摘要:隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,虛擬現(xiàn)實(VR)和增強現(xiàn)實(AR)技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,虛實結(jié)合的智能化實訓(xùn)平臺應(yīng)運而生,為中職建筑工程施工專業(yè)的教學(xué)改革提供了新的思路和方法。這種教學(xué)模式不僅能夠為學(xué)生提供豐富的實踐體驗和學(xué)習(xí)資源,還可以降低教學(xué)成本和風(fēng)險,提高教學(xué)效率和質(zhì)量。基于此,本文以建筑工程施工專業(yè)課程教學(xué)為例,探討了虛實結(jié)合的智能化實訓(xùn)平臺在中職教育中的應(yīng)用實踐,通過構(gòu)建虛擬現(xiàn)實場景,實現(xiàn)對實際工程項目的模擬操作和實踐訓(xùn)練,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實踐能力;通過應(yīng)用智能化技術(shù),實現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的實時監(jiān)控和指導(dǎo),以提高教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:虛實結(jié)合;智能化實訓(xùn)平臺;建筑工程施工;中職教育
建筑工程施工專業(yè)作為培養(yǎng)建筑行業(yè)人才的重要基地,其教學(xué)質(zhì)量直接關(guān)系到未來建筑行業(yè)的發(fā)展水平。然而,傳統(tǒng)的教學(xué)方法往往難以滿足現(xiàn)代建筑工程施工專業(yè)的教學(xué)需求,特別是在實踐操作方面存在較大的局限性。因此,如何創(chuàng)新教學(xué)模式,以提高教學(xué)效果,成為當(dāng)前建筑工程施工專業(yè)教育的重要課題。而虛實結(jié)合的智能化實訓(xùn)平臺作為一種新型的教學(xué)模式,為建筑工程施工專業(yè)的教學(xué)改革提供了新的可能。首先,該平臺可以通過虛擬仿真技術(shù)模擬真實的建筑工程施工環(huán)境,讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進行實踐操作,從而加深對理論知識的理解和掌握。其次,該平臺還可以提供實時的反饋和指導(dǎo),及時幫助學(xué)生糾正錯誤,提高學(xué)生的技能水平。最后,虛實結(jié)合的智能化實訓(xùn)平臺還可以降低教學(xué)成本和風(fēng)險,提高教學(xué)效率和質(zhì)量,并為建筑工程施工專業(yè)的教學(xué)改革提供了有力支持。
一、中職建筑工程施工專業(yè)應(yīng)用智能化實訓(xùn)平臺教學(xué)的優(yōu)勢
虛實結(jié)合的智能化實訓(xùn)平臺是一種將虛擬仿真技術(shù)與實際操作相結(jié)合的教學(xué)平臺,通過利用先進的計算機技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等手段,模擬真實的建筑工程施工環(huán)境,讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中結(jié)合實體設(shè)備進行實際操作訓(xùn)練。這種平臺具有高度的真實性和互動性,能夠為學(xué)生提供豐富的實踐體驗和學(xué)習(xí)資源[1]。首先,通過虛實結(jié)合的智能化實訓(xùn)平臺,學(xué)生可以更加直觀地了解建筑工程施工流程和操作規(guī)范,從而提高學(xué)習(xí)效率。其次,該平臺可以為學(xué)生提供實踐操作機會,讓學(xué)生能夠更好地掌握技能,并提高實踐能力。此外,傳統(tǒng)的建筑工程施工專業(yè)實訓(xùn)需要投入大量的設(shè)備和場地資源,并且存在一定的安全風(fēng)險。而智能化實訓(xùn)平臺通過虛擬仿真技術(shù)降低了教學(xué)成本和風(fēng)險,使得更多的學(xué)校和學(xué)生能夠享受到高質(zhì)量的實踐教學(xué)資源。最后,智能化實訓(xùn)平臺不僅可以用于教學(xué),還可以用于科研和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。學(xué)校可以與企業(yè)或研究機構(gòu)合作,共同開發(fā)和完善平臺功能,以推動產(chǎn)學(xué)研深度融合。
二、中職建筑工程施工專業(yè)課程智能化實訓(xùn)平臺教學(xué)實踐問題分析
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,虛實結(jié)合的智能化實訓(xùn)平臺在中職建筑工程施工專業(yè)中得到了快速發(fā)展。該平臺將虛擬仿真技術(shù)與實際操作緊密結(jié)合,通過高度逼真的模擬環(huán)境,為學(xué)生提供了豐富的實踐操作機會[2]。隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)的不斷融入,智能化實訓(xùn)平臺的功能得以不斷完善,教學(xué)效果也得到了顯著提升。然而,虛實結(jié)合的智能化實訓(xùn)平臺在應(yīng)用過程中也暴露出一些問題,高校仍需不斷探索和實踐,以推動平臺在教學(xué)中的應(yīng)用和發(fā)展。
