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摘 要:仿真实训具有独特的功能优势,其与传统实训方式结合,对改善实训条件、优化教学过程、实现“教学做”一体化具有突破性作用。本文结合我院仿真实训基地建设实践,分析了传统实习实训存在的问题,研究了仿真实训的特点和教学功能,提出了仿真实训基地建设原则,阐述了仿真实训教学的实施,以期对仿真实训基地建设发挥指导作用。
关键词:高职 仿真 实训基地 建设 研究
中图分类号:G717 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)09(b)-0174-02
随着高等职业教育的迅猛发展和职业教育观念的转变,实践教学越来越受到重视,“教学做”一体化课程改革对实践条件的要求越来越高,传统实践教学的条件制约也越来越明显。研究仿真实训基地建设,通过虚拟现实技术实现仿真实训教学,是有效解决传统实习实训中的问题,提高职业教育质量的有效途径。
1 仿真实训基地建设提出的背景
1.1 高等职业教育对实践教学的认识不断深入
高等职业教育以培养生产、服务、管理一线的高端技能型专门人才为目标,要求强化教学过程的实践性、开放性和职业性。实践教学是高职教育人才培养的重要途径,是提高职业教育教学质量的关键。职业教育的课程改革对实践教学条件提出了新的要求。实训基地是职业院校实训教学的基础和条件,实训基地建设是高职院校办学条件建设的重要组成部分。
1.2 传统实习实训场所存在诸多局限
传统的校内、校外实训基地存在的许多问题,限制了实践教学的开展,也不利于“教学做”一体化教学的实现。
1.2.1 校外实习实训基地受依托企业管理的限制
传统实习实训基地一般都依托企业进行建设。企业追求利润最大化,普遍从生产效率、质量管理、安全风险和技术保密等因素考虑,认为接收学生实习无利益、有风险,接受实习的积极性不高,导致实习基地建设和维持困难。
即使企业接纳学生实习,接收学生数量也不能满足实习教学需要,导致学生实习分散,管理和指导困难。并且企业因顾及安全和效益,不允许进行探索试验或反复训练,甚至不允许动手操作,无法提高学生的实际动手能力,极大的限制了实践能力的培养。
顶岗实习一般与就业相关联,能解决学生动手操作问题,但企业往往只把实习学生当作廉价劳动力,而不把顶岗实习作为一个教学过程。学生只能参与企业有限的急需岗位的工作,这往往也是低技能岗位,实习工作不对口、实习环节不全面的现象较普遍,不能适应实习教学需要,不利于全面提高学生的职业能力。而顶岗实习的开放性、分散性和实习生的双重身份性,也决定了学校监控的困难。
1.2.2 校内实训基地建设受投资和运作成本的限制
校内实训基地,可以实现自主管理,能一定程度上解决上述困扰。但要建设满足教学要求的实训基地,往往需要极高的资金投入,并且实训过程的原材料、动力消耗等运行成本很高。若实行企业化经营,同样会出现校外实习实训的管理困扰和潜在危险。
在上述背景下,仿真实训基地建设作为完善实训条件的重要措施被提出和重视。
2 仿真实训的特点和教学功能
仿真实训是利用虚拟现实技术,在多媒体计算机上模拟真实实训环境,实施实训教学。与传统的实习实训方式相比,仿真实训具有如下特点和教学功能。
2.1 沉浸性
利用仿真实训基地创设虚拟实训环境,可以提供清晰、直观、动态、完整的工作界面,使学生感受到身临其境的沉浸感,学生以职业人的角色在虚拟环境中,边听、边看、边动手操作,学生的仿真操作过程即是学生职业道德和职业素质的形成过程。
2.2 交互性
仿真系统操作界面具有较强的交互功能,通过人机对话,学生能夠及时准确地获取反馈信息,实现与实训对象互动;仿真系统通过跟踪和反馈学生操作结果,提供个性化的指导,从而使学生成为学习的主体,充分发挥积极主动性,提高实训的效果。
比如,仿真教学软件通过操作评分进行反馈控制,产生有效的激励强化作用;通过有趣动画,吸引学生全神贯注地投入训练;通过模拟生产过程,学生可反复操作,较好地解决了企业实习缺乏动手机会的问题。
2.3 安全性
学生实习实训期间操作失误的可能性较大,造成安全事故的潜在风险也较大。这也是企业不愿接受学生实习实训的原因之一。仿真实训是在计算机上模拟操作,即使操作错误,也可及时更正并汲取教训,不会造成实际性危害。因此,仿真实训基地是一种非常安全的实训环境,非常适合实训初期学生误操作多的特点。
