虛擬仿真實訓在職業教育教學中的應用與創新研究

范 紅

（西安海棠職業學院，陜西 西安 710038）

0 引言

隨著社會經濟的快速發展、科技水平不斷上升，虛擬仿真技術在日常生活當中的應用越來越頻繁。為了滿足當前社會的快速發展需求，教育教學方面需要不斷改革和創新，而虛擬仿真實訓平臺能夠在教育方面提供力所能及的幫助。虛擬仿真技術的廣泛應用正在改變著人們的生活和工作，并對職業院校的教學與學習發揮著重要影響。雖然虛擬仿真實訓平臺建設對于教育教學具有不可忽視的作用，但鑒于我國虛擬仿真在教育領域的應用較晚，應用過程中存在著大量的問題，所以，為了能夠推動職業教育教學改革，需不斷挖掘其中存在的問題并加以解決。適應教育信息化的要求，研究探討與信息技術深度融合的高職教育教學模式，設計基于虛擬仿真技術的高職專業課程教學內容、教學方法和實施途徑，形成系統的可操作的研究成果，指導教學實踐，推動教學改革。

1 虛擬仿真技術含義及特點

虛擬仿真技術是指利用虛擬軟件模仿現實生活并以此完成各樣任務。虛擬仿真技術是計算機技術高速發展后的產物，通過計算機作為基礎設備借助基礎應用軟件采用高新科技實現了對現實事物的網絡重建或真實在校，也就是所謂的虛擬仿真。從深遠角度考慮，虛擬仿真技術是人類發展至今的必然產物，人類生活發展就必須要逐漸地掌握遵循自然規律并不斷提高工作生活的效率，而虛擬仿真技術一方面是自然規律的重現，另一方面也提高了人們的感官和工作生活效率，成為現代生活中的一把利器。隨著計算機技術功能不斷完善，虛擬仿真技術及相關設備也會進一步發展，在未來發展中，虛擬仿真技術必將會為人們的生活提供更大的便利。

虛擬仿真技術具有四個基本特點：交互性、逼真性、沉浸性和虛擬性。交互性是指使用者使用虛擬仿真系統時，使用者與系統仿真之間呈現出一種相互關聯的關系。使用者通過使用虛擬仿真技術得到系統反饋，并對系統功能進行不斷調整和完善，而虛擬仿真系統也會自動識別使用者的需求進而滿足使用者的各種要求，二者相互呼應相互反饋升級。逼真性是指虛擬仿真技術給用戶帶來較為真實的客戶體驗，具備極高的模仿性、仿真性。虛擬環境中所使用的各項數據和信息大部分都是來自現實生活的，比如，建筑和設施設備。對于操作者或使用者而言，進入虛擬環境就好像在現實生活中一樣，具有較強的真實性和代入感。另外，虛擬系統中的很多設定都依賴于自然物理規律，這使得虛擬環境最大限度地還原成現實環境，給操作者最好的代入感，帶給人們非常強烈的感官沖擊。

2 虛擬仿真技術在教學中的應用現狀

近些年，虛擬仿真技術的不斷發展使各個行業和領域意識到虛擬仿真技術的重要性，在不同領域當中都能夠看到虛擬仿真技術的身影，虛擬仿真技術的影響力不斷擴大。虛擬仿真技術結合了現實技術和仿真技術，并將兩種性質不同的技術結合起來，在人們的工作和生活中取得了有效的成果。計算機技術的發展極大地改變了人們在生活和工作中，利用機器代替了手工、解放了雙手，許多先進的、現代化的新技術走進了人們的生活，并取得了人們的關注。目前，在我國不同領域中，虛擬現實技術的應用率比較高，這就意味著虛擬仿真技術在未來的發展非常廣泛?，F如今，我國航天航空領域和軍事領域多多少少都涉及虛擬仿真技術的使用，虛擬仿真技術在大部分領域中的影響力非常大。除此之外，虛擬仿真技術在教育領域能不斷填充教育領域的空虛和不足，對教育教學領域的一系列設計進行了調整和完善，通過預先模擬提前發現了活動中存在的問題和缺陷，并制訂相關方案進行解決。

