龍 芳

(長沙商貿(mào)旅游職業(yè)技術學院湘菜學院，湖南長沙，410116)

一、高職實訓課程教學現(xiàn)狀與問題

高職教育理念的內(nèi)涵在于實踐，即現(xiàn)代職業(yè)教育的實訓教學。高職教育實訓教學以培養(yǎng)高技能應用型復合人才為主要目標，高職實訓教學是高職教育的特色，是提高學生實際操作能力的重要環(huán)節(jié)。近年來，實訓教學模式已經(jīng)深入職業(yè)教育。我國高職教育實訓教學先后經(jīng)歷了二十多年的發(fā)展歷程，其以“產(chǎn)教融合、校企合作、工學交替”為基礎構建人才培養(yǎng)模式，以培養(yǎng)高技能應用型人才為主要目標，培養(yǎng)學生的職業(yè)技能。為更好地落實實訓教學，各高校紛紛建立校內(nèi)、校外的實訓基地。

實驗室在教學中能夠發(fā)揮較大的作用，但很多教師仍沿襲傳統(tǒng)的教學模式，習慣于在講授知識后，讓學生現(xiàn)場觀摩，進行實驗操作。這種教學方式枯燥乏味，無法讓學生快速掌握實操技能，導致很多實驗只能停留在理論知識的層面，學生無法親身體會實踐，也就難以融會貫通地理解知識，更加無法加以使用，達到舉一反三的效果。事實上，大多數(shù)高職院校開展實訓教學都采用實物教學的形式。這種形式雖然能讓學生對教學內(nèi)容有比較深的感性認識，但不能滿足知識更新迭代的要求，具體體現(xiàn)為以下三點。第一，教學成本高，儀器設備昂貴。隨著教育成本不斷增加，各高職院校對實驗室的投入力度很難維持。第二，教學形式單一，知識落后。受限于實訓室的建設成本和教學內(nèi)容更新的知識成本，高職院校的實訓教學一直難以與實際生產(chǎn)接軌。第三，學習情境難再現(xiàn)。例如，食品理化檢測過程中，某些化學變化現(xiàn)象轉瞬即逝，知識情境難以重現(xiàn)；體育專業(yè)需要反復模擬分析著名運動員在某些比賽中的特定動作來達到學習和分析的目的，但傳統(tǒng)教學手段難以滿足這一要求。

二、虛擬仿真應用于實訓教學的必要性

虛擬仿真(Virtual Reality，以下簡稱VR)是運用計算機技術模擬產(chǎn)生三維虛擬交互環(huán)境，達到情境再現(xiàn)效果的技術。[1]VR實訓教學是目前高職教育教學模式改革的主要內(nèi)容，也是實施信息化教學的重要手段。我國先后出臺了《關于開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作的通知》《教育信息化2.0行動計劃》等政策推動高職院校VR實訓室的建設，為促進職業(yè)教育改革提供了有力支撐?，F(xiàn)代職業(yè)教育正大力實施針對教師、教材和教法的“三教”改革。傳統(tǒng)教學過程以教師為中心，學生被動接受知識，教師是課堂中心，教師決定學生學什么、如何學。而實施“三教”改革后的現(xiàn)代課堂則提倡以學生為中心的主動學習方式，通過體驗情境，在操作中進行學習。VR技術應用到烹飪專業(yè)課程實訓教學中，就是將VR技術引入課堂教學或學生課外實踐中，切實提高教育教學質(zhì)量，推進高等教育內(nèi)涵式發(fā)展。[2-3]這一形式的優(yōu)勢有以下四點。

(一)豐富課程教學手段，做到因材施教

VR體驗式教學方法中的虛擬環(huán)境是三維立體式的場景，通過專業(yè)的眼鏡或頭盔等設備使學生沉浸其中，與虛擬環(huán)境中的物體進行實時交互。[4]例如，利用VR技術，可以建立各種虛擬實驗室，如化學、工程、地理、物理、生物實驗室等，其擁有傳統(tǒng)實驗室難以比擬的優(yōu)勢，能夠達到“進得去、看得見、動得了、易再現(xiàn)、更安全”的要求，秉承“虛實結合、以虛促實”的原則，呈現(xiàn)“職業(yè)性+場景性”的情境，讓學生能更好地理解和掌握抽象知識。利用VR公共實訓、VR+信息化教學、VR產(chǎn)品協(xié)同創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、VR專業(yè)技術技能培訓，能夠將虛擬的操作結果展示出來，讓學生身臨其境地在實踐課堂中更直觀、生動地學習，提高教學成效。