仿真实训可以通过事故预防和事故处理训练,使学生了解事故产生的原因、发生的过程、造成的后果、排除的方法等,提高安全意识及预防和处理事故的能力。
2.4 经济性
仿真实训基地可以节省大量建设投资和运行费用。如化工仿真实训基地的总投资成本一般不到建一个中试生产车间费用的五分之一,如果利用现有计算机房扩充,则资金投入会更少。仿真实训基地能耗低、使用周期长,易维护,易实现功能扩充,投入运行后除计算机的有限电耗和折旧外,无其它消耗,运行费用几乎为“零”。
仿真实训可以快速完成某些耗时很长的过程,可以不断重复某些过程,有利于提高实训效率;仿真实训相对集中,便于统一指导,也是其经济性的体现。
2.5 局限性
仿真实训基地具有许多传统实习实训基地不可比拟的优点,但也存在一定的局限性。
仿真技术的现实水平和仿真技术的本质特征决定了仿真实训缺乏现场感,空间感不强,无法产生完全真实的临境感受。
受到虚拟技术水平和成本的限制,对于设备拆装等一些对力度控制或手感手法要求高的技能训练,仿真实训无法实现或不易实现。
仿真实训操作的程序化与现场操作的灵活性和不可预见性相异;仿真操作可反复训练,与实际生产要求的严格准确性相悖。 3 仿真实训基地的建设
3.1 仿真实训基地与传统实训基地的关系
仿真实训基地与传统实训基地各有特点,相互依存,互相补充。传统实训基地不能实现的教学内容,可以通过仿真实训基地实现;仿真实训基地存在的局限性,可以通过传统实习实训弥补。随着计算机技术的快速发展,实训教学对仿真实训的依赖程度会越来越高。
3.2 仿真实训基地的建设原则
仿真实训基地的建设原则是:虚实结合,实现仿真实训基地与传统实训基地完美融合,实现教学功能互补。
(1)充分发挥仿真实训的功能优势,积极建设仿真实训基地。对于传统实训操作较困难、直观可视性不强的工艺过程,投资费用或运行费用过高的项目,重复实施困难的情境,以及其他通过仿真实训更有利于提高学生职业素质的实训项目,应当建设仿真实训基地。
(2)对于必需通过现场实境操作才能完成的技能训练,应当建设传统的实操性实训基地,以实现对仿真实训基地功能的补充。其中投资和运行费用较低的单项实训,可建立校内实训基地,以实现自主管理,便于安排实训教学;投资或运行费用过高的单项实训,以及综合性实习实训,宜建立和完善校外实习实训基地,通过规范校外实习实训教学,达到预定的教学目标。
4 仿真实训教学
仿真实训基地作为一种新型高效的技能训练平台,具有其特殊的教与学规律。应当根据其功能特点,科学合理地安排实训教学过程,以达到理想的效果。应将仿真实训与认识实习(见习)、生产性实习实训和顶岗实习相结合,实现传统实训与仿真实训功能互补。
(1)认识实习:运用仿真技术进行实训教学,必须以实际生产过程为基础。为提高仿真实训效果,仿真实训前一般应先到生产现场进行必要的认识实习,使学生产生直观的感性认识,建立一个完整、真实的生产过程概念。然后通过仿真实训,补充传统实习实训不能动手操作、不能改变工艺参数等缺陷。
(2)仿真实训:学生通过认识实习,对生产流程和操作规程有了感性认识后,可以进行仿真实训。应充分发挥仿真软件的功能优势,让学生经过反复操作,掌握生产必需的操作技能。
仿真实训教学要贯彻教师主导作用与学生主体作用相结合原则,注重学生自主性和学习潜能的发挥。
仿真实训又可作为实操性实习实训和实际工作必要的前置準备,为学生顺利进行实际操作打下基础。
(3)实操训练:学生经过仿真实训有了基本操作经验后,可通过校内或校外生产性实习实训、顶岗实习,在真实的职业环境中进行实际操作训练,弥补仿真实训的不足,实现仿真实训与实际生产的有效对接。
5 结语
仿真实训基地提供了一种高效的技能训练平台,具有常规教学方式所不具备的教学功能。通过仿真实训与传统实训虚实互补、有机结合,对改善实训条件、优化教学过程、培养高端技能型专门人才具有突破性作用。随着仿真技术的快速发展,仿真实训基地的地位将越来越重要,我们必须重视仿真实训基地建设,加强仿真实训教学。
参考文献
[1] 石聪文,姚发业,杜淼,等.化工仿真实训系统在高职教学中的应用探索[J].山东教育学院学报,2008(3):81-83.
[2] 孙兵.基于虚实一体化的高职校内实训基地建设[J].中国轻工教育,2010(1):75-76.
[3] 王富花,沈发治,张占军.浅谈仿真实训在化工专业教学中的作用[J].化学工程与装备,2008(10):183-185.
