白 云 李 靜
(云南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 云南昆明 650500)
傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程受交通土建工程建設(shè)項(xiàng)目季節(jié)性強(qiáng)、時(shí)空跨度大的特點(diǎn)制約,主要存在一下幾個(gè)個(gè)方面的問題:
(1)學(xué)生很難做到對(duì)公路工程建設(shè)項(xiàng)目全過程的親身體驗(yàn)。道橋工程施工過程無法在校園內(nèi)再現(xiàn),即使是學(xué)生在工地現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)習(xí)也只能是對(duì)個(gè)別或局部施工的體驗(yàn)。
(2)學(xué)生很難做到在實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)過程中對(duì)公路工程各基本組成部分,如路線、路基、路面、橋梁、隧道和交通工程及附屬設(shè)施的全面認(rèn)識(shí),加之公路工程新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料的不斷涌現(xiàn),短期內(nèi)讓學(xué)生對(duì)此有較深了解和認(rèn)識(shí)也很困難。
(3)學(xué)生很難做到對(duì)公路工程建設(shè)項(xiàng)目綜合協(xié)同體驗(yàn)。公路工程項(xiàng)目涉及建設(shè)、施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理等多個(gè)單位,在具體施工中又涉及人工、材料、機(jī)械和工藝的配比等,因此,無論是宏觀協(xié)同,還是微觀協(xié)同,都很難在校園學(xué)習(xí)圈內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
(4)學(xué)生很難得到因失誤而產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)體驗(yàn)。交通土建工程的“不可逆性”、“不可挽回性”,使得交通土建工程的建設(shè)方案選擇充滿了風(fēng)險(xiǎn),但教學(xué)過程中的“試錯(cuò)”性體驗(yàn),又是一種較好的學(xué)習(xí)和認(rèn)知方式,也是提高學(xué)生責(zé)任意識(shí)的好辦法。
虛擬仿真實(shí)訓(xùn),顧名思義,“虛擬”+“仿真”+“實(shí)訓(xùn)”,即將真實(shí)項(xiàng)目生產(chǎn)過程通過信息化手段進(jìn)行虛擬,并將生產(chǎn)過程中專業(yè)技能點(diǎn)與專業(yè)課程相對(duì)接,通過面向?qū)W生技能訓(xùn)練的教學(xué)設(shè)計(jì),形成一整套可在計(jì)算機(jī)上獨(dú)立運(yùn)行的實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。虛擬仿真實(shí)訓(xùn)相較傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)的優(yōu)勢(shì)在于可將多樣化真實(shí)項(xiàng)目、案例等虛擬化后融入實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),打破了以往實(shí)訓(xùn)受生產(chǎn)過程時(shí)間、空間的限制,可隨時(shí)隨地感受真實(shí)生產(chǎn)過程、訓(xùn)練專業(yè)技能;學(xué)生可根據(jù)自己情況選擇感興趣或技能薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行選擇性練習(xí),真正讓按需學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)成為可能,讓學(xué)生的個(gè)性與差異性得到充分突顯與尊重,讓學(xué)生成為了學(xué)習(xí)的主人;在虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)里,角色體驗(yàn)成為學(xué)生全面掌握專業(yè)技能的又一重要支持;成本低、安全性高。
建設(shè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心能解決設(shè)備短缺和落后問題,可以從根本上解決現(xiàn)階段學(xué)校實(shí)訓(xùn)教學(xué)的主要問題,它提供了型號(hào)齊全、用之不竭、永遠(yuǎn)不會(huì)損壞的實(shí)訓(xùn)設(shè)備,并且可以不斷地?cái)U(kuò)充和發(fā)展,虛擬實(shí)訓(xùn)室的功能可以隨著軟件維護(hù)的進(jìn)行而不斷進(jìn)步。學(xué)生足不出戶就可以做各項(xiàng)實(shí)訓(xùn),獲得與真實(shí)實(shí)訓(xùn)一樣的體驗(yàn),從而豐富感性認(rèn)識(shí),加深對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解,減少經(jīng)費(fèi)的投入,并可向網(wǎng)絡(luò)學(xué)院、虛擬教育延伸。