(一)中職建筑工程施工專業(yè)智能化實訓(xùn)平臺教學(xué)效果
當(dāng)前,虛實結(jié)合的智能化實訓(xùn)平臺已經(jīng)在中職建筑工程施工專業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。首先,學(xué)生可以通過平臺模擬真實的施工場景進行各種實踐操作,如搭建模型、操作設(shè)備等。而平臺可以根據(jù)學(xué)生的操作情況提供實時反饋和指導(dǎo),幫助學(xué)生更好地掌握技能。其次,部分學(xué)校還可以與企業(yè)合作,將實際工程項目引入平臺,讓學(xué)生在模擬環(huán)境中完成實際任務(wù),以提高實踐能力[3]。目前,虛實結(jié)合的智能化實訓(xùn)平臺已經(jīng)取得了一定的發(fā)展成果。越來越多的中職學(xué)校開始引入這一平臺,并用于輔助教學(xué)和學(xué)生實踐。隨著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用的深入,該平臺的功能和性能也隨之不斷提升,并在中職建筑工程施工專業(yè)中取得了顯著的成效。首先,該平臺提高了學(xué)生的實踐能力和職業(yè)素養(yǎng),使學(xué)生能夠更好地適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需求;其次,平臺降低了教學(xué)成本和風(fēng)險,提高了教學(xué)效率和質(zhì)量;最后,通過平臺的實踐應(yīng)用,學(xué)生的創(chuàng)新意識和團隊協(xié)作能力也得到了有效提升。
(二)智能化實訓(xùn)平臺下建筑工程施工專業(yè)教學(xué)中的問題
盡管虛實結(jié)合的智能化實訓(xùn)平臺取得了顯著效果,但仍存在一些不足之處。首先,平臺的虛擬環(huán)境與實際施工現(xiàn)場仍存在一定的差異,無法完全模擬真實的施工環(huán)境和條件,可能導(dǎo)致學(xué)生在實際操作中遇到一些未知的問題和挑戰(zhàn)。其次,平臺的操作界面和交互方式有時不夠友好,對于一些初學(xué)者來說可能存在一定的學(xué)習(xí)難度[4]。此外,平臺的更新和維護也需要投入大量的人力和物力資源,有時難以滿足學(xué)校的需求。最后,平臺的安全性和隱私保護仍需進一步加強,以確保學(xué)生和教師的信息不被泄露和濫用。
造成上述不足之處的原因主要有以下幾點:①技術(shù)發(fā)展的局限性使得虛擬環(huán)境無法完全模擬真實的施工條件[5]。盡管技術(shù)在不斷進步,但仍然存在一些難以克服的技術(shù)難題。②平臺的開發(fā)和設(shè)計需要考慮到不同用戶的需求和習(xí)慣,但在實際操作中,可能難以完全滿足所有用戶的需求。③此外,平臺的更新和維護需要投入大量的人力和物力資源,但由于資金和技術(shù)等方面的限制,有時難以滿足學(xué)校的需求。
虛實結(jié)合的智能化實訓(xùn)平臺在中職建筑工程施工專業(yè)中仍面臨著一些挑戰(zhàn):①如何進一步提高平臺的模擬精度和真實性,使其更加貼近實際施工現(xiàn)場。②如何優(yōu)化平臺的操作界面和交互方式,以降低學(xué)習(xí)難度,提高用戶體驗。③如何保障平臺的穩(wěn)定性和安全性,以防止數(shù)據(jù)泄露和攻擊=。
三、虛實結(jié)合智能化實訓(xùn)平臺在中職建筑工程施工專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用
智能化實訓(xùn)平臺在中職建筑工程施工專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用具有諸多優(yōu)勢,有利于提高教學(xué)效果和學(xué)生實踐能力。然而,在實際應(yīng)用過程中,高校也需要注意一些問題,如技術(shù)難題、教學(xué)資源不足等。因此,高校需要不斷探索和改進,以推動智能化實訓(xùn)平臺在中職建筑工程施工專業(yè)教學(xué)中的廣泛應(yīng)用;利用虛擬仿真技術(shù)模擬建筑工程施工現(xiàn)場,通過實時互動功能促進師生交流與討論;根據(jù)學(xué)生需求推薦個性化學(xué)習(xí)路徑,實現(xiàn)實踐評估與反饋,以推動教學(xué)資源共享。
(一)建筑工程施工專業(yè)課程智能化實訓(xùn)平臺教學(xué)策略
1.虛擬仿真教學(xué)
智能化實訓(xùn)平臺借助先進的虛擬仿真技術(shù),為學(xué)生構(gòu)建了一個高度逼真的建筑工程施工環(huán)境。在這個虛擬環(huán)境中,學(xué)生可以接觸到各種復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)、施工設(shè)備和施工工藝,并進行實踐操作。通過搭建模型、操作虛擬設(shè)備等方式,學(xué)生能夠直觀地了解施工流程和操作規(guī)范,加深對理論知識的理解。首先,虛擬仿真教學(xué)的優(yōu)勢在于其安全性和經(jīng)濟性,學(xué)生在虛擬環(huán)境中進行實踐操作,可以大大降低實際施工中可能出現(xiàn)的風(fēng)險,從而確保學(xué)生的安全。其次,虛擬仿真教學(xué)節(jié)省了大量的教學(xué)成本和時間,提高了教學(xué)效率。最后,虛擬仿真教學(xué)具有高度的靈活性和可重復(fù)性,教師可以根據(jù)需要設(shè)置不同的施工場景和任務(wù),讓學(xué)生反復(fù)練習(xí),直至熟練掌握相關(guān)技能。這種教學(xué)方式不僅提高了教學(xué)效率,還能夠幫助學(xué)生更加深入地理解和掌握施工知識和技能。