仿真實訓是利用計算機技術對現實生活中的場景進行描述，并形成虛擬的場景，在這個虛擬的環境中，學生能夠安全、沒有任何阻礙的進行學習，模擬某一角色進行技能訓練，這是一種教學方式。仿真實訓引入教育領域之后能夠很大限度地解放教師的雙手，幫助教師對學生進行教學，彌補教師教學手段的不足。開發教育虛擬仿真實訓平臺在現如今來說不僅僅能夠改善和調整教學領域的實訓規則，而且能夠推動現代化教育的建設，提高學生學習的興趣和積極性，加強校企合作。另外，虛擬仿真實訓平臺作為新興技術之一，學生在利用該技術進行學習的時候會充斥著大量的好奇心，在一定程度上能夠幫助學生養成良好的學習習慣。

3 虛擬仿真實訓在職業教育中應用創新的必要性

3.1 職業教育發展的教學需求

職業教育的目標是為社會國家的發展培養具有職業素質的實踐性學生人才。職業教育教學中多以技能訓練為主，實踐教學是重點內容。虛擬仿真實訓平臺的開發有助于輔助實現在校學生的實踐教學，提高教師的工作效率和學生的學習效率，為師生提供一個全新高效的學習機會和平臺，為鍛煉培養學生的實踐技能提供保障。開設虛擬仿真實訓平臺教學不僅僅能幫助學校找到職業教育的發展方向和目標，而且也能為學生提供較為方便的學習環境。

3.2 信息技術發展的必然結果

信息技術發展速度較快，催生了許多現代化的技術設備，虛擬仿真實訓平臺就是其中之一。信息技術的發展為虛擬仿真實訓平臺的建設提供了技術支撐，保障虛擬仿真平臺的有序順利的建設。信息技術的發展促進了虛擬仿真平臺的升級換代，從而更好地融入適應應用場景，信息技術的發展促使沉浸式仿真環境在各個領域中得到應用，特別是在教育行業得到大力推廣。其中在航?；蜍娛陆逃阮I域，虛擬仿真系統的應用頻率最高。職業教育如果不能與時俱進，緊隨時代技術發展的步伐，那么職業教育就會偏離高等教育改革的方向，阻礙現代化教育建設和發展。

3.3 國家教育改革發展的大方向

校企合作在我國已經實施了多年，但很多地方的校企合作流于形式，其中大部分學校的學生提交實習報告都敷衍了事，實際上并沒有深入企業進行實習。雖然部分學校在學校內部建設工廠有利于學生的學習，但是卻不符合職業院校的發展規劃。因此，中國教育發展應該向技術革新方向前進，借助先進的信息互聯網技術和虛擬仿真技術，在課堂上建立三維職場，實現學生在虛擬環境中體驗現實生活中的許多崗位工作，滿足學生的實踐實訓需求，鍛煉學生的實踐學習能力。

3.4 虛擬仿真技術的特殊應用

與普通教育不同，職業教育是在職場環境下所設置的專業化教育，讓學生在掌握基本理論知識的同時熟悉職場環境和工作流程，幫助學生畢業之后能夠順利快速適應工作場景。虛擬仿真實訓平臺能為學生提供三維立體的虛擬環境，通過虛擬仿真技術再現工作實踐環節及全部工作流程，讓學生更好更真實地體驗以后的工作環境，同時虛擬仿真的交互性也給予學生滿意的使用體驗，促成學習效率的提高和教學質量的改善。實踐表明虛擬仿真實訓平臺不僅節約了教學投入資本，提高了實訓的安全性、降低了實訓過程中出現的污染度、節省實訓時間，而且提高了學生的學習興趣、提升實訓教學質量、加強職教內涵建設、推動職業教育教學改革。

