虚拟仿真实训在职业教育教学中的应用与创新研究

范 红

（西安海棠职业学院，陕西 西安 710038）

0 引言

随着社会经济的快速发展、科技水平不断上升，虚拟仿真技术在日常生活当中的应用越来越频繁。为了满足当前社会的快速发展需求，教育教学方面需要不断改革和创新，而虚拟仿真实训平台能够在教育方面提供力所能及的帮助。虚拟仿真技术的广泛应用正在改变着人们的生活和工作，并对职业院校的教学与学习发挥着重要影响。虽然虚拟仿真实训平台建设对于教育教学具有不可忽视的作用，但鉴于我国虚拟仿真在教育领域的应用较晚，应用过程中存在着大量的问题，所以，为了能够推动职业教育教学改革，需不断挖掘其中存在的问题并加以解决。适应教育信息化的要求，研究探讨与信息技术深度融合的高职教育教学模式，设计基于虚拟仿真技术的高职专业课程教学内容、教学方法和实施途径，形成系统的可操作的研究成果，指导教学实践，推动教学改革。

1 虚拟仿真技术含义及特点

虚拟仿真技术是指利用虚拟软件模仿现实生活并以此完成各样任务。虚拟仿真技术是计算机技术高速发展后的产物，通过计算机作为基础设备借助基础应用软件采用高新科技实现了对现实事物的网络重建或真实在校，也就是所谓的虚拟仿真。从深远角度考虑，虚拟仿真技术是人类发展至今的必然产物，人类生活发展就必须要逐渐地掌握遵循自然规律并不断提高工作生活的效率，而虚拟仿真技术一方面是自然规律的重现，另一方面也提高了人们的感官和工作生活效率，成为现代生活中的一把利器。随着计算机技术功能不断完善，虚拟仿真技术及相关设备也会进一步发展，在未来发展中，虚拟仿真技术必将会为人们的生活提供更大的便利。

虚拟仿真技术具有四个基本特点：交互性、逼真性、沉浸性和虚拟性。交互性是指使用者使用虚拟仿真系统时，使用者与系统仿真之间呈现出一种相互关联的关系。使用者通过使用虚拟仿真技术得到系统反馈，并对系统功能进行不断调整和完善，而虚拟仿真系统也会自动识别使用者的需求进而满足使用者的各种要求，二者相互呼应相互反馈升级。逼真性是指虚拟仿真技术给用户带来较为真实的客户体验，具备极高的模仿性、仿真性。虚拟环境中所使用的各项数据和信息大部分都是来自现实生活的，比如，建筑和设施设备。对于操作者或使用者而言，进入虚拟环境就好像在现实生活中一样，具有较强的真实性和代入感。另外，虚拟系统中的很多设定都依赖于自然物理规律，这使得虚拟环境最大限度地还原成现实环境，给操作者最好的代入感，带给人们非常强烈的感官冲击。

2 虚拟仿真技术在教学中的应用现状

近些年，虚拟仿真技术的不断发展使各个行业和领域意识到虚拟仿真技术的重要性，在不同领域当中都能够看到虚拟仿真技术的身影，虚拟仿真技术的影响力不断扩大。虚拟仿真技术结合了现实技术和仿真技术，并将两种性质不同的技术结合起来，在人们的工作和生活中取得了有效的成果。计算机技术的发展极大地改变了人们在生活和工作中，利用机器代替了手工、解放了双手，许多先进的、现代化的新技术走进了人们的生活，并取得了人们的关注。目前，在我国不同领域中，虚拟现实技术的应用率比较高，这就意味着虚拟仿真技术在未来的发展非常广泛。现如今，我国航天航空领域和军事领域多多少少都涉及虚拟仿真技术的使用，虚拟仿真技术在大部分领域中的影响力非常大。除此之外，虚拟仿真技术在教育领域能不断填充教育领域的空虚和不足，对教育教学领域的一系列设计进行了调整和完善，通过预先模拟提前发现了活动中存在的问题和缺陷，并制订相关方案进行解决。

仿真实训是利用计算机技术对现实生活中的场景进行描述，并形成虚拟的场景，在这个虚拟的环境中，学生能够安全、没有任何阻碍的进行学习，模拟某一角色进行技能训练，这是一种教学方式。仿真实训引入教育领域之后能够很大限度地解放教师的双手，帮助教师对学生进行教学，弥补教师教学手段的不足。开发教育虚拟仿真实训平台在现如今来说不仅仅能够改善和调整教学领域的实训规则，而且能够推动现代化教育的建设，提高学生学习的兴趣和积极性，加强校企合作。另外，虚拟仿真实训平台作为新兴技术之一，学生在利用该技术进行学习的时候会充斥着大量的好奇心，在一定程度上能够帮助学生养成良好的学习习惯。

3 虚拟仿真实训在职业教育中应用创新的必要性

3.1 职业教育发展的教学需求

职业教育的目标是为社会国家的发展培养具有职业素质的实践性学生人才。职业教育教学中多以技能训练为主，实践教学是重点内容。虚拟仿真实训平台的开发有助于辅助实现在校学生的实践教学，提高教师的工作效率和学生的学习效率，为师生提供一个全新高效的学习机会和平台，为锻炼培养学生的实践技能提供保障。开设虚拟仿真实训平台教学不仅仅能帮助学校找到职业教育的发展方向和目标，而且也能为学生提供较为方便的学习环境。

