梅容芳 屈珣 李艷紅

摘要：隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步，我國的教育水平也得到顯著提升。教育信息化已作為國家信息化的重要組成部分，成為教育現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。教育部在2012年3月13日印發(fā)了《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020）》，發(fā)展規(guī)劃明確要求推動信息技術(shù)與高等教育的深度融合，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，創(chuàng)新優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源共建共享機(jī)制，實(shí)現(xiàn)教育信息化可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)教育鏈、人才鏈與標(biāo)準(zhǔn)鏈、創(chuàng)新鏈的有機(jī)結(jié)合。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真;實(shí)驗(yàn)教學(xué);改革

本論文是宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院院級科研項(xiàng)目《通信技術(shù)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案研究與設(shè)計(jì)》的課題成果。

一、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的概念在20世紀(jì)末便被提出，但由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和技術(shù)條件的影響，直到2010年左右才開始進(jìn)入快速發(fā)展階段，2016年教育部共成立了300個國家級虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，2017年教育部發(fā)文開展示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)，2020年建設(shè)1000項(xiàng)左右示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目。

在當(dāng)前的時代背景下，虛擬仿真技術(shù)主要是結(jié)合學(xué)科和專業(yè)特點(diǎn)，充分發(fā)揮多媒體、人工智能、數(shù)據(jù)庫以及互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的優(yōu)勢，利用合理逼真的環(huán)境為學(xué)生提供實(shí)踐教學(xué)幫助，讓學(xué)生達(dá)成有效交互溝通，開展更為安全經(jīng)濟(jì)的學(xué)習(xí)，助推我國實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)程，為教育發(fā)展提供更為優(yōu)質(zhì)的幫助。

通信技術(shù)專業(yè)開設(shè)相關(guān)課程專業(yè)技術(shù)強(qiáng)，課程內(nèi)容具有涉及知識點(diǎn)繁雜、相關(guān)崗位多、建設(shè)流程多、動手操作多與工程施工現(xiàn)場結(jié)合緊密的特點(diǎn)。在教學(xué)實(shí)驗(yàn)室中搭建工程現(xiàn)場的實(shí)驗(yàn)環(huán)境較為困難，而大型工程設(shè)備價格昂貴，高成本會限制實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可持續(xù)發(fā)展，但若實(shí)驗(yàn)教學(xué)若不涉及這部分內(nèi)容，課程勢必脫離實(shí)際應(yīng)用，無法體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也無法達(dá)到與時俱進(jìn)的目標(biāo)。

結(jié)合虛擬仿真技術(shù)的良好發(fā)展態(tài)勢，我們需要迅速改善專業(yè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)環(huán)境，開展通信技術(shù)專業(yè)的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案設(shè)計(jì)和研究，以此為契機(jī)，打開專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的口子，為促進(jìn)通信技術(shù)專業(yè)學(xué)生實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的全面提升奠定基礎(chǔ)。

二、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)

隨著“新工科”專業(yè)的不斷探索和發(fā)展，眾多傳統(tǒng)專業(yè)的人才培養(yǎng)理念和培養(yǎng)模式需要不斷進(jìn)行改革。以我院的通信類專業(yè)為例，她作為學(xué)院的特色專業(yè)， 近年來在招生及就業(yè)方面受到新興“新工科”專業(yè)的影響較大，因此，急需在人才培養(yǎng)方案、課程體系構(gòu)建、人才培養(yǎng)模式設(shè)計(jì)、教學(xué)方法與教學(xué)手段等方面進(jìn)行大膽嘗試和革新，以滿足社會和通信行業(yè)對高素質(zhì)復(fù)合型技術(shù)技能人才的需求目標(biāo)。

1、豐富教學(xué)內(nèi)容，提升學(xué)生的職業(yè)競爭力

通信類專業(yè)通過與企業(yè)相合作，協(xié)同推行產(chǎn)教融合項(xiàng)目，共同開發(fā)在線課程資源，聯(lián)合培養(yǎng)從工程建設(shè)前期的勘察設(shè)計(jì)到中后期的施工管理全流程中涉及到的設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位、監(jiān)理單位等多種崗位的技能要求，將勘察設(shè)計(jì)、業(yè)務(wù)調(diào)試、工程監(jiān)理等內(nèi)容整合到專業(yè)教學(xué)內(nèi)容中，理實(shí)一體，對接具體的工作崗位需求進(jìn)行人才培養(yǎng)。

2、豐富教學(xué)模式，提升教師的教學(xué)水平和科研能力

通信技術(shù)開展如登高作業(yè)、管道施工、端局業(yè)務(wù)開通、端局業(yè)務(wù)測試等真實(shí)實(shí)驗(yàn)困難，成本高、消耗大、不可逆、存在安全隱患。通過構(gòu)建虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺，可以研究如何運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)在線虛擬仿真技術(shù)，實(shí)現(xiàn)隨時、隨地的自由實(shí)訓(xùn)，打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的物理空間的限制，提供基于真實(shí)工程現(xiàn)場的3D虛擬工作場景，展示更多樣化的教學(xué)模式。

