田政鋒

摘 要 闡明了仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的定義和特點(diǎn);對(duì)仿真實(shí)訓(xùn)在專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中的適用性和應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析;以智能化水利綜合仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)在專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用為例，研究總結(jié)了其對(duì)于學(xué)生崗位能力培養(yǎng)的具體效果。

關(guān)鍵詞 智能化;仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái);崗位能力;培養(yǎng)效果

引言

我國(guó)對(duì)仿真技術(shù)的研究早在20世紀(jì)90年代初就開始，但真正在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中應(yīng)用卻開始于21世紀(jì)，最先在高等教育教學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用[1]。經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展，仿真技術(shù)的應(yīng)用得到了廣泛推廣，尤其對(duì)于各高等職業(yè)院校實(shí)訓(xùn)教學(xué)整體水平的提高、學(xué)生崗位能力的培養(yǎng)起到了很好的促進(jìn)作用。仿真實(shí)訓(xùn)的廣泛推廣和使用是當(dāng)前職業(yè)教育教學(xué)方式突破的重要支撐，也是實(shí)現(xiàn)學(xué)生崗位能力培養(yǎng)目標(biāo)的重要保障。

1仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的定義和特點(diǎn)

仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)是指針對(duì)某特定的學(xué)習(xí)領(lǐng)域，借助計(jì)算機(jī)軟件、設(shè)備組件模型、3D或VR技術(shù)，所創(chuàng)造或模擬的虛擬訓(xùn)練環(huán)境、訓(xùn)練流程等封閉系統(tǒng)平臺(tái)[2]。仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的開發(fā)往往來(lái)源于真實(shí)的生產(chǎn)實(shí)踐，與各崗位技能培養(yǎng)需求密切相關(guān)，具有開放性、交互性、可操作性、安全性、節(jié)約性等主要特點(diǎn)。在平臺(tái)實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)思路上應(yīng)最大化與實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程相對(duì)應(yīng)，使實(shí)訓(xùn)對(duì)象在使用仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，獲得和實(shí)際工作流程、工作環(huán)境相近的實(shí)訓(xùn)體驗(yàn)，最終實(shí)現(xiàn)崗位能力訓(xùn)練目標(biāo)。

2仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)在專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中的適用性

在各類專業(yè)傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)中，由于受教學(xué)時(shí)間緊、實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地有限、實(shí)訓(xùn)設(shè)備（實(shí)體模型）造價(jià)昂貴、企業(yè)實(shí)訓(xùn)安排困難等因素影響，實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)不能有效實(shí)現(xiàn)，學(xué)生崗位技能得不到顯著提升，而仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)初衷正是為了有效解決上述問(wèn)題。

2.1 應(yīng)用仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)有利于實(shí)現(xiàn)專業(yè)教學(xué)過(guò)程與生產(chǎn)過(guò)程對(duì)接

強(qiáng)化工學(xué)結(jié)合，提高實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)質(zhì)量，培養(yǎng)符合產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)人才是職業(yè)教育內(nèi)涵發(fā)展目標(biāo)之一。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)展目標(biāo)，很多職業(yè)院校投入了大量經(jīng)費(fèi)建設(shè)實(shí)訓(xùn)室、購(gòu)置實(shí)訓(xùn)設(shè)備，在一定程度上保障了學(xué)生實(shí)訓(xùn)需求。但傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室設(shè)備更新速度較慢，學(xué)生通過(guò)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)所掌握技能往往與實(shí)際工作崗位所需技能不匹配，始終不能實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程與生產(chǎn)過(guò)程的有效對(duì)接。與傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室相比，仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)能根據(jù)行業(yè)新技術(shù)、新工藝發(fā)展方向，及時(shí)調(diào)整實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，保證了學(xué)生崗位技能實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的同步更新，最大化實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程與生產(chǎn)過(guò)程的對(duì)接。

2.2 應(yīng)用仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)有利于實(shí)現(xiàn)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)

《教育部關(guān)于職業(yè)院校專業(yè)人才培養(yǎng)方案制訂與實(shí)施工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》中明確指出，在人才培養(yǎng)方案制定過(guò)程中要“加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)，實(shí)踐性教學(xué)學(xué)時(shí)原則上占總學(xué)時(shí)數(shù)50%以上?！薄Ｓ纱丝梢?jiàn)，實(shí)踐教學(xué)是實(shí)現(xiàn)高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)往往要受教學(xué)時(shí)間、場(chǎng)地、實(shí)訓(xùn)耗材等因素制約，一些關(guān)鍵實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目無(wú)法開設(shè)或開設(shè)不足，實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量無(wú)法保障;借助于校外企業(yè)實(shí)訓(xùn)基地，雖然能在一定程度上解決上述問(wèn)題，但實(shí)現(xiàn)全天候的企業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)安排有較大困難。應(yīng)用虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)教學(xué)可以打破傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)場(chǎng)地固定、時(shí)間有限、設(shè)備耗材不足和內(nèi)容難改的困境。學(xué)生在課內(nèi)可以借助仿真實(shí)訓(xùn)實(shí)體模型進(jìn)行認(rèn)知和動(dòng)手操作訓(xùn)練，在課外利用仿真教學(xué)軟件進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、訓(xùn)練，課內(nèi)課外實(shí)訓(xùn)相互結(jié)合，將實(shí)訓(xùn)教學(xué)延伸到了實(shí)訓(xùn)室以外的任何地方，極大提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)的積極性。

