張瑩,張興
(1.湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處,湖南株洲412001;2.湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院資源信息中心,湖南株洲412001)
以虛擬仿真資源為抓手,打造湖鐵特色教學(xué)資源平臺(tái)
張瑩1,張興2
(1.湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院教務(wù)處,湖南株洲412001;2.湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院資源信息中心,湖南株洲412001)
本文從湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院虛擬仿真資源的建設(shè)情況出發(fā),對(duì)虛擬仿真資源的建設(shè)思路及與教學(xué)資源庫(kù)平臺(tái)共同發(fā)展提出了建設(shè)構(gòu)思,并介紹了虛擬資源建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)。
虛擬仿真;教學(xué)資源;建設(shè)
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,越來越多的新技術(shù)被應(yīng)用到輔助教學(xué)中。虛擬仿真技術(shù)就是當(dāng)今非常流行的新型教學(xué)媒體。我院自2007年建設(shè)應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)國(guó)家級(jí)教學(xué)資源庫(kù)時(shí),便開始研究虛擬仿真資源在教學(xué)中的應(yīng)用,通過幾年的建設(shè)建成了“虛擬電子產(chǎn)品生產(chǎn)車間”,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)電子產(chǎn)品工廠生產(chǎn)過程的模擬重現(xiàn),讓學(xué)生不需到工廠就可在3D虛擬工廠體驗(yàn)到電子產(chǎn)品生產(chǎn)的元件預(yù)處理、元件插裝、波峰焊等工序?qū)?yīng)的工藝、技術(shù)及安全生產(chǎn)流程。學(xué)生可以任意漫游三維虛擬車間,體驗(yàn)并操作波峰焊接機(jī)等各種設(shè)備、學(xué)習(xí)(或熟悉)各種工藝的操作技巧等。還建設(shè)了“單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用”整套仿真項(xiàng)目學(xué)習(xí)包,按照從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的順序,系統(tǒng)性地設(shè)計(jì)了“LED電子顯示屏項(xiàng)目錄像和仿真”等5個(gè)項(xiàng)目的系統(tǒng)仿真,在虛擬仿真教學(xué)資源開發(fā)與利用及如何與原教學(xué)資源平臺(tái)銜接方面,探索出一條發(fā)展之路。
學(xué)院重視教學(xué)資源建設(shè),在2006年至2009年國(guó)家示范性高職院校建設(shè)及后示范建設(shè)期間先后建設(shè)精品專業(yè)資源庫(kù)16個(gè),其中國(guó)家精品專業(yè)1個(gè),國(guó)家教改試點(diǎn)專業(yè)2個(gè),湖南省精品專業(yè)7個(gè),湖南省教改試點(diǎn)專業(yè)6個(gè);建設(shè)精品課程資源庫(kù)28門,其中國(guó)家精品課程12門,省級(jí)精品課程16門;2007年開始牽頭“應(yīng)用電子技術(shù)”國(guó)家教學(xué)資源庫(kù)建設(shè),2010年獲教育部正式立項(xiàng),從專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)、課程資源庫(kù)、培訓(xùn)資源庫(kù)、素材資源庫(kù)、職業(yè)信息庫(kù)、標(biāo)志性資源庫(kù)六大方面進(jìn)行建設(shè),目前建設(shè)工作已基本完成,資源庫(kù)參加2011年6月教育部在天津舉行示范4周年暨資源庫(kù)展示,獲得在場(chǎng)專家和社會(huì)各屆的一致好評(píng),而學(xué)院也初步建成以1個(gè)國(guó)家級(jí)教學(xué)資源庫(kù)為核心,包括軌道交通專業(yè)群、電子信息技術(shù)專業(yè)群、軟件技術(shù)專業(yè)群等3個(gè)院級(jí)教學(xué)資源庫(kù)的資源庫(kù)群。
