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基于虚拟仿真实训平台的职业技能培训研究
摘要:我国全面推进职业教育和信息化的深度融合,尤其是虚拟现实技术与人工智能等在教育教学中的应用,加快高职院校人才培养改革与创新步伐。本文梳理了虚拟仿真实训平台的职业技能培训国内外研究现状,介绍了石家庄铁路职业技术学院平台建设情况,总结了其重要价值和作用。
关键词:虚拟仿真、职业教育、培训、
1. 国内外研究现状评述
1.1 国内研究现状
2023年7月,教育部发布《关于加快推进现代职业教育体系建设改革重点任务的通知》,全面推进职业教育和信息化的深度融合,尤其是虚拟现实技术与人工智能等在教育教学中的应用,加快高职院校人才培养改革与创新步伐,丰富“三教” 改革内涵,优化产教融合发展与实训教学范式,进而提升整体教育质量,打通从高职院校到企业的“最后1公里”满足产业转型升级对职业技能培训及高素质技能人才的需求。国内学者对虚拟仿真实训平台在职业技能培训的应用研究可归纳为三个方面,一是技术应用与实践,如杨玉荣(2024)提出建立“虚拟仿真实验”“视频直播演 示”“情境模拟实验”等教学模式,运用到环境生态类专业课程的实验、实习及实 训等环节,二是实训教学范式创新改革,如蒋丽君(2023)搭建“理、虚、实、做 、考”一体化虚拟仿真实训平台,线上与线下相融合的教学改革;三是产教融合,如李璐璐(2024)运用虚拟仿真平台探索解决生物工程创新型人才的培养模式。
1.2 国外研究现状
国外在虚拟仿真实训平台的研发和应用方面起步较早,技术相对成熟。美国、欧洲等国家在医护、航空、军事等领域广泛应用 VR 技术进行职业培训,积累了丰富的经验。国外研究者探索出多种基于虚拟仿真实训平台的教学模式和方法。例如,采用情境教学法和任务驱动法(Hsieh,2021),将虚拟仿真技术与传统教学相结合,增强学生的学习体验和实践能力。此外,也有关于虚拟仿真实训平台效果评估的相关研究(Ley,2020),验证其在职业技能培训中的有效性。总之,近年来国内逐步重视虚拟仿真技术在职业教育中的应用,并在教育教学 改革和产教融合方面取得了一定成果。但是在虚拟仿真实训平台建设背景下,如何与职业技能培训深度融合尚缺乏研究。职业技能培训目前仍未能适应人工智能、物 联网、虚拟现实以及大数据等信息技术的快速发展,使得培训基础能力相对薄弱,质量难以满足建设技能型社会的需求。高职院校在技能培训方面无法与国家 “1+X”证书系统以及学分银行系统互联互通,虚拟仿真实训管理及技能培训服务体系亟待完善。因此,本课题在虚拟仿真实训平台建设背景下,旨在探索职业技能 培训创新路径。
2. 对已有研究的理论价值或实际应用价值
2.1 理论价值
虚拟仿真实训平台背景下的职业技能培训研究包含虚拟仿真和职业技能培训两个方面,其中任一方面的单独研究都已有成熟的理论基础,但将二者结合到一起的研究并不多。本课题计划融合教育、计算机、软件工程、建筑设备等多学科,探索与高职院校职业技能培训工作实际相符合的“人工智能 +”培训新形态,完善我国基于虚拟仿真实训平台的职业技能培训相关理论研究,为开展实训实践提供理论依据。
2.2 实际应用价值
本课题基于“互联网+”虚拟仿真实训平台,充分发挥高职院校的功能作用,着力虚拟仿真实训课程资源的开发管理与职业技能培训平台的统筹利用,以推动政府、行业、企业、高校共建共享云平台的培训资源,提高职业技能培训的质量,有利于在全社会层面形成职业技能培训的工作合力,并为未来的相关研究提供现实依据。
3. 《建筑工程技术》专业虚拟仿真实训平台建设情况
