摘 要:虚拟仿真实践教学是高等职业教育信息化建设的重要内容,符合行业发展趋势和教育改革趋势。文章提出将虚拟仿真实践教学深入应用在电子类专业拔尖人才培养中,并具体构建出电子类专业教学信息化平台,平台由信息资源与硬件资源共同建设,为学生学习、教师教学、校企合作共同使用。
关键词:虚拟仿真 电子专业 人才培养
虚拟仿真实验室是虚拟仿真技术应用的重要载体。随着虚拟仿真技术的成熟,人们渐步认识到虚拟仿真技术在教育领域的应用价值。建立虚拟仿真实验室不仅可以辅助科研工作,在实践教学方面也具有高效率﹑易于维护等诸多优点。因此,通过建立虚拟仿真实验室,能够培养学生实践创新能力,满足学生自主学习需要,从而实现对学生贯通式的培养,以适应大众化教育背景下学生个性化发展的需要。
一、虚拟仿真实践教学的理论基础
虚拟仿真实践教学以“发现学习理论”为理论基础。美国著名的教学家和认知心理学家杰罗姆·布鲁纳提出“在实践中学习以及直觉思维”的理论。布鲁纳强调人类认知学习的重要性,并指出人类自身对事物的认知有其规律及结构。布鲁纳的研究从人的知觉过程和心理特征切入,深入剖析了教育发展问题,并提出发现法是教育认知方法的核心,由此提出发现学习理论。该理论认为知识的核心是结构,结构特征决定记忆的分类性质,知觉是知识归纳的途径和过程,人们对事物的判断往往取决于思维的直觉特质。知识学习的过程中,个体不断主动探索,发现学习是学习的核心,使用直觉思维在实践中学习可以实现知识体系的自我构建过程。虚拟仿真实践教学通过直观认知培养学生的直觉思维,实现了实践认知与理论学习相互映射的良好效果,尤其对于工程管理专业的施工技术类课程的教学,可以较大程度提升学生的理解程度以及课堂的趣味程度。
二、开发特色鲜明的电子类实践课程虚拟仿真教学资源
根据现有的实验实训条件,结合专业课程体系中的电子类实践教学内容,按照“虚实结合、相互补充、能实不虚”的原则,通过整合和优化原有项目、开发新项目等多种形式,遴选和挖掘一批能够符合学科发展方向、体现专业培养特色和具有较高推广应用价值的电子类实验实训项目。在此基础上,通过自主设计或者与企业合作开发等多种形式,开发能够逼真再现真实实验和实训的环境,可以满足学生自主学习要求的电子类虚拟仿真实验系统,从而丰富实践课程教学资源。值得注意的是,在当前网络共享主义盛行的大环境下,开发虚拟仿真教学资源必须要体现出本单位的培养特色,尽可能避免重复建设,力争做到“人无我有,人有我优”。
三、虚拟仿真实验平台在拔尖人才培养中的作用
虚拟仿真实验平台能够提供更多实验环境拓展学生知识面。由于科学技术的迅速发展,新器件、新仪器层出不穷,实验室设备的更新很慢,如何能让学生及时了解和掌握最新技术和新产品,虚拟仿真实验则可以满足上述需求,改变传统实验教学模式,培养实践创新型人才。传统实验教学模式实验内容较单一,验证性实验较多,设计性和创新性相对较少,不能很好地培养和锻炼学生的实践和创新能力。虚拟仿真实验平台建立,不仅可以灵活地加入多种设计性实验内容,而且通过完成虚拟仿真实验学生还可以培养自己的独立思考能力激发学习兴趣,培养学生的实践创新能力。
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目前,虚拟仿真技术在职业技能培训中发挥的作用越来越大,也正被广大的职业教育工作者所接受。但是,它在职业教育领域中的应用不仅仅在于技能培训,它应有更宽更广的应用领域。传统的高职教育人才培养模式是在一定的高职教育理论、教育思想指导下,按照特定的培养目标和人才规格,以相对稳定的教学内容和课程体系,管理制度和评估方式,实施人才教育。学院以推进“虚实交替”工学结合人才培养模式的改革为突破口,与企业紧密合作,在学院“虚拟工场”与企业实景码头间交替使用“虚”“实”训练设备,取“虚”“实”之长,避“虚”“实”之短,使高职学院培养大型港口设备操作人员“零距离”上岗变为可能, 使学院成为国内培养顶尖操作人员的摇篮。