我院道橋工程技術(shù)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心五大實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的建設(shè),能實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo):①通過工程力學(xué)仿真實(shí)訓(xùn)使學(xué)生對(duì)基本力學(xué)過程(拉、壓、扭、彎)有了全面直觀的認(rèn)識(shí),使原本枯燥、抽象的理論教學(xué)變得生動(dòng)形象,在提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)大大提高了學(xué)習(xí)效果。②通過三維虛擬仿真識(shí)圖的虛擬仿真訓(xùn)練,為學(xué)生在真實(shí)工程與抽象圖紙間建立起了一座溝通的橋梁,提高了學(xué)生空間想象力和工程識(shí)圖能力。③道路工程、橋梁工程、盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)與施工虛擬仿真實(shí)訓(xùn)使學(xué)生對(duì)各類工程的結(jié)構(gòu)類型、施工工藝、施工技術(shù)等具備全面、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),能進(jìn)行演示觀看、動(dòng)手操作和自主創(chuàng)新學(xué)習(xí)等不同層面的實(shí)訓(xùn)教學(xué),讓學(xué)生能完全自主、沉浸地學(xué)習(xí)和體驗(yàn)。
虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心只有不斷將真實(shí)生產(chǎn)過程系統(tǒng)全面地融入實(shí)踐過程,才能煥發(fā)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)的生命力,充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)和實(shí)訓(xùn)效果。制定適合我院虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心持續(xù)發(fā)展的運(yùn)行機(jī)制,讓實(shí)訓(xùn)中心更好地為教學(xué)服務(wù)。
(1)硬件的設(shè)備及時(shí)維護(hù),建立完善的硬件故障維護(hù)制度。
(2)道橋工程技術(shù)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)與信息安全。
依托我院“智慧校園”建設(shè)項(xiàng)目,全面提升虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)與信息安全,為下一步實(shí)訓(xùn)中心實(shí)現(xiàn)虛擬仿真教學(xué)資源行業(yè)企業(yè)共享、校校共享等遠(yuǎn)程教學(xué)培訓(xùn)奠定基礎(chǔ)、提供保障。
4.2.1良好的校企合作平臺(tái)為中心建設(shè)提供保障
道橋工程技術(shù)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)和運(yùn)行過程中,離不開道橋工程企業(yè)的支持。應(yīng)本著“優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、資源共享”的合作模式,邀請(qǐng)道橋工程企業(yè)深入?yún)⑴c到中心的發(fā)展規(guī)劃、平臺(tái)的持續(xù)開發(fā)、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容設(shè)計(jì)、生產(chǎn)性項(xiàng)目資源庫(kù)建設(shè)等環(huán)節(jié),為中心實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的真實(shí)性、施工技術(shù)的先進(jìn)性、實(shí)訓(xùn)技能點(diǎn)的準(zhǔn)確性等方面把好關(guān)。另一方面,依托虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)開發(fā)的軟件公司在軟件開發(fā)領(lǐng)域的專業(yè)性,打造能滿足道橋工程施工技能實(shí)訓(xùn)的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái),將真實(shí)項(xiàng)目虛擬化,提供學(xué)生實(shí)訓(xùn),并在后期做好系統(tǒng)維護(hù)、更新、再開發(fā)以及相關(guān)師資培訓(xùn)等工作。
4.2.2加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)
針對(duì)開發(fā)與應(yīng)用虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)過程總遇到的典型性、共通性問題,聯(lián)合軟件公司等采取集中短期培訓(xùn)的方式進(jìn)行解決,推動(dòng)項(xiàng)目的開展,提升教師開展虛擬仿真實(shí)訓(xùn)的技能,適應(yīng)現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)的影響。
4.2.3建全管理體系
在現(xiàn)有管理模式、管理制度、考評(píng)辦法及質(zhì)量保證體系的基礎(chǔ)上,根據(jù)實(shí)際運(yùn)行過程中遇到的問題及困難,進(jìn)一步調(diào)整和完善,以適應(yīng)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)的特點(diǎn),推進(jìn)有效運(yùn)行,提升教學(xué)和服務(wù)質(zhì)量。