(二)改變教學環(huán)境，彌補傳統(tǒng)實訓課程的不足

一方面，VR課堂能夠有效規(guī)避真實實驗和操作中的各種危險。例如，烹飪化學實訓課可以利用虛擬現(xiàn)實技術進行各種虛擬實驗，讓學生在虛擬實驗環(huán)境中放心地進行在現(xiàn)實中存在一定風險的實驗，達到“進得去、看得見”的效果。另一方面，VR課堂可以降低實訓室建設的成本，節(jié)省教育成本。受設備、場地、經(jīng)費等硬件的限制，如廚房設施設備、食品安全檢測設備大多比較昂貴，高職院校實訓室的建設成本很高，許多實踐教學無法進行。利用VR系統(tǒng)，學生佩戴VR眼鏡就可以進行各種實驗，獲得與真實實驗一樣的體現(xiàn)，在保證教學效果的前提下極大地節(jié)省教學成本。

(三)突破時間和空間的限制，提高教學效果

利用VR技術，一方面可以突破傳統(tǒng)實訓室中空間、時間的限制，實現(xiàn)宏觀與微觀的視覺感受。例如，學生在分析食品風味時，需要對風味的呈味機理、味感物質(zhì)成分進行研究。運用VR技術，學生就可以進入這些物體的內(nèi)部進行觀察。一些需要幾十年甚至上百年才能觀察的變化過程，學生通過VR技術就可以在很短的時間內(nèi)完整地進行觀察。另一方面，VR技術具有可重復性。利用VR技術，教師可以反復模擬特定事件，詳細分析結果或供學生模仿，再通過技術手段記錄學生模仿的效果，達到傳統(tǒng)教學手段難以達到的教學效果。

(四)建立新型師生關系，調(diào)動學生學習積極性

VR課堂能充分調(diào)動學生的積極性。學生對過于復雜的新知識，只憑文字和圖片記憶記憶，沒有任何實操，是很難達到教學效果的。例如，烹飪化學課程實踐教學中需要用到的大型精密檢測儀器，如電子舌和電子鼻模擬人的味覺和嗅覺系統(tǒng)等，都只有經(jīng)過反復實操才能掌握，而實際情況是工廠和企業(yè)都不可能讓學生進行實操，學生很難掌握復雜的知識。但是，利用VR輔助記憶，學生就能很快在親身體驗下掌握這些知識。教師只需要制作一個VR內(nèi)容，將抽象的事物融入大型的場景，并進行知識的關聯(lián)，就能幫助學生結合真實情境理解抽象知識，加深學生對知識的印象。

三、虛擬仿真應用于高職實訓教學的實例

基于烹飪專業(yè)的VR實訓基地建設，其核心課程包括烹飪化學、現(xiàn)代廚政管理、中式烹調(diào)工藝、中式面點工藝、冷菜制作工藝、宴會設計與實踐、湘菜制作工藝等。[4-6]這些核心課程均需要學生反復訓練，熟練掌握技巧。但是，作為八大菜系之一的湘菜，在熱烹、冷制、甜調(diào)三大類烹調(diào)技法中，每類包含的小技術少則幾種、多則幾十種，導致湘菜教學十分復雜和困難，學生在傳統(tǒng)的實物教學中無法反復嘗試并熟練掌握上百種菜品的制作技巧與工藝。為此，長沙商貿(mào)旅游職業(yè)技術學院湘菜學院(以下簡稱我院)基于VR技術創(chuàng)設真實學習情境，同時結合高職專業(yè)教育特色，以烹飪專業(yè)湘菜制作工藝及現(xiàn)代廚政管理兩門核心課程建設為基礎，對接行業(yè)標準和崗位核心能力培養(yǎng)的要求，創(chuàng)新教學模式，通過標準化、流程化、規(guī)范化的湘菜制作工藝VR教學與學習，讓學生在寢室、教室、圖書館、家中均可完成湘菜制作工藝的學習。

與此同時，我院在培養(yǎng)學生基礎能力的同時，也非常注重對學生安全生產(chǎn)的操作訓練。例如，在現(xiàn)代廚政管理課上，廚師在實際生產(chǎn)中可能會面臨突發(fā)停電、天然氣泄漏和起火等突發(fā)情況。在以實物教學為基礎的實訓教學中，教師無法模擬這些危險的突發(fā)應急情況。通過VR教學，VR軟件會隨機出現(xiàn)各種突發(fā)應急情況讓學生反復進行訓練，以此打破傳統(tǒng)課堂授課模式的局限，培養(yǎng)學生的安全操作思維。

四、虛擬仿真的實踐教學平臺建設措施

我院VR實訓基地按照“厚基礎、寬口徑、強能力、揚個性、求創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)要求，以專業(yè)培養(yǎng)方案、實驗教學大綱為準繩，以信息技術與現(xiàn)代教育技術為載體，以數(shù)字化實驗教學要素資源與共享平臺建設為抓手，以優(yōu)質(zhì)實驗教學資源的開放與共享為目標，以“積為教用、虛為實用、虛實互補、提升實效”的理念，提出了職業(yè)院校烹飪專業(yè)課程實踐教學的“點面結合，一心三庫”的構建思路，形成了“以學生為本，以能力培養(yǎng)為核心，充分發(fā)揮數(shù)字化實驗教學資源的共享優(yōu)勢，通過實施虛實結合的實驗教學模式和形成性實驗考核體系，系統(tǒng)地培養(yǎng)學生的實驗技能、科學思維和創(chuàng)新能力”的VR實驗教學體系，如圖1所示。