配合應(yīng)用電子國(guó)家級(jí)教學(xué)資源庫(kù)的建設(shè),學(xué)院于2010年成功申報(bào)了“應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)教學(xué)仿真實(shí)訓(xùn)軟件系統(tǒng)”、“電氣自動(dòng)化技術(shù)教學(xué)仿真軟件開發(fā)”、“模具拆裝與設(shè)計(jì)虛擬實(shí)訓(xùn)室軟件的開發(fā)”3項(xiàng)湖南省教育廳立項(xiàng)的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)軟件的開發(fā)項(xiàng)目。軟件開發(fā)完成后,與原有的仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)無縫結(jié)合,初步形成了從虛擬到真實(shí)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)特色,有力地促進(jìn)了學(xué)生實(shí)際操作能力和實(shí)踐能力的提高?!皯?yīng)用電子技術(shù)專業(yè)教學(xué)仿真實(shí)訓(xùn)軟件系統(tǒng)”在示范建設(shè)四周年進(jìn)行了專題展示,得到教育部領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)可。所有軟件在世界大學(xué)城進(jìn)行了專題展示,得到省內(nèi)外各兄弟院校的高度評(píng)價(jià)。
學(xué)院在以虛擬資源為抓手,推動(dòng)學(xué)院教學(xué)資源庫(kù)平臺(tái)建設(shè)的過程中積累了很多可貴的經(jīng)驗(yàn),也促使學(xué)院虛擬仿真資源得到更長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。
1.創(chuàng)新基于虛擬仿真資源的“多向”教學(xué)模式
職業(yè)院校很多操作性強(qiáng)的教學(xué)不能由傳統(tǒng)理論教學(xué)實(shí)現(xiàn),并且由于各種成本、安全、操作資質(zhì)等條件的限制難于在真實(shí)的設(shè)備、真實(shí)的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)踐教學(xué),借助于虛擬軟件的教學(xué)打破了傳統(tǒng)的封閉教學(xué)模式,改善了教學(xué)模式的結(jié)構(gòu)和層次,應(yīng)用虛擬軟件組織教學(xué)時(shí)更加注重師與生、生與生、師生與資源等之間的“多向”交互協(xié)同,并依據(jù)學(xué)習(xí)者個(gè)人的學(xué)習(xí)習(xí)慣和特點(diǎn),憑借現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì),生成相應(yīng)的學(xué)習(xí)模式。學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中通過RPG、游戲等方式充分使用資源,學(xué)習(xí)興趣與效率得以提高?;谔摂M軟件的教學(xué)有助于啟發(fā)學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生參與構(gòu)建真實(shí)世界的能力和創(chuàng)新意識(shí),更有利于在虛擬軟件情景學(xué)習(xí)中鍛煉學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)。
2.推動(dòng)基于虛擬仿真資源為載體的課程改革
虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件,信息海量、內(nèi)容新穎,再現(xiàn)了崗位、再現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)、再現(xiàn)了崗位作業(yè)過程。鮮活的現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)容,逼真的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,為職業(yè)教育課程改革提供了重要的支撐。目前,我院以職業(yè)能力為主線、以職業(yè)活動(dòng)課程為主體,理論與實(shí)踐相融合、教學(xué)內(nèi)容與崗位需求相適應(yīng)的注重綜合素質(zhì)培養(yǎng)的、信息化教學(xué)資源支撐的課程體系正在形成。信息化環(huán)境下反映當(dāng)前科學(xué)技術(shù)先進(jìn)水平和職業(yè)崗位資格要求,有利于學(xué)生就業(yè)、創(chuàng)業(yè)和未來職業(yè)生涯發(fā)展的課程資源和校本課程、校本教材的開發(fā)正在全面推進(jìn)。信息化環(huán)境下的多種教材形態(tài),因其內(nèi)容海量、更新速度快、呈現(xiàn)形式豐富、沖擊力強(qiáng)大,適應(yīng)了職業(yè)教育職業(yè)、崗位、專業(yè)和設(shè)施設(shè)備及工藝方案、操作標(biāo)準(zhǔn)變化快的特殊需求,全面推動(dòng)了職業(yè)教育課程改革。
3.以虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)為牽動(dòng),創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)
