基于虚拟仿真的高职通信专业教学改革研究

梅容芳 屈珣 李艳红

摘要：随着科技的发展和社会的进步，我国的教育水平也得到显著提升。教育信息化已作为国家信息化的重要组成部分，成为教育现代化的重要标志。教育部在2012年3月13日印发了《教育信息化十年发展规划（2011—2020）》，发展规划明确要求推动信息技术与高等教育的深度融合，创新人才培养模式，创新优质数字教育资源共建共享机制，实现教育信息化可持续发展，促进教育链、人才链与标准链、创新链的有机结合。

关键词：虚拟仿真;实验教学;改革

本论文是宜宾职业技术学院院级科研项目《通信技术虚拟仿真实训室建设方案研究与设计》的课题成果。

一、虚拟仿真实验教学的现状

虚拟仿真实验教学的概念在20世纪末便被提出，但由于网络环境和技术条件的影响，直到2010年左右才开始进入快速发展阶段，2016年教育部共成立了300个国家级虚拟仿真实验教学中心，2017年教育部发文开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设，2020年建设1000项左右示范性虚拟仿真实验教学项目。

在当前的时代背景下，虚拟仿真技术主要是结合学科和专业特点，充分发挥多媒体、人工智能、数据库以及互联网等信息技术的优势，利用合理逼真的环境为学生提供实践教学帮助，让学生达成有效交互沟通，开展更为安全经济的学习，助推我国实验教学的进程，为教育发展提供更为优质的帮助。

通信技术专业开设相关课程专业技术强，课程内容具有涉及知识点繁杂、相关岗位多、建设流程多、动手操作多与工程施工现场结合紧密的特点。在教学实验室中搭建工程现场的实验环境较为困难，而大型工程设备价格昂贵，高成本会限制实验教学的可持续发展，但若实验教学若不涉及这部分内容，课程势必脱离实际应用，无法体现实验内容也无法达到与时俱进的目标。

结合虚拟仿真技术的良好发展态势，我们需要迅速改善专业学生实验实训环境，开展通信技术专业的虚拟仿真实训室建设方案设计和研究，以此为契机，打开专业实验室建设的口子，为促进通信技术专业学生实践能力、团队协作能力和创新能力的全面提升奠定基础。

二、虚拟仿真实验教学的目标

随着“新工科”专业的不断探索和发展，众多传统专业的人才培养理念和培养模式需要不断进行改革。以我院的通信类专业为例，她作为学院的特色专业， 近年来在招生及就业方面受到新兴“新工科”专业的影响较大，因此，急需在人才培养方案、课程体系构建、人才培养模式设计、教学方法与教学手段等方面进行大胆尝试和革新，以满足社会和通信行业对高素质复合型技术技能人才的需求目标。

1、丰富教学内容，提升学生的职业竞争力

通信类专业通过与企业相合作，协同推行产教融合项目，共同开发在线课程资源，联合培养从工程建设前期的勘察设计到中后期的施工管理全流程中涉及到的设计单位、建设单位、监理单位等多种岗位的技能要求，将勘察设计、业务调试、工程监理等内容整合到专业教学内容中，理实一体，对接具体的工作岗位需求进行人才培养。

2、丰富教学模式，提升教师的教学水平和科研能力

通信技术开展如登高作业、管道施工、端局业务开通、端局业务测试等真实实验困难，成本高、消耗大、不可逆、存在安全隐患。通过构建虚拟仿真实训平台，可以研究如何运用互联网在线虚拟仿真技术，实现随时、随地的自由实训，打破传统实验室的物理空间的限制，提供基于真实工程现场的3D虚拟工作场景，展示更多样化的教学模式。

3、模拟职业环境，提升学生的职业竞争能力

三、虚拟仿真实验教学的优点

通过计算机终端进入虚拟实验平台，在虚拟平台上运用虚拟设备进行实验操作，研究教师如何将理论课程与虚拟软件结合起来，让学生模拟真实的职业环境，身临其境体验真实的工程建设过程。通过反复实训，安全、高效的学习知识，培养基本的安全意识和良好的实验习惯，极大地拓展教学内容，提升职业竞争力。

计算机软硬件技术的发展和虚拟仿真技术的成熟，使得虚拟仿真在高职教育领域的应用价值逐渐体现，与《智能终端维护》、《现代通信原理》等在线课程结合，开展虚拟仿真实验教學项目建设，有利于提高课程的信息化水平和教学质量，为创新人才培养奠定基础。虚拟仿真教学中心作为高校教育信息化建设的重要组成部分，它既可用于进行高效的实验、实训教学以外，还可为学生技能竞赛提供场地，为教师科研成果转化提供平台，具有利用率高、易维护等诸多优点。具体表现为：

1、推动专业课程优化，培养更受欢迎的专业人才

通过2020年新建设的虚拟仿真实训室，基于通信工程项目建设进行系统开发与仿真，提供给使用者完全自主的实训环境，参数、配置连线、网络架构均可灵活自主搭配，满足各种级别各种层次的教学任务和科研需求，可繁可简，收放自如。

2、充分利用与挖掘平台功能，培养学生的创新设计能力

通过模拟真实的通信工程典型应用建设场景，可供学生开展平时的实验实训、毕业设计、技能竞赛等，提高学生的通信网络设计、施工创新能力和创业能力。

3、创新校企协同育人合作模式

通过与企业共同开发教学资源，优化现行课程体系，传递行业一线知识，提升综合教学质量;为教师提供配套的多媒体课程服务，逐步建设一支复合型师资队伍;为学院培养业界认可的金牌讲师，校企协同育人，全面提升学生的培养质量。

4、信息化教学提高教学效果

通过共建优秀课程资源，搭建一个师生交流的平台，有助于实现信息化教学，从本质上提高他们相关课程的学习效果，提高他们的创新能力。

5、助力参加专业技能竞赛

通过利用虚拟仿真实训室的设备平台开展全网规划、设计、配置与测试等训练项目，为开展全国职业技能竞赛通信类赛项及工信行指委主办的通信类竞赛提供训练和模拟竞技场所。

据调查，虚拟仿真技术的研究和应用已成为今后高校实验室建设的一个重要发展趋势，纵观现在的虚拟仿真实验平台，国外应用较多的是麻省理工学院的WebLab和卡耐基梅隆开放学习计划中的虚拟实验室，国内较为成熟的是清华大学工程力学虚拟仿真实验室和浙江大学虚拟电工电子网络实验室等。其中，清华大学率先建立了数字防灾与虚拟工程实验室，实现了基于虚拟现实技术的灾害模拟和仿真功能。随后，浙江大学、天津大学、中南大学、北京邮电大学等一些知名高校也相继建立了工程类虚拟仿真实验室。

宜宾职业技术学院，作为一所国家级骨干高职示范院校，当前正处在高职高专优质校建设期间，学院确定了“调迁、扩规、进位、升本”的战略目标，积极地开展产教融合、校企合作，各个二级学院要充分发挥自己的优势与特长，全面加强内涵建设和推进专业教学改革，加快实现学院的高质量发展。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.教育信息化十年发展规划（2011—2020）.教技[2012]5号.

[2]张京红.互联网+背景下的大学生创新创业教育人才培养模式初探[J].考试周刊，2017（99）：38.

[3]李锐敏.通信电子专业实践型人才培养与实验教学改革[J].时代农机，2018，45（11）：121.