3、模擬職業(yè)環(huán)境，提升學(xué)生的職業(yè)競爭能力

三、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)

通過計(jì)算機(jī)終端進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)平臺，在虛擬平臺上運(yùn)用虛擬設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，研究教師如何將理論課程與虛擬軟件結(jié)合起來，讓學(xué)生模擬真實(shí)的職業(yè)環(huán)境，身臨其境體驗(yàn)真實(shí)的工程建設(shè)過程。通過反復(fù)實(shí)訓(xùn)，安全、高效的學(xué)習(xí)知識，培養(yǎng)基本的安全意識和良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，極大地拓展教學(xué)內(nèi)容，提升職業(yè)競爭力。

計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展和虛擬仿真技術(shù)的成熟，使得虛擬仿真在高職教育領(lǐng)域的應(yīng)用價值逐漸體現(xiàn)，與《智能終端維護(hù)》、《現(xiàn)代通信原理》等在線課程結(jié)合，開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)，有利于提高課程的信息化水平和教學(xué)質(zhì)量，為創(chuàng)新人才培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。虛擬仿真教學(xué)中心作為高校教育信息化建設(shè)的重要組成部分，它既可用于進(jìn)行高效的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)以外，還可為學(xué)生技能競賽提供場地，為教師科研成果轉(zhuǎn)化提供平臺，具有利用率高、易維護(hù)等諸多優(yōu)點(diǎn)。具體表現(xiàn)為：

1、推動專業(yè)課程優(yōu)化，培養(yǎng)更受歡迎的專業(yè)人才

通過2020年新建設(shè)的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室，基于通信工程項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)與仿真，提供給使用者完全自主的實(shí)訓(xùn)環(huán)境，參數(shù)、配置連線、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)均可靈活自主搭配，滿足各種級別各種層次的教學(xué)任務(wù)和科研需求，可繁可簡，收放自如。

2、充分利用與挖掘平臺功能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力

通過模擬真實(shí)的通信工程典型應(yīng)用建設(shè)場景，可供學(xué)生開展平時的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、技能競賽等，提高學(xué)生的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、施工創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力。

3、創(chuàng)新校企協(xié)同育人合作模式

通過與企業(yè)共同開發(fā)教學(xué)資源，優(yōu)化現(xiàn)行課程體系，傳遞行業(yè)一線知識，提升綜合教學(xué)質(zhì)量;為教師提供配套的多媒體課程服務(wù)，逐步建設(shè)一支復(fù)合型師資隊(duì)伍;為學(xué)院培養(yǎng)業(yè)界認(rèn)可的金牌講師，校企協(xié)同育人，全面提升學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。

4、信息化教學(xué)提高教學(xué)效果

通過共建優(yōu)秀課程資源，搭建一個師生交流的平臺，有助于實(shí)現(xiàn)信息化教學(xué)，從本質(zhì)上提高他們相關(guān)課程的學(xué)習(xí)效果，提高他們的創(chuàng)新能力。

5、助力參加專業(yè)技能競賽

通過利用虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室的設(shè)備平臺開展全網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、配置與測試等訓(xùn)練項(xiàng)目，為開展全國職業(yè)技能競賽通信類賽項(xiàng)及工信行指委主辦的通信類競賽提供訓(xùn)練和模擬競技場所。

據(jù)調(diào)查，虛擬仿真技術(shù)的研究和應(yīng)用已成為今后高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的一個重要發(fā)展趨勢，縱觀現(xiàn)在的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺，國外應(yīng)用較多的是麻省理工學(xué)院的WebLab和卡耐基梅隆開放學(xué)習(xí)計(jì)劃中的虛擬實(shí)驗(yàn)室，國內(nèi)較為成熟的是清華大學(xué)工程力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室和浙江大學(xué)虛擬電工電子網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室等。其中，清華大學(xué)率先建立了數(shù)字防災(zāi)與虛擬工程實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)了基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的災(zāi)害模擬和仿真功能。隨后，浙江大學(xué)、天津大學(xué)、中南大學(xué)、北京郵電大學(xué)等一些知名高校也相繼建立了工程類虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室。

宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院，作為一所國家級骨干高職示范院校，當(dāng)前正處在高職高專優(yōu)質(zhì)校建設(shè)期間，學(xué)院確定了“調(diào)遷、擴(kuò)規(guī)、進(jìn)位、升本”的戰(zhàn)略目標(biāo)，積極地開展產(chǎn)教融合、校企合作，各個二級學(xué)院要充分發(fā)揮自己的優(yōu)勢與特長，全面加強(qiáng)內(nèi)涵建設(shè)和推進(jìn)專業(yè)教學(xué)改革，加快實(shí)現(xiàn)學(xué)院的高質(zhì)量發(fā)展。

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