[4] 吴赛苏.化工仿真实训教学在应用技术人才培养中的感恩与作用[J].广东化工,2008(4):113-115.
关键词:高职 仿真 实训基地 建设 研究
中图分类号:G717 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)09(b)-0174-02
随着高等职业教育的迅猛发展和职业教育观念的转变,实践教学越来越受到重视,“教学做”一体化课程改革对实践条件的要求越来越高,传统实践教学的条件制约也越来越明显。研究仿真实训基地建设,通过虚拟现实技术实现仿真实训教学,是有效解决传统实习实训中的问题,提高职业教育质量的有效途径。
1 仿真实训基地建设提出的背景
1.1 高等职业教育对实践教学的认识不断深入
高等职业教育以培养生产、服务、管理一线的高端技能型专门人才为目标,要求强化教学过程的实践性、开放性和职业性。实践教学是高职教育人才培养的重要途径,是提高职业教育教学质量的关键。职业教育的课程改革对实践教学条件提出了新的要求。实训基地是职业院校实训教学的基础和条件,实训基地建设是高职院校办学条件建设的重要组成部分。
1.2 传统实习实训场所存在诸多局限
传统的校内、校外实训基地存在的许多问题,限制了实践教学的开展,也不利于“教学做”一体化教学的实现。
1.2.1 校外实习实训基地受依托企业管理的限制
传统实习实训基地一般都依托企业进行建设。企业追求利润最大化,普遍从生产效率、质量管理、安全风险和技术保密等因素考虑,认为接收学生实习无利益、有风险,接受实习的积极性不高,导致实习基地建设和维持困难。
即使企业接纳学生实习,接收学生数量也不能满足实习教学需要,导致学生实习分散,管理和指导困难。并且企业因顾及安全和效益,不允许进行探索试验或反复训练,甚至不允许动手操作,无法提高学生的实际动手能力,极大的限制了实践能力的培养。
顶岗实习一般与就业相关联,能解决学生动手操作问题,但企业往往只把实习学生当作廉价劳动力,而不把顶岗实习作为一个教学过程。学生只能参与企业有限的急需岗位的工作,这往往也是低技能岗位,实习工作不对口、实习环节不全面的现象较普遍,不能适应实习教学需要,不利于全面提高学生的职业能力。而顶岗实习的开放性、分散性和实习生的双重身份性,也决定了学校监控的困难。
1.2.2 校内实训基地建设受投资和运作成本的限制
校内实训基地,可以实现自主管理,能一定程度上解决上述困扰。但要建设满足教学要求的实训基地,往往需要极高的资金投入,并且实训过程的原材料、动力消耗等运行成本很高。若实行企业化经营,同样会出现校外实习实训的管理困扰和潜在危险。
在上述背景下,仿真实训基地建设作为完善实训条件的重要措施被提出和重视。
2 仿真实训的特点和教学功能
仿真实训是利用虚拟现实技术,在多媒体计算机上模拟真实实训环境,实施实训教学。与传统的实习实训方式相比,仿真实训具有如下特点和教学功能。
2.1 沉浸性
利用仿真实训基地创设虚拟实训环境,可以提供清晰、直观、动态、完整的工作界面,使学生感受到身临其境的沉浸感,学生以职业人的角色在虚拟环境中,边听、边看、边动手操作,学生的仿真操作过程即是学生职业道德和职业素质的形成过程。
2.2 交互性
仿真系统操作界面具有较强的交互功能,通过人机对话,学生能夠及时准确地获取反馈信息,实现与实训对象互动;仿真系统通过跟踪和反馈学生操作结果,提供个性化的指导,从而使学生成为学习的主体,充分发挥积极主动性,提高实训的效果。
比如,仿真教学软件通过操作评分进行反馈控制,产生有效的激励强化作用;通过有趣动画,吸引学生全神贯注地投入训练;通过模拟生产过程,学生可反复操作,较好地解决了企业实习缺乏动手机会的问题。
2.3 安全性
学生实习实训期间操作失误的可能性较大,造成安全事故的潜在风险也较大。这也是企业不愿接受学生实习实训的原因之一。仿真实训是在计算机上模拟操作,即使操作错误,也可及时更正并汲取教训,不会造成实际性危害。因此,仿真实训基地是一种非常安全的实训环境,非常适合实训初期学生误操作多的特点。
仿真实训可以通过事故预防和事故处理训练,使学生了解事故产生的原因、发生的过程、造成的后果、排除的方法等,提高安全意识及预防和处理事故的能力。
2.4 经济性