石家庄铁路职业技术学院《建筑工程技术》专业教学资源库被河北省教育厅认定为省级职业教育优质专业教学资源库,项目建设期间,完成了虚拟仿真实训平台的建设,其中包括该专业的所有核心课程、专业基础课程等的教学大纲、教案、课程标准、课件等一系列的教学资源,微课、动画、视频等开发资源以及与实践过程中岗位工种技能衔接的培训课程的开发,资源库完成了系统建设,得到广泛的推广与应用,并为社会服务提供数字资源。
该教学资源库旨在创新性的构建实际施工场地数字模拟现场,帮助教师指导学生开展仿真实训及团队协作与讨论交流,与传统的讲授理论授课方式相比,教学过程更加生动直观,能够提高学生们的学习兴趣。项目建设团队与西安三好软件技术股份有限公司合作,共同建设了虚拟仿真实训室以及线上平台。
虚拟仿真实训室及线上平台通过与兄弟院校、企业等多方调研,根据人才培养方案和企业用人需求,按照建筑工程技术施工现场的设计与流程,选取现场工程技术最具有代表性的多个虚拟仿真资源共同构建在线虚拟现实平台,并且配套有讲练一体授课模式、实习模拟练习、考核系统等。
4.虚拟仿真平台在职业技能培训方面的作用
4.1构建智能化职业技能培训体系
随着信息化技术的飞速发展,建设智能化职业技能体系非常有必要,通过虚拟仿真平台完成培训计划的制定与共享、培训过程教学与交流、培训之后的反馈与效果评价、培训过程资料与人员档案的建立等的数字协助与存储,除此之外,还可以开展跨界融合,在管理层面上,创建培训师资库,教学资源库、职业技能培训管理、职业技能赛项管理、学生或企业学员个人学习空间的建设与管理、相关技能人员考证评级鉴定管理等板块。
4.2理顺培训通道,共享培训全程资源
高职院校不仅考虑完成专业课程的教学任务,还注重最大限度的开发虚拟仿真平台的社会价值,创建成资源丰富、交互贡献的线上云平台,真正的做到线上平台和线下相结合,开拓实践教学环节、实训及实习的时间与空间局限,实现高校、企业以及个人开放且自主的学习途径,推动职业技能培训、学生实习与实训、职业技能大赛等各项事务的高质量完成。
4.3扩大职业教育培训范围,服务更多受众群体
该平台对全国所有高职院校以及技工学校免费开放,并且对社会其他有需求的群体如企业员工、农民、工厂的下岗工人等提供自主学习和提升的机会与途径,为技术人员考级鉴定、科研人员开发技术等提供情境。对建筑工程技术专业制图员、设备员、技术员等工作岗位人员的培训,该虚拟仿真平台能够提供与真实施工现场一致的虚拟教学环境,让学生或者培训学员能够身临其境的体会工程结构、材料、尺寸、施工技术等。
4.4改革培训模式和方法,提升培训效果
明确培训的目标,制定培训或者教学计划、根据专业人才培养方案以及课程教学效果评价体系,虚拟仿真平台给学生和学员们提供个性化的优秀服务。开发信息化的教学方式方法,使用者可以在平台上开展讨论、实训模拟、人机交互等,提高教学与培训的效率。运用“互联网+”思维,老师可以通过云平台带领学生或者学员们体验施工现场,统计并分析成绩,最终因材施教,提高教学或者培训效果。
参考文献:
[1]吴小玲.高职院校虚拟仿真实训基地建设的实践与探索[J].科教论坛.2023(6):42-44.
[2]毕莹莹.虚拟仿真实训平台在建筑专业教学中的应用[J].中国冶金教育.2019(4):92-93.
作者简介
张伟宁:(1988-),女,汉,河北沧州人,副教授,研究方向:景观建筑学
王泽滨:(1986-),男,汉,助教,研究方向:工程造价
杨玉:(1990-),女,讲师,研究方向:环境工程
郭小红:(1974-),男,汉,馆员,研究方向:档案资料管理