2.實時互動教學(xué)
首先,智能化實訓(xùn)平臺具備實時互動功能,使得師生之間的交流更加便捷高效。在平臺上,學(xué)生可以隨時向教師提問,教師也可以及時對學(xué)生的操作進行指導(dǎo)和點評。這種即時反饋機制有助于學(xué)生及時糾正錯誤,并提高技能水平。其次,學(xué)生之間也可以通過平臺進行互動學(xué)習(xí),通過分享自己的操作經(jīng)驗和交流學(xué)習(xí)心得,形成相互學(xué)習(xí)、共同進步的良好氛圍。這種學(xué)習(xí)方式有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,并提高學(xué)習(xí)效果。
3.個性化學(xué)習(xí)路徑
首先,智能化實訓(xùn)平臺可以通過分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和興趣愛好,為每個學(xué)生推薦合適的學(xué)習(xí)資源和路徑。學(xué)生則可以根據(jù)自己的實際情況和需求,選擇適合自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容和難度。例如,對于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生,平臺會提供更多的基礎(chǔ)知識和操作練習(xí);對于已經(jīng)掌握基本技能的學(xué)生,平臺會提供更高級的任務(wù)和挑戰(zhàn),以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。這種個性化的學(xué)習(xí)方式有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛力,并提高學(xué)習(xí)效果。其次,智能化實訓(xùn)平臺可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進度和反饋,動態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)路徑和內(nèi)容。例如,如果學(xué)生在某個環(huán)節(jié)遇到困難,平臺會及時提供幫助和支持;如果學(xué)生在某個方面表現(xiàn)出色,平臺則會給予更多的挑戰(zhàn)和機會。
(二)基于智能化實訓(xùn)平臺的建筑工程施工專業(yè)教學(xué)設(shè)計
以中職建筑工程施工專業(yè)“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工”課程為例,應(yīng)用智能化實訓(xùn)平臺需要注意優(yōu)化教學(xué)設(shè)計。
1.教學(xué)目標(biāo)
知識與技能:讓學(xué)生掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工的基本知識和操作技能,包括鋼筋的加工、混凝土的攪拌與澆筑等。
過程與方法:通過實踐操作和案例分析,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和解決問題的能力。
情感態(tài)度與價值觀:激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、細致的工作態(tài)度,以提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。
2.教學(xué)內(nèi)容與重難點
教學(xué)內(nèi)容:鋼筋的加工與連接、模板的制作與安裝、混凝土的攪拌與澆筑等。
重難點:鋼筋的連接技術(shù)、混凝土的配合比及澆筑質(zhì)量控制。
3.教學(xué)方法與手段
教學(xué)方法:采用理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)方法,包括講授、示范、實踐操作等。
教學(xué)手段:利用智能化實訓(xùn)平臺進行虛擬仿真教學(xué),結(jié)合現(xiàn)場教學(xué)視頻和案例分析,以增強學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗。
4.教學(xué)過程設(shè)計
導(dǎo)入新課:通過展示鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工的相關(guān)圖片和視頻,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引出本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容。