圖1 烹飪專業(yè)課VR實訓教學平臺框架

(一)完善國家VR實驗教學項目的頂層設計

在教育部引領和“VR實驗教學創(chuàng)新聯(lián)盟”推動下，我院正努力建立和完善VR實驗教學體系，進行全面布局和引導，保證VR實訓室建設的必要性和必須性。具體來說，我院引入“互聯(lián)網(wǎng)+”和“5G”新技術，建成以VR開發(fā)平臺和數(shù)字專業(yè)場景開發(fā)平臺為主要內(nèi)容的VR基地，使教育教學場景向可視化、立體化、可交互和可定制方向發(fā)展，使其成為機制靈活、運轉高效的實訓教學平臺。此外，我院還制訂VR實驗室的評估體系和激勵措施，提高虛擬資源建設的水平和質(zhì)量，便于資源建設的可持續(xù)性改進。

(二)搭建“線上+線下”一體化教學管理云平臺

我院通過對實訓理論教學管理、VR管理、線下實訓教學管理和在線實訓教學評價體系的建設，搭建“線上+線下”一體化教學管理平臺。構建云服務管理平臺，對VR實訓基地中的人(師生、企業(yè)員工等)、資源(設備、軟件等)、功能、數(shù)據(jù)、場景等進行管理，實現(xiàn)基地資源使用率最大化；通過職業(yè)性與場景性結合貫穿理論教學、虛擬實訓、實物實訓全過程，打破教學實訓過程中“信息孤島”的弊端，采用教學互動的“雙向教學”模式，滿足教學資源管理、學習情況考評、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，并開放共享和持續(xù)應用與更新的需要，以湖南省餐飲管理專業(yè)教學資源庫為基礎構建“資源庫里學理論、VR實訓練方法、線下實操練技能”的教學模式。

(三)形成“點面結合，一心三庫”VR實訓體系

根據(jù)烹飪專業(yè)工作典型任務，我院開展了烹調(diào)工藝、廚房生產(chǎn)管理、食品雕刻與盤飾等課程的單元式實訓項目。實訓項目以生產(chǎn)原型構建 3D 現(xiàn)場和企業(yè)生產(chǎn)線為基礎，以企業(yè)真實生產(chǎn)項目為原型，形成了“點面結合，一心三庫”貫通的VR實訓體系，支撐“三教”改革，培養(yǎng)復合型技術技能人才，服務社會體系。此外，我院VR實訓平臺建設的教學資源內(nèi)容還緊密結合烹飪行業(yè)的新工藝、新標準、新要求等最新動態(tài)，解決烹飪專業(yè)傳統(tǒng)教學中的難重點問題，保證VR資源建設的可持續(xù)性。

(四)打造技藝精湛的VR+特色專業(yè)課程師資隊伍

我院基于產(chǎn)業(yè)學院和產(chǎn)教協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟加大校企合作力度，提倡企業(yè)精英進課堂，執(zhí)行企業(yè)導師制，鼓勵和邀請行業(yè)高職稱技能人才加入和補充實訓教師隊伍。同時，根據(jù)VR技術應用，結合對空間思維、模型構建、邏輯判斷、網(wǎng)絡技術等方面能力的需要，從多個方面加強VR實訓師資隊伍建設。

五、結語

高職院校實訓室是訓練學生專業(yè)技能，培養(yǎng)高素質(zhì)技能型應用人才的重要場所。依托湖南商貿(mào)旅游職業(yè)教育集團和湖南湘菜產(chǎn)業(yè)學院的優(yōu)勢平臺，我院充分結合產(chǎn)教融合建設基礎，通過VR實訓項目建設，達到在信息化教學、人才培養(yǎng)、技術研發(fā)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)及社會服務等方面的更好更快發(fā)展，為貫徹落實國家“三教”改革、培養(yǎng)復合型技術技能人才奠定了良好的基礎。該項目預期建設成為集VR公共實訓、“VR+信息化”教學、VR產(chǎn)品協(xié)同創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、VR專業(yè)技術技能人才培養(yǎng)與技能鑒定于一體的綜合性實訓基地，滿足湘菜產(chǎn)業(yè)專業(yè)群在信息化教學、VR專業(yè)實訓教學、VR行業(yè)前沿應用展示與體驗方面的需要，培養(yǎng)行業(yè)企業(yè)所需的高技術技能型人才。