張同鈺

(咸陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西 咸陽(yáng) 712000)

0 引言

隨著國(guó)內(nèi)建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)建筑工程類專業(yè)畢業(yè)生的需求持續(xù)上升,促使該類專業(yè)的教育規(guī)模不斷擴(kuò)大。但隨著建筑企業(yè)招聘規(guī)模的擴(kuò)大與安全管理要求的提升,建筑工程類專業(yè)在實(shí)踐教學(xué)中遇到的技術(shù)難題逐漸凸顯[1]。建筑工程類專業(yè)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)往往涉及復(fù)雜的設(shè)備、嚴(yán)苛的實(shí)驗(yàn)環(huán)境與大量的資源消耗,成本高昂,尤其是高風(fēng)險(xiǎn)、大規(guī)模的實(shí)驗(yàn),普通本科生難以直接參與,限制了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的自主性。場(chǎng)地與實(shí)踐時(shí)間的限制也使一些隱蔽工程與大型實(shí)驗(yàn)難以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示。為解決這些技術(shù)難題,建設(shè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地成為高職院校優(yōu)化建筑工程類專業(yè)教學(xué)效果的重要途徑。在高職院校虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)中,虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)占據(jù)核心地位,倡導(dǎo)高校積極運(yùn)用多媒體虛擬現(xiàn)實(shí)與數(shù)值模擬技術(shù)打造逼真的虛擬實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景與實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),推動(dòng)教學(xué)方法與實(shí)驗(yàn)手段的創(chuàng)新研究與實(shí)踐嘗試[2]。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)可有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不足與局限性,為建筑工程教育的發(fā)展注入新的活力與動(dòng)力。

基于此,構(gòu)建虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系并加以檢驗(yàn),以期提升建筑工程類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的效果與質(zhì)量,幫助學(xué)生更好地掌握核心專業(yè)知識(shí)與技能,提升其工程實(shí)踐能力與創(chuàng)新思維能力,為未來(lái)的職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建

在深入研究高職院校虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)質(zhì)量因素的基礎(chǔ)上,結(jié)合高職院校虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)特點(diǎn),構(gòu)建高職院校虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系,包括各種可能的風(fēng)險(xiǎn)因素與評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),旨在全面、客觀地評(píng)估高職院校虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)質(zhì)量。詳見(jiàn)表1。

表1 高職院校虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系Tab.1 Construction quality evaluation system of virtual simulation practical training base in higher vocational colleges

2 權(quán)重計(jì)算

為評(píng)估高職院校虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)質(zhì)量,采用包含三個(gè)關(guān)鍵參數(shù)Ex、En與He的評(píng)價(jià)體系,分別用于量化數(shù)值的大小、波動(dòng)情況及離散程度。借鑒熵法對(duì)指標(biāo)的靈活性進(jìn)行優(yōu)化,將專家的主觀判斷轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)以反映不確定性。融合主觀與客觀測(cè)量,確保所得權(quán)重分布更科學(xué)、準(zhǔn)確地體現(xiàn)出各風(fēng)險(xiǎn)因素的重要性。運(yùn)用m位專家與n個(gè)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),借助云模型的逆生成器算法推導(dǎo)出針對(duì)第j個(gè)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的云模型數(shù)值特征值計(jì)算公式,具體表達(dá)如下:

(1)

(2)

(3)

其中,i=1,2,…,m;j=1,2,…,n;Exj,Enj,Hej分別是第j個(gè)指標(biāo)的期望值、熵值與超熵值。用傳統(tǒng)權(quán)重計(jì)算方法求解第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重βj,公式如下:

(4)

3 質(zhì)量評(píng)價(jià)體系合理性檢驗(yàn)

在評(píng)估過(guò)程中,將實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)質(zhì)量劃分為五個(gè)等級(jí),進(jìn)行定性描述,分別為極低、低、中等、高與極高,旨在建立科學(xué)、合理、易操作的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系,為高職院校虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)提供支持。質(zhì)量評(píng)價(jià)等級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)詳見(jiàn)表2。

表2 質(zhì)量評(píng)價(jià)等級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)Tab.2 Quality evaluation grade classification standard

為確保高職院校虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的準(zhǔn)確性與有效性,邀請(qǐng)9位專家對(duì)其進(jìn)行調(diào)研分析,對(duì)基地建設(shè)進(jìn)行細(xì)致的評(píng)分。為確保評(píng)價(jià)的一致性與準(zhǔn)確性,采用統(tǒng)一的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則供專家參考,在評(píng)價(jià)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則的科學(xué)性與合理性,確保評(píng)價(jià)結(jié)果能夠真實(shí)反映實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)水平。詳見(jiàn)表3。

表3 質(zhì)量評(píng)價(jià)評(píng)分結(jié)果Tab.3 Results of quality evaluation score

利用式(1)～式(3)分別計(jì)算各質(zhì)量影響因素的預(yù)期得分Exj、離散度Enj與隨機(jī)度Hej,基于式(4)確定各影響因素的權(quán)重βj。各質(zhì)量指標(biāo)的預(yù)期值展現(xiàn)出良好的分布狀態(tài),區(qū)間差異更為明顯。熵值與超熵值反映了專家意見(jiàn)的離散程度,采用權(quán)重計(jì)算方法所獲得的風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重值主要集中在7%～9%,顯示出相對(duì)均勻的權(quán)重分布。詳見(jiàn)表4。