“虚实交替”工学结合人才培养模式改革,不仅对我国高职高专电子类专业的人才培养模式改革起到引领和示范作用, 而且对其他工科专业利用虚拟仿真技术进行人才培养模式创新也起到推动和促进作用。
四、整合优化实验教学资源,重视科研成果向实践教学转化
虚拟仿真实验教学中心建设的核心内容是构建虚拟仿真实验教学资源,它主要分为软件共享虚拟实验、仪器共享虚拟实验和远程控制虚拟实验三类。整合优化电子类学科各课程优质的教学资源是虚拟仿真实验教学中心建设的重点,实验教学资源整合能促进学科交叉和融合,对加强创新人才的培养和提高教学与科研水平具有重要的意义。虚拟仿真实验教学资源的建设要根据教高司函[2013]94号文件中的要求,以构建国家虚拟仿真实验教学中心为目标,充分利用信息化作为主要技术指标,兼顾信息化技术特征、高度仿真的实验环境和对象以及满足高职教学要求的三项本质特征,围绕电子类学科建设发展规划和专业人才培养的目标要求。
五、应用实验室进行课程设计时应该注意的问题
首先要认清虚拟实践与实操实训的关系。虚拟现实技术应用于高职实训教学,改善了实训环境,优化了教学过程,但不能完全代替现场真实的操作。在课程设计上,应该本着“能实不虚、虚实结合、相互补充”的原则。
其次,要充分发挥“虚拟”与“实体”实验各自的优势。应该充分发挥虚拟技术的优势,将虚拟仿真实验与真实实验相互融合。而需要手工成形或者需要在机械设备加工前进行部分手工成形的加工,还是应该由实习教师带领学生进行真实的现场操作,将“虚拟”与“现实”有机融合起来,以达到最佳的教学效果。
再次,要加强教学人才队伍的建设。虚拟仿真实训教学系统的建设和发展,离不开高素质高技能人才队伍的支撑。目前高职院校普遍设有信息及相关专业,可以以此作为依托,培养虚拟仿真技术的开发团队,也可以与软件企业合作,共同开发,优化实验教学资源,丰富教学内容。
最后,要促进教学改革的深入,扩大共享范围。积极在校内的相关专业及其他院校推广应用虚拟仿真实践教学,建设有序开放的实验室管理平台,提高资源的共享度与效益。这种共享既包括开展虚拟仿真实验教学师资的培训,也涵盖对其他院校教学资源的共同利用。
电子类专业虚拟仿真实验教学中心根据学校人才培养的目标定位,坚持“学科融合、教研协同、校企联合、资源共享”的实验教学理念,采用虚实结合挖掘资源效能,把实践和创新能力的培养放在了首要位置,近年来取得了丰硕的教学成果,示范与辐射作用显著,为学校创新人才的培养做出了积极贡献。
参考文献
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基金项目1:中国高等教育学会职业技术教育分会2018年度课题[“互联网 +”视阈下虚拟仿真在《电子技术》课程建设中的改革实践](GZYYB2018006)
基金项目2:2019年度浙江省哲学社会科学规划课题“行业企业参与高职院校拔尖人才培养的实证研究”研究成果(19NDJC400YBM)
论文作者:陈丽琴
论文发表刊物:《素质教育》2019年12月总第327期
论文发表时间:2019/10/10
标签:仿真技术论文; 人才培养论文; 教学资源论文; 电子论文; 高职论文; 虚实论文; 实训论文; 《素质教育》2019年12月总第327期论文;