知識講解:系統(tǒng)地介紹鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工的基本知識和技術(shù)要點,包括鋼筋的加工與連接、混凝土的攪拌與澆筑等。
虛擬仿真操作:利用智能化實訓(xùn)平臺進行虛擬仿真操作,讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進行鋼筋的加工、混凝土的攪拌與澆筑等實踐操作,以加深對理論知識的理解。
案例分析:結(jié)合實際工程案例,分析鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工中常見的問題及解決方法,歐提高學(xué)生解決問題的能力。
總結(jié)歸納:總結(jié)歸納本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容,強調(diào)重難點知識,幫助學(xué)生鞏固所學(xué)內(nèi)容。
5.教學(xué)評價與反饋
教學(xué)評價:根據(jù)課堂表現(xiàn)、實踐操作、作業(yè)完成情況等,評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,以及時發(fā)現(xiàn)問題,并進行有針對性地指導(dǎo)。
教學(xué)反饋:收集學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等反饋意見,及時調(diào)整教學(xué)策略,優(yōu)化教學(xué)設(shè)計。
6.教學(xué)反思與改進
教學(xué)反思:反思本節(jié)課的教學(xué)過程,總結(jié)成功經(jīng)驗和不足之處,為后續(xù)的教學(xué)提供借鑒和改進方向。
教學(xué)改進:針對教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題和不足之處,制定相應(yīng)的改進措施,不斷優(yōu)化教學(xué)設(shè)計,以提高教學(xué)效果。
通過以上教學(xué)設(shè)計實例可知,智能化實訓(xùn)平臺在中職建筑工程施工專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用具有顯著優(yōu)勢。教師可以通過虛擬仿真操作、案例分析等方式,幫助學(xué)生更好地理解和掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工的基本知識和操作技能,并提高實踐能力和職業(yè)素養(yǎng)。同時,教師還可以結(jié)合教學(xué)評價與反饋機制,不斷優(yōu)化教學(xué)設(shè)計,以提高教學(xué)效果,為學(xué)生的未來發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。
四、結(jié)束語
虛實結(jié)合的智能化實訓(xùn)平臺在中職建筑工程施工專業(yè)教學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用前景和實踐價值。該平臺的應(yīng)用可以有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和實踐能力,降低教學(xué)成本和風(fēng)險,促進產(chǎn)學(xué)研合作。首先,高校需要關(guān)注平臺的更新和維護問題,以確保其能夠持續(xù)為教學(xué)提供穩(wěn)定、高效地支持。其次,為了更好地發(fā)揮智能化實訓(xùn)平臺的作用,高校需要加強師資隊伍建設(shè),以提升教師的信息技術(shù)應(yīng)用能力,使其能夠充分利用平臺的功能和優(yōu)勢進行教學(xué)。最后,高校需要加強對學(xué)生的指導(dǎo)和監(jiān)督,以確保學(xué)生能夠充分利用平臺進行學(xué)習(xí)和實踐。
作者單位:劉雪艷 河北省唐山市樂亭縣綜合職業(yè)技術(shù)學(xué)校
參考文獻
[1]潘旭文.虛實結(jié)合的智能化實訓(xùn)平臺在中職建筑工程施工專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].教師,2023(24):120-122.
[2]蔣曉云.虛實結(jié)合的實訓(xùn)平臺在建筑工程施工教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代物業(yè)(中旬刊),2020,19(4):122-125.
[3]周昀.“1+X”課證融通的“建筑設(shè)備與識圖”混合式課堂改革[J].電腦迷,2023(17):49-51.
[4]楊潤豐,楊愷,陳曉寧.建筑智能化工程技術(shù)專業(yè)虛實融合實訓(xùn)基地建設(shè)研究[J].廣東教育(職教),2019(7):24-25.
[5]任偉,葛慧杰,吳君,等.建筑智能化工程技術(shù)專業(yè)“1+X”建筑信息模型(BIM)證書教學(xué)實證研究[J].創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實踐,2021(4):38-40.