表4 質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的客觀加權(quán)計(jì)算結(jié)果Tab.4 Results of objective weighted calculation of the quality evaluation index

4 質(zhì)量評(píng)價(jià)等級(jí)影響因素的權(quán)重

基于9位專家在調(diào)研階段的評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行權(quán)重計(jì)算發(fā)現(xiàn),一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重排序?yàn)?實(shí)訓(xùn)實(shí)施>實(shí)訓(xùn)效果>實(shí)訓(xùn)條件>創(chuàng)新與發(fā)展。在12個(gè)二級(jí)指標(biāo)中,權(quán)重排在前三位的為基地特色與創(chuàng)新C11、校內(nèi)效果C5與社會(huì)服務(wù)C6。詳見(jiàn)表5。

表5 質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的總體層次排序Tab.5 Overall hierarchical ranking of quality evaluation indicators

5 結(jié)論與建議

運(yùn)用熵權(quán)法從實(shí)訓(xùn)條件、實(shí)訓(xùn)實(shí)施、實(shí)訓(xùn)效果及創(chuàng)新與發(fā)展四方面對(duì)高職院校虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)質(zhì)量進(jìn)行全面而深入的評(píng)價(jià)分析。結(jié)果表明,實(shí)訓(xùn)實(shí)施是建設(shè)的核心,實(shí)訓(xùn)效果緊隨其后,實(shí)訓(xùn)條件與創(chuàng)新發(fā)展同樣重要。在二級(jí)指標(biāo)中,基地特色與創(chuàng)新、校內(nèi)效果與社會(huì)服務(wù)的作用尤為突出。總之,虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)不僅能夠有效提升建筑相關(guān)專業(yè)的教學(xué)效果,還是加強(qiáng)學(xué)生工程職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)的關(guān)鍵途徑?；诖?提出如下建議:

5.1 豐富資金來(lái)源,加強(qiáng)社會(huì)聯(lián)系

虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)及未來(lái)發(fā)展高度依賴于資金的投入。為解決高職院校資金存在的問(wèn)題,學(xué)校除自有資金外,還應(yīng)積極吸引社會(huì)資本的投入。可通過(guò)制訂合理的融資策略,采取多元化的融資方式,如企業(yè)投資、政府補(bǔ)貼、社會(huì)捐贈(zèng)等組合方式有效降低籌資成本,提升資金使用效率。高職院校應(yīng)加強(qiáng)與社會(huì)各界的溝通合作,利用自身教學(xué)與科研優(yōu)勢(shì),探索與企業(yè)、政府、社會(huì)組織的創(chuàng)新合作模式,共同推動(dòng)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)與發(fā)展,為高職院校的教學(xué)與科研提供有力支持。

5.2 加強(qiáng)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)操作靈活性,提升教學(xué)效果

在實(shí)際教學(xué)應(yīng)用中,可采用小組模式或個(gè)人模式讓學(xué)生使用虛擬仿真訓(xùn)練平臺(tái)。學(xué)生可分組討論操作的要求與步驟,合力完成實(shí)際訓(xùn)練任務(wù),培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。也可根據(jù)自身在練習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題自主選擇需要加強(qiáng)操作的環(huán)節(jié)與步驟,從而有針對(duì)性地提升實(shí)際操作能力[3]。教師也可提供針對(duì)性指導(dǎo),及時(shí)指出學(xué)生的不足之處,糾正學(xué)生的錯(cuò)誤,從而有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力,以達(dá)到較好的教學(xué)效果。

5.3 推動(dòng)教學(xué)方式多樣化,增強(qiáng)基地創(chuàng)新

將虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合,構(gòu)建創(chuàng)新、立體、多元的實(shí)踐教學(xué)體系是大勢(shì)所趨。①虛擬場(chǎng)景中的實(shí)踐操作必須以教學(xué)為基礎(chǔ),整合教學(xué)內(nèi)容,合理安排實(shí)踐環(huán)節(jié)。教師應(yīng)結(jié)合專業(yè)課程與行業(yè)需求優(yōu)化教學(xué)策略,設(shè)計(jì)靈活的實(shí)踐教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。②高職院?？缮?jí)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),對(duì)接虛擬場(chǎng)景,創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系,整合多種教學(xué)方法,改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式與教學(xué)結(jié)構(gòu),開(kāi)發(fā)多樣化的教學(xué)角度與教學(xué)方法。虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)可與實(shí)際教學(xué)工作實(shí)踐相結(jié)合[4],充分發(fā)揮數(shù)據(jù)集成與標(biāo)引技術(shù)的優(yōu)勢(shì),優(yōu)化培訓(xùn)課堂教學(xué)效果。③高職院校可利用實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)深度,提升平臺(tái)使用率。