擬仿真技術可以模擬各類故障場景，讓學生在虛擬環境中進行診斷與維修，提高其實際操作水平。這樣的實踐性教學指導書推動了學生的全面發展，使其不僅掌握理論知識，還能夠靈活應對實際工作中的各種情況[8]。

5. 虛擬仿真技術在提升專業和課程教學質量方面的應用

5.1 強化實踐性教學

虛擬仿真技術在教育領域的應用，尤其是對于那些高度依賴實踐操作的專業，如鐵道車輛檢修等，展現出了前所未有的潛力和價值。在柳州鐵道職業技術學院鐵道車輛檢修專業，虛擬仿真技術的應用能夠從多個方面促進學生的技能發展和知識積累。以更換閘瓦作業流程為例，仿真設備可以應用在“認識結構”“虛擬訓練”和“探究原理”環節，不僅為學生提供了更加真實、更具挑戰性的學習體驗，而且通過提高教學效率和質量，促進了教育資源的優化配置，對于推動職業教育的發展具有重要意義[9]。虛擬仿真技術在鐵道車輛檢修專業更換閘瓦作業中的應用如圖2所示。

5.2 定制個性化學習路徑

虛擬仿真技術的應用為學生提供了個性化的學習機會。通過分析學生的學科特長、學習進度等因素，教師可以利用虛擬仿真技術定制個性化的學習路徑。在計算機科學專業，虛擬仿真技術可以根據學生的編程水平和興趣領域，提供個性化的虛擬編程任務，使學生能夠根據自己的需求靈活學習，有助于滿足學生多樣化的學習需求，提高他們的學習興趣和主動性。

5.3 整合實踐與理論知識

虛擬仿真技術在提升專業和課程教學質量方面的第三個關鍵點是促進實踐與理論知識的有機整合。通過模擬真實工作場景，虛擬仿真技術使學生在實際操作中理解并應用理論知識[10]。在建筑設計專業，虛擬仿真技術可以模擬建筑項目的規劃與設計過程，使學生在虛擬環境中將學到的理論知識應用到實際項目中。這種實踐與理論知識的有機整合使學生能夠更全面地理解專業知識，提高解決實際問題的能力。

結語

在職業教育“三教”改革的探索中，本文明確了強化“雙師”型教師力量、優化職業教育教材創新機制、增強專業與課程的實踐性這三大核心目標。在改革的大背景下，虛擬仿真技術嶄露頭角，為實現上述目標提供了強有力的支持。虛擬仿真技術的應用使得“雙師”型教師能夠在虛擬環境中進行實際操作的教學，為學生提供了更豐富的學習體驗。同時，虛擬仿真技術也為教材的多樣化提供了可能，通過模擬實驗、實際案例等方式，將抽象的知識具體化。在實踐性教學方面，虛擬仿真技術為學生提供了安全、真實的實踐機會，培養他們的實際操作能力。未來，這一系統性、綜合性的改革將不僅促進職業教育的質量提升，也為我國職業教育事業的可持續發展奠定堅實基礎。

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作者簡介：張皓惟，碩士研究生，講師，zhwrecover@126.com，研究方向：鐵道車輛技術。

基金項目：2023年度柳州市教師隊伍建設理論與實踐研究課題——虛擬仿真類技能大賽促進教師隊伍成長的研究（編號：2023RSA-09）；柳州教育科學規劃2023年度職業教育課題——虛擬仿真技術賦能職業教育三教改革的研究與實踐（編號：2023ZJC070）；2024年度廣西教育科學“十四五”規劃重點課題——基于智慧職教平臺的專業教學資源庫建設與應用研究（編號：2024ZJY287）。