科學(xué)合理的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)方案,應(yīng)該是虛實(shí)結(jié)合、虛擬仿真與實(shí)際操作有效融合的建設(shè)方案,無論哪一種“能力形態(tài)的獲得”,實(shí)操實(shí)訓(xùn)的現(xiàn)實(shí)作用都是不可替代的。虛實(shí)結(jié)合不僅解決了實(shí)操實(shí)訓(xùn)進(jìn)不去、看不見、難再現(xiàn)、多污染、高消耗、不安全、設(shè)施設(shè)備不足、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師不足等眾多難題,而且將趣味性、現(xiàn)場(chǎng)氛圍、個(gè)性化導(dǎo)訓(xùn)、智能化考核、分層次實(shí)訓(xùn)等先進(jìn)的教育思想融入其中,創(chuàng)造出智能化、信息化、現(xiàn)代化的實(shí)訓(xùn)環(huán)境。只有虛實(shí)結(jié)合、融入信息化要素的實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)方案,才能實(shí)現(xiàn)智能化實(shí)訓(xùn)教學(xué)目的,才會(huì)符合職業(yè)教育教學(xué)技能獲得規(guī)律,才能使學(xué)生提早了解工廠、了解崗位、了解自己畢業(yè)后的工作環(huán)境,才會(huì)給我們帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益及質(zhì)量效益。
4.以虛擬仿真實(shí)訓(xùn)為手段,構(gòu)建質(zhì)量評(píng)價(jià)體系
建立“學(xué)校、行業(yè)、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)和其他社會(huì)組織等方面共同參與的教育教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制”,是一個(gè)關(guān)系到職業(yè)教育健康發(fā)展的根本性問題。以“應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)教學(xué)仿真實(shí)訓(xùn)軟件系統(tǒng)”項(xiàng)目為代表的實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件,創(chuàng)造了在虛擬仿真環(huán)境下的社會(huì)化、專業(yè)化教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系,營(yíng)造出一個(gè)科學(xué)、規(guī)范、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的評(píng)價(jià)環(huán)境,為建立職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)新體系提供了必要的支撐。我院的兩個(gè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)項(xiàng)目所采用的評(píng)價(jià)內(nèi)容、手段、方法及標(biāo)準(zhǔn),完全來源于現(xiàn)場(chǎng)、來源于社會(huì)、來源于技能考核標(biāo)準(zhǔn),與現(xiàn)場(chǎng)、社會(huì)的評(píng)價(jià)模式高度吻合,這比以往封閉在校園內(nèi)進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià),更具有真實(shí)性、科學(xué)性、客觀性,更具有促進(jìn)作用、激勵(lì)作用及導(dǎo)向作用。
虛擬仿真系統(tǒng)利用的考試方法,滿足了學(xué)生自我測(cè)試學(xué)習(xí)成績(jī)的客觀需求;通過隨機(jī)搜索學(xué)生操作能力的即時(shí)考核方法,滿足了教師隨時(shí)監(jiān)控學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)的客觀需求;能夠分析學(xué)生在線學(xué)習(xí)能力的智能考核系統(tǒng),滿足了個(gè)性化考核的需求。
1.組建由學(xué)院、企業(yè)多方共同組成的“聯(lián)合艦隊(duì)”,整合優(yōu)勢(shì)虛擬仿真軟件,保障虛擬仿真軟件建設(shè)的前瞻性