仿真实训基地可以节省大量建设投资和运行费用。如化工仿真实训基地的总投资成本一般不到建一个中试生产车间费用的五分之一,如果利用现有计算机房扩充,则资金投入会更少。仿真实训基地能耗低、使用周期长,易维护,易实现功能扩充,投入运行后除计算机的有限电耗和折旧外,无其它消耗,运行费用几乎为“零”。
仿真实训可以快速完成某些耗时很长的过程,可以不断重复某些过程,有利于提高实训效率;仿真实训相对集中,便于统一指导,也是其经济性的体现。
2.5 局限性
仿真实训基地具有许多传统实习实训基地不可比拟的优点,但也存在一定的局限性。
仿真技术的现实水平和仿真技术的本质特征决定了仿真实训缺乏现场感,空间感不强,无法产生完全真实的临境感受。
受到虚拟技术水平和成本的限制,对于设备拆装等一些对力度控制或手感手法要求高的技能训练,仿真实训无法实现或不易实现。
仿真实训操作的程序化与现场操作的灵活性和不可预见性相异;仿真操作可反复训练,与实际生产要求的严格准确性相悖。 3 仿真实训基地的建设
3.1 仿真实训基地与传统实训基地的关系
仿真实训基地与传统实训基地各有特点,相互依存,互相补充。传统实训基地不能实现的教学内容,可以通过仿真实训基地实现;仿真实训基地存在的局限性,可以通过传统实习实训弥补。随着计算机技术的快速发展,实训教学对仿真实训的依赖程度会越来越高。
3.2 仿真实训基地的建设原则
仿真实训基地的建设原则是:虚实结合,实现仿真实训基地与传统实训基地完美融合,实现教学功能互补。
(1)充分发挥仿真实训的功能优势,积极建设仿真实训基地。对于传统实训操作较困难、直观可视性不强的工艺过程,投资费用或运行费用过高的项目,重复实施困难的情境,以及其他通过仿真实训更有利于提高学生职业素质的实训项目,应当建设仿真实训基地。
(2)对于必需通过现场实境操作才能完成的技能训练,应当建设传统的实操性实训基地,以实现对仿真实训基地功能的补充。其中投资和运行费用较低的单项实训,可建立校内实训基地,以实现自主管理,便于安排实训教学;投资或运行费用过高的单项实训,以及综合性实习实训,宜建立和完善校外实习实训基地,通过规范校外实习实训教学,达到预定的教学目标。
4 仿真实训教学
仿真实训基地作为一种新型高效的技能训练平台,具有其特殊的教与学规律。应当根据其功能特点,科学合理地安排实训教学过程,以达到理想的效果。应将仿真实训与认识实习(见习)、生产性实习实训和顶岗实习相结合,实现传统实训与仿真实训功能互补。
(1)认识实习:运用仿真技术进行实训教学,必须以实际生产过程为基础。为提高仿真实训效果,仿真实训前一般应先到生产现场进行必要的认识实习,使学生产生直观的感性认识,建立一个完整、真实的生产过程概念。然后通过仿真实训,补充传统实习实训不能动手操作、不能改变工艺参数等缺陷。
(2)仿真实训:学生通过认识实习,对生产流程和操作规程有了感性认识后,可以进行仿真实训。应充分发挥仿真软件的功能优势,让学生经过反复操作,掌握生产必需的操作技能。
仿真实训教学要贯彻教师主导作用与学生主体作用相结合原则,注重学生自主性和学习潜能的发挥。
仿真实训又可作为实操性实习实训和实际工作必要的前置準备,为学生顺利进行实际操作打下基础。
(3)实操训练:学生经过仿真实训有了基本操作经验后,可通过校内或校外生产性实习实训、顶岗实习,在真实的职业环境中进行实际操作训练,弥补仿真实训的不足,实现仿真实训与实际生产的有效对接。
5 结语
仿真实训基地提供了一种高效的技能训练平台,具有常规教学方式所不具备的教学功能。通过仿真实训与传统实训虚实互补、有机结合,对改善实训条件、优化教学过程、培养高端技能型专门人才具有突破性作用。随着仿真技术的快速发展,仿真实训基地的地位将越来越重要,我们必须重视仿真实训基地建设,加强仿真实训教学。
参考文献
[1] 石聪文,姚发业,杜淼,等.化工仿真实训系统在高职教学中的应用探索[J].山东教育学院学报,2008(3):81-83.
[2] 孙兵.基于虚实一体化的高职校内实训基地建设[J].中国轻工教育,2010(1):75-76.
[3] 王富花,沈发治,张占军.浅谈仿真实训在化工专业教学中的作用[J].化学工程与装备,2008(10):183-185.
[4] 吴赛苏.化工仿真实训教学在应用技术人才培养中的感恩与作用[J].广东化工,2008(4):113-115.