4 職業教育虛擬仿真實訓平臺教育創新舉措

4.1 推動職業教育現代化

近些年，黨和政府認為信息化建設能推動職業教育現代化，開發教育虛擬仿真實訓平臺不僅符合教育部的規定，而且也順應國情的發展。推動職業教育現代化能夠使虛擬仿真實訓平臺在教學手法和方式方面具備不同作用，能夠將教學、學習和實踐融為一體，不僅僅能改善教師的教學手段，同時還提高學生的實踐和自主學習能力。另外，推動職業教育現代化能實現綠色教育，現如今教育過程中會出現許多由于實踐教學難度大，學生頂崗實習機會非常少，尤其是一些危險性較高的崗位，學生并沒有辦法深入崗位工作的現場，所以很難對這些崗位產生一些親身體驗。推動職業教育現代化能加速虛擬仿真實訓平臺的建設，不僅僅可以節省實訓場地的建設費用、實訓設備購置費用、學生實習經費等，而且還可以避免因為有毒、易燃易爆等實踐物品或教學設備給教學帶來的風險，降低學校實習的風險，符合低碳生活理念。平衡教育有利于虛擬仿真實訓平臺的后期建設，解決開發建設過程中的成本問題，一些經濟欠發達地區可以推動職業教育現代化來建設虛擬仿真實訓平臺，以此改善教學質量，緩解校內教學資源緊張問題。

4.2 推動校企深度合作

在建設虛擬仿真實訓平臺之前，需要對教學情境和工作的流程進行分析，在符合教學規律和學生認知規律之后再開始進行平臺的建設，所以，在進行平臺開發的時候，企業現場專家和軟件研發專家需要進入平臺研究工作中，收集素材，并由專業領域的專家進行深入探討，形成科學的教學方法及理念，達成共識之后才能夠開發虛擬仿真實訓平臺。在平臺建設過程中，學校專業教師深入企業，感受職工工作的場景，轉變對不同職業的看法，形成自己的認識，企業現場專家參與平臺的研制工作，對工作流程和工作經驗進行定位，并形成重要依據。校企合作過程中需要開發虛擬仿真實訓平臺，而學校和企業之間也需要對彼此進行了解才能展開人才培養方案的制定，從這一程度上看，校企深度合作有利于虛擬仿真實訓平臺的開發。

4.3 更新教學觀念

教師和學生教學觀念的轉變和更新能很大限度的接受虛擬仿真實訓平臺提供的三維立體空間。三維立體空間會提供給學生一個十分具備個性化和趣味的教學內容，以此取代傳統教學方式，提高學生學習興趣。除了教師和學生要轉變教學理念之外，各高校也需要更新教學觀念，不能僅停留于傳統的教學方式和手段上，要不斷掌握和學習現代化教學方式，體驗到虛擬仿真實訓平臺能豐富學生的學習經驗，幫助學生熟悉工作流程。所以，無論是高校還是教師或學生，都需要更新教學觀念。

4.4 實現學生“頂崗實習”

開發虛擬仿真實訓平臺能夠最大限度地呈現給學生不同的學習場景，比如，現實生活中存在許多高危險、高損耗等工作崗位，而這些工作崗位并不對學生開放實習體驗機會。為了保障學生的生命安全，并提供學生特殊工作崗位的實習機會，建設和開發虛擬仿真實訓平臺是非常有必要的。學校和企業在合作的過程中最大限度地滿足學生的頂崗實習，給學生提供各種不同的實習機會，讓學生能夠體會到實際工作的內容。實際操作體驗對學生有一定的吸引力，能夠在一定程度上促進虛擬仿真實訓平臺的建設，讓學生能夠最大限度地接受虛擬仿真實訓平臺。利用計算機軟件幫助學生了解虛擬仿真實訓平臺的各項內容，在計算機“不厭其煩”的幫助下，學生能夠熟悉工作流程，獲得工作體驗；建設虛擬仿真實訓平臺需要讓學生放下心中的芥蒂，信任和依賴該平臺，所以，學校要增加學生頂崗實習的機會，讓學生能更多地體會到真實崗位工作的感受，在后期使用虛擬仿真實現平臺的時候會更加信任和依賴。

5 結語

虛擬仿真技術是目前我國先進技術之一，應用于教育領域，不僅僅能夠提高教學效率，而且還能夠吸引學生的學習興趣，給學生提供大量的與特殊崗位近距離接觸的機會。通過分析虛擬仿真技術的作用，雖然在職業教育虛擬仿真實訓平臺建設方面存在一系列問題，但能夠通過后續教學改革創新舉措進行調整和完善，利用不同的對策解決虛擬仿真技術平臺建設過程中的問題，隨著虛擬仿真技術的進一步發展，在教育教學領域的作用和效果會更加顯著。