聯(lián)合知名企業(yè)、行業(yè)協(xié)會(huì)、虛擬仿真軟件開發(fā)及平臺(tái)建設(shè)技術(shù)支持企業(yè)和多所高職學(xué)院組成“聯(lián)合艦隊(duì)”,聘請(qǐng)不同技術(shù)專長(zhǎng)的國(guó)內(nèi)外知名企業(yè)專家和具有不同研究專長(zhǎng)的資深教育教學(xué)專家,組成項(xiàng)目建設(shè)指導(dǎo)小組。由具有國(guó)際水準(zhǔn)的行業(yè)、企業(yè)領(lǐng)域業(yè)務(wù)骨干與學(xué)校教學(xué)骨干、技術(shù)支持企業(yè)技術(shù)骨干組成虛擬仿真軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì),根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)及企業(yè)員工的職業(yè)發(fā)展需求和終身學(xué)習(xí)需求,貫徹IEEE、IPC等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、集合企業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和崗位技能標(biāo)準(zhǔn),整合高職院?,F(xiàn)有的虛擬仿真軟件,充分吸納企業(yè)優(yōu)質(zhì)虛擬仿真軟件,滿足教師、學(xué)生、企業(yè)員工、自主學(xué)習(xí)者多元學(xué)習(xí)需求。
2.運(yùn)用國(guó)際先進(jìn)技術(shù)構(gòu)建開放式虛擬仿真軟件平臺(tái)
共享型虛擬仿真軟件建設(shè)要依賴于技術(shù)平臺(tái),通過IT技術(shù)將各院校重點(diǎn)專業(yè)優(yōu)質(zhì)虛擬仿真軟件、行業(yè)企業(yè)相關(guān)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)典型案例有序整合起來,實(shí)現(xiàn)教學(xué)虛擬仿真軟件共享。虛擬仿真軟件平臺(tái)對(duì)于運(yùn)行服務(wù)而言,一方面維護(hù)管理平臺(tái),以保證其準(zhǔn)確、可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行;另一方面,也需要依據(jù)用戶的習(xí)慣與需求逐步修正技術(shù)平臺(tái)的某些模塊部件,實(shí)現(xiàn)虛擬仿真軟件最大化的利用與輻射。虛擬仿真軟件建成后,實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)的交叉訪問、檢索、下載、在線學(xué)習(xí)、在線操作、在線測(cè)試、自主創(chuàng)新、組合創(chuàng)新等功能并能滿足同時(shí)在線訪問用戶達(dá)萬人的需求。
系統(tǒng)平臺(tái)可以采用網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)架構(gòu),利用服務(wù)器和磁盤陣列實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)型分布式存儲(chǔ)與管理,用磁盤陣列進(jìn)行備份。由高性能的中心服務(wù)器、存儲(chǔ)磁盤陣列,以及各個(gè)合作院校服務(wù)器和存儲(chǔ)磁盤陣列組成虛擬仿真軟件運(yùn)行平臺(tái),既可以保護(hù)各高職院校虛擬仿真軟件的知識(shí)產(chǎn)權(quán),同時(shí)又方便對(duì)授權(quán)用戶提供虛擬仿真軟件服務(wù),建設(shè)集虛擬仿真軟件集成與共享、虛擬仿真軟件個(gè)性化定制、教改成果推廣與利用、人才信息采集與發(fā)布等功能為一體的,并能隨著時(shí)代進(jìn)步和技術(shù)演進(jìn)而可持續(xù)發(fā)展的服務(wù)體系。
3.采用項(xiàng)目管理,建立運(yùn)行機(jī)制,保證虛擬仿真軟件建設(shè)的持續(xù)性
采用項(xiàng)目管理辦法,建立虛擬仿真軟件開發(fā)的管理機(jī)制、虛擬仿真軟件開發(fā)的管理平臺(tái)試運(yùn)行與測(cè)試辦法、虛擬仿真軟件管理平臺(tái)和虛擬仿真軟件評(píng)審鑒定辦法。加強(qiáng)虛擬仿真軟件建設(shè)過程監(jiān)控,明確權(quán)責(zé)、保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán),充分發(fā)揮項(xiàng)目聯(lián)合建設(shè)單位與虛擬仿真軟件使用用戶潛能,使虛擬仿真軟件建設(shè)者、虛擬仿真軟件用戶在建設(shè)、管理、運(yùn)用、維護(hù)和二次開發(fā)等方面高度合作、深度參與。探索教學(xué)虛擬仿真軟件開放性建設(shè)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀教師、先進(jìn)設(shè)備、優(yōu)質(zhì)虛擬仿真軟件共享,實(shí)現(xiàn)共贏。
4.建立虛擬仿真軟件的評(píng)審鑒定機(jī)制
一是完善資源評(píng)審制度,探索資源管理“股份制”。建立資源評(píng)審機(jī)制,確保資源建設(shè)質(zhì)量。建立資源評(píng)審委員會(huì)、資源評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)、資源遴選流程、資源的定期更新流程等。資源建設(shè)完成后,通過運(yùn)行平臺(tái),對(duì)資源庫(kù)進(jìn)行試運(yùn)行,收集問題與建議,多方評(píng)審,持續(xù)改進(jìn),確保資源庫(kù)的建設(shè)質(zhì)量。同時(shí),對(duì)平臺(tái)技術(shù)支持系統(tǒng)進(jìn)行定期評(píng)價(jià),提出改進(jìn)建議,促進(jìn)支持系統(tǒng)技術(shù)水平提高。建立對(duì)資源投入的實(shí)物資本、資金資本、知識(shí)資本等的評(píng)價(jià)與利益分享機(jī)制,確保資源持續(xù)更新與不斷豐富。對(duì)資本價(jià)值進(jìn)行評(píng)估,模擬股份制運(yùn)作,做到誰投入誰受益,多投入多受益。
