文/王一飞 贺拥亮
　　职业技术教育虚拟仿真教学研究
　　文/王一飞 贺拥亮
　　本文通过对传统职业技术教育实践教学短板的分析，研究国内外基于虚拟仿真技术实训教学的现状，阐明了职业技术教育发展虚拟仿真系统的意义，为职业技术教育虚拟仿真教学研究提供一定的理论基础。
　　职业技术教育；实践教学；虚拟仿真
　　职业技术教育是为受教育者获得某种职业技能或者职业知识、形成良好的职业道德，从而满足从事一定社会生产劳动需要而开展的一种教育活动。其目的就是培养应用人才和具有一定文化水平和专业知识技能的劳动者，侧重于实践技能和实际工作能力的培养[1]。因此，在职业技术教育中，实践教学在所有课程中所占比重较高，也是考核评价的重点。

一、实践教学存在的短板

作为职业技术教育中教学的重点，实践教学就是要通过模拟实际工作环境，采用真实工作项目的实际案例，将理论应用于实际，强调学生参与性，在最短的时间内使学生在专业技能、实践经验、工作方法等方面得到提高[2]。但现阶段实践教学存在短板。

（一）设施陈旧落后

大多数职业技术教育院校建校时间早，能够满足实践教学任务的设施比较陈旧，有16%设备设施为2000年以前购置的，63%的设备设施为本世纪初购买的，其余为近几年购置的，更新速度慢，已经难以满足实践教学的需要。

（二）经费紧张缺乏

由于实践教学时间在这个教学时间分配中的比重较高，所有学员都要通过大量时间训练实操能力，需要一定数量的设施设备，以满足教学要求。但职业技术教育院校经费较少，加之设备设施价格较高，如传统机械车床8万元一台，数控机床就要16万一台，紧张的经费难以满足教学的需要。

（三）安全难以保证

实践教学不同于理论教学，需要学生动手操作，由于理论教学不够深入，学生实践动手机会少，尤其是第一次进行实训教学，学生往往忽视设施使用注意事项，大大增加了危险性。

（四）师资力量薄弱

随着我国经济的不断发展，越来越多的学生选择接受职业技术教育，掌握职业技能，以适应岗位工作的需求。但由于我国长期重视学历教育，对职业教育关注不够，导致院校发展不平衡，尤其是实践教学教师数量缺乏，不能满足教学的需要。

二、虚拟仿真技术在实践教育中的应用现状

虚拟仿真技术应用于实践教学源于国外，已经取得广泛应用成果，所训练的方面也涉及了诸多内容。国内高职院校也根据自身需求，大力发展虚拟仿真实践教学软件，并已经在日常教学中得到了广泛应用，建立了专门的虚拟仿真实训教室[3]。部分商业公司也进行虚拟仿真实训系统开发，甚至在军事领域也有一定的应用。

（一）国外应用现状

从上世纪90年代，美国就已经将虚拟仿真技术应用到物理学、分子生物学、海洋学以及核科学等许多科学领域，设计建造了对应的虚拟实验系统，取得了实质性的进展。其中，斯坦福大学对光学实验进行了虚拟化，学生可借助计算机和互联网，利用虚拟实验系统进行光学实验，极大地提高学习效率，提升了学生参与度。
　　英国牛津大学开发的虚拟实验室，能够让学生在互联网上进行相应的交互式化学实验。德国Ruhr大学建立的虚拟实验室，主要帮助学生学习控制工程方面的知识，能够直观的查看实验场景，具有较高的逼真度，能够实现实验交互式操作。加拿大达尔豪西大学建立的激光模拟仿真实验室，帮助学生在计算机平台上进行激光实验，大大缩减了经费，提升了安全度。

（二）国内发展现状

国内在虚拟仿真方面虽然起步较晚，但发展迅速，许多院校和科研机构已经投入到这个领域进行研究。
　　北京师范大学研究开发的三维电子线路实验系统，针对电工电子实验进行设计的一款虚拟仿真软件，帮助学生掌握实验仪器的操作使用方法，理解基本电路原理。浙江大学所设计的实验系统，为学生提供了完整的实验系统。上海交通大学利用C/S模型，搭建了机器人远程控制系统，可控制机器运动和产品加工。北京科技大学开发的汽车虚拟驾驶系统，为驾驶员培训提供了模拟平台[4]。

三、职业技术教育发展虚拟仿真系统的意义

当前我国职业教育还处在发展阶段，利用虚拟仿真技术，将实训课程程序化，可高效完成实践操作的训练任务。因此，虚拟仿真实践教学的建设是培养技能型人才的迫切需要，也是推进职业技术院校教学改革的必然趋势[5]。大力发展虚拟仿真技术，为破解教育资源短缺、人才发展缓慢等现实问题，提供了新方法和新思路。

（一）提高学习兴趣

利用虚拟仿真技术所设计的软件，将情景设置、互动交流等内容融入系统，所展示的三维动画、多场景以及配色，能够在各种假设中进行虚拟操作，所发映出的操作结果帮助学生更加直观的理解实践操作的方式方法，同时帮助教师提早让学生体会实训环境，避免第一次实践教学中出现误操作、违反操作规程的现象。

（二）节约经费使用

科学技术发展迅速，尤其是教学硬件设施更新速度快，投入经费多，教学硬件设施难以跟上技术进步的步伐，虚拟仿真技术可通过搭建的软件平台，不断根据技术发展现状，改进提升软件系统，可多次重复实践教学内容。

（三）适用的广泛性

在传统实践教学过程中，教师需要对学生进行手把手教授，而且受制于硬件设备，很多情况下只能部分学生操作。利用模拟仿真技术，学生能够在计算机前完成各种实训操作，体会真实操作场景，为日后独立实践操作奠定基础。同时，利用仿真软件建立的硬件设施模型，能够和传统教学相结合，做到边讲边练，巩固提高学习效果。

（四）解决教学难题

相较于以上几种优点，虚拟仿真技术能够对硬件设备进行全方位展现，对有些不可直观展示的结构原理和不可重组的精密设备进行三维直观展示，可利用模拟仿真训练系统提前让学生了解操作规程和注意事项，避免误操作，防止事故问题出现。
　　[1]林徐润，段虎．《虚拟仿真技术在职高实训教学中的应用》[J].深圳信息职业技术学院学报．2012，2（10）．
　　[2]蔡龙辉，《虚拟现实技术在职教实训教学中的应用研究》[D].广东技术师范学院，2014．
　　[3]杨春明，《采用模拟仿真教学提高学生实际操作能力的实践》[J]．2011，1（13）．
　　[4]高钰，《德国F+U职业技术学院的教学特色》[J]．2007，11.
　　[5]曾伟坚，《谈谈高等职业教育模拟仿真式课堂教学的知行关系》[J]．2012，5．
　　王一飞，硕士，武警杭州士官学校军械系装备器材教研室助教，主要研究非致命武器；
　　贺拥亮，硕士，武警杭州士官学校军械系枪械教研室助教，主要研究枪械管理。
　　武警杭州士官学校）

　　北极光 2015年9期