道橋工程技術(shù)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心以教學(xué)資源的開放共享和充分使用為目標(biāo),建立有利于激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)和提高學(xué)習(xí)創(chuàng)新能力的教學(xué)效果考核、評(píng)價(jià)和反饋機(jī)制。根據(jù)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)的特點(diǎn),制定一系列實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理規(guī)章制度和辦法,如《虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室設(shè)備管理辦法》、《虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室設(shè)備故障處理流程》、《虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室日常工作管理制度》、《虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室管理人員崗位責(zé)任》、《虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室管理辦法》、《虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室安全、衛(wèi)生管理制度》、《虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教師定期培訓(xùn)制度》、《虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室崗前培訓(xùn)制度》、《虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心學(xué)評(píng)教制度》等。實(shí)行目標(biāo)、崗位責(zé)任制管理,從而使實(shí)訓(xùn)中心人員為學(xué)生服務(wù)的意識(shí)不斷得到強(qiáng)化,使虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量得到不斷提高。
4.2.4建立質(zhì)量保證體系
(1)建立虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)研究與人才培養(yǎng)獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制,激勵(lì)教師開展虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)研究,推動(dòng)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)更加完善、教學(xué)方法更加有效、教學(xué)管理更加科學(xué),從而保證虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)的可持續(xù)發(fā)展。
(2)做好實(shí)訓(xùn)前質(zhì)量控制,組織教師編寫虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)教案,實(shí)訓(xùn)任務(wù)書、教材等,并根據(jù)實(shí)訓(xùn)過程中的新情況、新要求,及時(shí)修訂完善教案、任務(wù)書、教材等,逐步建立與新實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系相配套的系列教訓(xùn)教材。
(3)跟蹤教學(xué)過程質(zhì)量。在教學(xué)過程中,針對(duì)暴露的問題,及時(shí)進(jìn)行集體討論、調(diào)整方案,對(duì)平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行不斷優(yōu)化和改進(jìn)。對(duì)每一次實(shí)訓(xùn)、每一個(gè)學(xué)生,指導(dǎo)教師都應(yīng)有相應(yīng)記錄,并在實(shí)訓(xùn)學(xué)生提交的總結(jié)報(bào)告上及時(shí)指出和糾正問題。實(shí)訓(xùn)課程結(jié)束后,進(jìn)行操作考試。
(4)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)后評(píng)價(jià)。實(shí)訓(xùn)中心定期開展實(shí)訓(xùn)教學(xué)教研活動(dòng),每學(xué)期課程結(jié)束后一周總結(jié)一個(gè)學(xué)期的開放實(shí)訓(xùn)成效,實(shí)訓(xùn)教師集體討論,針對(duì)上學(xué)期實(shí)訓(xùn)的難點(diǎn)、問題等進(jìn)行討論,同時(shí)根據(jù)每一屆學(xué)生的實(shí)際情況,選擇下學(xué)期實(shí)訓(xùn)內(nèi)容,寫出授課計(jì)劃和實(shí)訓(xùn)教案。
隨著信息技術(shù)的不斷推進(jìn),構(gòu)建虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心的技術(shù)將得到不斷完善和發(fā)展。虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用在道橋工程專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)是顯而易見的,在高校,應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)建設(shè)實(shí)訓(xùn)中心是實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方面發(fā)展的趨勢(shì),在實(shí)踐教學(xué)中必將發(fā)揮越來越深遠(yuǎn)的作用。讓道橋工程技術(shù)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心持續(xù)煥發(fā)生命力,必須要有行之有效的完善的運(yùn)行機(jī)制作為保障。