二是推行“會(huì)員積分制”和“資源排行榜”。建立資源使用和推廣的激勵(lì)機(jī)制,鼓勵(lì)各方積極參與資源使用與推廣。采用會(huì)員免費(fèi)注冊(cè)、積分管理、星級(jí)會(huì)員、免費(fèi)使用和有償(支付積分)使用相結(jié)合的機(jī)制。根據(jù)注冊(cè)用戶使用和推廣資源的次數(shù)進(jìn)行累計(jì)積分,積分累計(jì)到一定數(shù)量后,會(huì)員級(jí)別提升,資源使用數(shù)量和權(quán)限增加,也可利用積分“購(gòu)買”資源。每年度評(píng)選資源“年度明星”使用者,給予積分或其他獎(jiǎng)勵(lì)。進(jìn)一步促進(jìn)優(yōu)質(zhì)資源的有效使用和在更大范圍內(nèi)的推廣。建立在庫(kù)資源使用定期統(tǒng)計(jì)和發(fā)布制度。在庫(kù)資源使用率每季度進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并在主頁(yè)定時(shí)發(fā)布資源應(yīng)用季度排行榜,對(duì)使用率高的資源的提供者給予積分或?qū)嵨铼?jiǎng)勵(lì),對(duì)使用率低的資源實(shí)行淘汰。
1.虛擬資源與文檔類教學(xué)資源“和諧發(fā)展”
鑒于學(xué)院現(xiàn)有專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)主要以文檔圖片及動(dòng)畫視頻為主,該類型的教學(xué)資源有建設(shè)快、易傳播使用等特點(diǎn),在目前的教育體系下仍有著重要的地位,虛擬資源作為新型的教學(xué)資源模式還不能完全替代文檔資源。在文檔資源與虛擬資源的建設(shè)中應(yīng)以學(xué)生的需求出發(fā),以系統(tǒng)理論為指導(dǎo),優(yōu)化虛擬資源與文檔資源的結(jié)構(gòu)比例。學(xué)校在建設(shè)虛擬資源時(shí)充分考慮專業(yè)及課題的結(jié)構(gòu)要求,以融合互補(bǔ)的共建策略,實(shí)現(xiàn)虛實(shí)資源的和諧發(fā)展。采取利用文檔類資源來滿足學(xué)習(xí)者的基本教學(xué)需求,利用虛擬資源來滿足學(xué)生在實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)過程中高層次的實(shí)際操作需求,尤其要注意保持資源體系的科學(xué)性、系統(tǒng)性,通過文檔資源與虛擬資源的和諧共建,充分發(fā)揮各類資源的功能和優(yōu)勢(shì)。
2.現(xiàn)有教學(xué)資源與虛擬資源物理及邏輯整合
學(xué)院通過示范建設(shè)及精品課程、精品專業(yè)的建設(shè)已經(jīng)形成了大量的資源,并存于網(wǎng)絡(luò)中心資源服務(wù)器中,供師生調(diào)用。在處理虛擬資源時(shí)就與現(xiàn)有的資源在物理上進(jìn)行統(tǒng)一的整合,便于資源的統(tǒng)一管理與維護(hù),且開發(fā)基于兩類型資源統(tǒng)一的搜索與查看門戶,成立資源查看知識(shí)節(jié),即在用戶查到本課程的資源時(shí)同時(shí)可以在醒目位置列出該課程資源相應(yīng)單元的虛擬資源,對(duì)于用戶而言無需區(qū)分查找資源,兩類資源在邏輯結(jié)構(gòu)中作為一個(gè)整體,從而實(shí)現(xiàn)虛擬資源與現(xiàn)有資源的物理及邏輯整合。
如果將職業(yè)教育教學(xué)資源信息化建設(shè)與職業(yè)教育教學(xué)改革、師資隊(duì)伍建設(shè)、校企合作、教學(xué)研究有效結(jié)合,并將其嵌入職業(yè)教育教學(xué)的新思路、新觀念、新內(nèi)涵,它必將會(huì)迸發(fā)出巨大的、不可替代的潛能,會(huì)使我們收到事半功倍的突出效果。如果將虛擬仿真資源賦予先進(jìn)的職業(yè)教育思想、理念和真實(shí)、生動(dòng)的職業(yè)活動(dòng)內(nèi)容,它必將從一種手段和形式轉(zhuǎn)化為一個(gè)“統(tǒng)領(lǐng)”職業(yè)教育教學(xué)改革的有力抓手,并成為職業(yè)教育教學(xué)深層改革的重要突破口,成為破解職業(yè)教育教學(xué)改革眾多難題的有力武器!☉
[1]魏民.職業(yè)教育教學(xué)資源信息化建設(shè)是推動(dòng)職業(yè)教育教學(xué)改革的重要突破口[J].會(huì)議論文,2012.
[2]林容容.虛擬仿真技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用[J].技術(shù)信息,2011(21).
(實(shí)習(xí)編輯:崔璨)
book=47,ebook=41
TP202
:B
:1673-8454(2012)13-0047-03