2.3 應(yīng)用仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)有利于實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程教學(xué)目標(biāo)

仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)針對(duì)專業(yè)（群）核心崗位能力，綜合設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，可滿足絕大部分崗位核心課程實(shí)訓(xùn)需求;對(duì)于各類實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的實(shí)踐驗(yàn)證，以前只有到企業(yè)生產(chǎn)一線頂崗實(shí)習(xí)時(shí)才能進(jìn)行，而應(yīng)用仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)則可以將這類實(shí)踐驗(yàn)證以無(wú)限接近真實(shí)工作崗位的形式，在校內(nèi)就可以及時(shí)實(shí)現(xiàn);仿真實(shí)訓(xùn)的形式能夠呈現(xiàn)出某些學(xué)習(xí)對(duì)象的外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，便于學(xué)生學(xué)習(xí)和理解，同時(shí)提高訓(xùn)練的效率，節(jié)省時(shí)間和成本。仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的這些優(yōu)勢(shì)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)具體課程教學(xué)目標(biāo)是非常有利的。

3仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)對(duì)于學(xué)生崗位能力培養(yǎng)效果

酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)開設(shè)水利工程、水利水電建筑工程、水利水電工程管理等3個(gè)水利類專業(yè)，其中水利工程專業(yè)為中央財(cái)政支持的重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)。該專業(yè)學(xué)生的崗位核心能力為初步掌握水利工程施工技術(shù)，在實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方面應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)水利施工實(shí)訓(xùn)條件建設(shè)。在前些年，主要建有水利施工實(shí)訓(xùn)場(chǎng)，實(shí)訓(xùn)教師設(shè)計(jì)水利施工實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，學(xué)生通過(guò)真實(shí)的施工工藝流程，運(yùn)用實(shí)體材料，動(dòng)手完成水工建筑物建造施工實(shí)訓(xùn)。由于這種實(shí)訓(xùn)方式存在占地面積大、實(shí)訓(xùn)耗材成本高、學(xué)生參與覆蓋面不足、實(shí)訓(xùn)周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)，實(shí)訓(xùn)過(guò)程中往往無(wú)法細(xì)分小組進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，實(shí)訓(xùn)工位的不足，無(wú)法保證每個(gè)學(xué)生都能參與實(shí)訓(xùn)過(guò)程，需要掌握的關(guān)鍵技能點(diǎn)無(wú)法強(qiáng)化訓(xùn)練，“大水漫灌式”的教學(xué)較為普遍，實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量不能得到有效提高[3]。基于以上問(wèn)題，學(xué)院在2016年新建智能化水利綜合仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱水利仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)），在水利類各專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中廣泛應(yīng)用。

3.1 水利仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)具備功能

該水利仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)以實(shí)際工程為原型，主體設(shè)計(jì)為典型河流流域水資源綜合梯級(jí)開發(fā)的動(dòng)態(tài)模型，包括水資源開發(fā)與利用的五級(jí)水利樞紐，主要由一級(jí)水利樞紐二灘（拱壩）、二級(jí)水利樞紐劉家峽（重力壩）、三級(jí)水利樞紐公伯峽（土石壩）、四級(jí)水利樞紐洋潭（滾水壩）、五級(jí)水利樞紐橡膠壩模型綜合構(gòu)成。因地制宜將五種典型的壩體架設(shè)在一條河道上，將壩體所處的五種不同河床山形進(jìn)行銜接。通過(guò)模型內(nèi)智能循環(huán)供水等自動(dòng)控制系統(tǒng)和聲光電等高科技手段，動(dòng)態(tài)展現(xiàn)水工建筑的細(xì)部結(jié)構(gòu)特征和運(yùn)行原理。功能上滿足水利水電工程整體布置規(guī)劃、攔水壩、水庫(kù)、水泵站、農(nóng)田水利工程的認(rèn)知實(shí)習(xí)、教學(xué)演示、操作和運(yùn)行管理實(shí)訓(xùn)，主要服務(wù)于《水利工程施工技術(shù)》、《水電站》、《水工建筑物》等相關(guān)課程的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、課程改革、教學(xué)研究等方面。

3.2 水利仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的應(yīng)用效果