3.2 信息技术发展的必然结果

信息技术发展速度较快，催生了许多现代化的技术设备，虚拟仿真实训平台就是其中之一。信息技术的发展为虚拟仿真实训平台的建设提供了技术支撑，保障虚拟仿真平台的有序顺利的建设。信息技术的发展促进了虚拟仿真平台的升级换代，从而更好地融入适应应用场景，信息技术的发展促使沉浸式仿真环境在各个领域中得到应用，特别是在教育行业得到大力推广。其中在航海或军事教育等领域，虚拟仿真系统的应用频率最高。职业教育如果不能与时俱进，紧随时代技术发展的步伐，那么职业教育就会偏离高等教育改革的方向，阻碍现代化教育建设和发展。

3.3 国家教育改革发展的大方向

校企合作在我国已经实施了多年，但很多地方的校企合作流于形式，其中大部分学校的学生提交实习报告都敷衍了事，实际上并没有深入企业进行实习。虽然部分学校在学校内部建设工厂有利于学生的学习，但是却不符合职业院校的发展规划。因此，中国教育发展应该向技术革新方向前进，借助先进的信息互联网技术和虚拟仿真技术，在课堂上建立三维职场，实现学生在虚拟环境中体验现实生活中的许多岗位工作，满足学生的实践实训需求，锻炼学生的实践学习能力。

3.4 虚拟仿真技术的特殊应用

与普通教育不同，职业教育是在职场环境下所设置的专业化教育，让学生在掌握基本理论知识的同时熟悉职场环境和工作流程，帮助学生毕业之后能够顺利快速适应工作场景。虚拟仿真实训平台能为学生提供三维立体的虚拟环境，通过虚拟仿真技术再现工作实践环节及全部工作流程，让学生更好更真实地体验以后的工作环境，同时虚拟仿真的交互性也给予学生满意的使用体验，促成学习效率的提高和教学质量的改善。实践表明虚拟仿真实训平台不仅节约了教学投入资本，提高了实训的安全性、降低了实训过程中出现的污染度、节省实训时间，而且提高了学生的学习兴趣、提升实训教学质量、加强职教内涵建设、推动职业教育教学改革。

4 职业教育虚拟仿真实训平台教育创新举措

4.1 推动职业教育现代化

近些年，党和政府认为信息化建设能推动职业教育现代化，开发教育虚拟仿真实训平台不仅符合教育部的规定，而且也顺应国情的发展。推动职业教育现代化能够使虚拟仿真实训平台在教学手法和方式方面具备不同作用，能够将教学、学习和实践融为一体，不仅仅能改善教师的教学手段，同时还提高学生的实践和自主学习能力。另外，推动职业教育现代化能实现绿色教育，现如今教育过程中会出现许多由于实践教学难度大，学生顶岗实习机会非常少，尤其是一些危险性较高的岗位，学生并没有办法深入岗位工作的现场，所以很难对这些岗位产生一些亲身体验。推动职业教育现代化能加速虚拟仿真实训平台的建设，不仅仅可以节省实训场地的建设费用、实训设备购置费用、学生实习经费等，而且还可以避免因为有毒、易燃易爆等实践物品或教学设备给教学带来的风险，降低学校实习的风险，符合低碳生活理念。平衡教育有利于虚拟仿真实训平台的后期建设，解决开发建设过程中的成本问题，一些经济欠发达地区可以推动职业教育现代化来建设虚拟仿真实训平台，以此改善教学质量，缓解校内教学资源紧张问题。

4.2 推动校企深度合作

在建设虚拟仿真实训平台之前，需要对教学情境和工作的流程进行分析，在符合教学规律和学生认知规律之后再开始进行平台的建设，所以，在进行平台开发的时候，企业现场专家和软件研发专家需要进入平台研究工作中，收集素材，并由专业领域的专家进行深入探讨，形成科学的教学方法及理念，达成共识之后才能够开发虚拟仿真实训平台。在平台建设过程中，学校专业教师深入企业，感受职工工作的场景，转变对不同职业的看法，形成自己的认识，企业现场专家参与平台的研制工作，对工作流程和工作经验进行定位，并形成重要依据。校企合作过程中需要开发虚拟仿真实训平台，而学校和企业之间也需要对彼此进行了解才能展开人才培养方案的制定，从这一程度上看，校企深度合作有利于虚拟仿真实训平台的开发。

4.3 更新教学观念

教师和学生教学观念的转变和更新能很大限度的接受虚拟仿真实训平台提供的三维立体空间。三维立体空间会提供给学生一个十分具备个性化和趣味的教学内容，以此取代传统教学方式，提高学生学习兴趣。除了教师和学生要转变教学理念之外，各高校也需要更新教学观念，不能仅停留于传统的教学方式和手段上，要不断掌握和学习现代化教学方式，体验到虚拟仿真实训平台能丰富学生的学习经验，帮助学生熟悉工作流程。所以，无论是高校还是教师或学生，都需要更新教学观念。

4.4 实现学生“顶岗实习”

开发虚拟仿真实训平台能够最大限度地呈现给学生不同的学习场景，比如，现实生活中存在许多高危险、高损耗等工作岗位，而这些工作岗位并不对学生开放实习体验机会。为了保障学生的生命安全，并提供学生特殊工作岗位的实习机会，建设和开发虚拟仿真实训平台是非常有必要的。学校和企业在合作的过程中最大限度地满足学生的顶岗实习，给学生提供各种不同的实习机会，让学生能够体会到实际工作的内容。实际操作体验对学生有一定的吸引力，能够在一定程度上促进虚拟仿真实训平台的建设，让学生能够最大限度地接受虚拟仿真实训平台。利用计算机软件帮助学生了解虚拟仿真实训平台的各项内容，在计算机“不厌其烦”的帮助下，学生能够熟悉工作流程，获得工作体验；建设虚拟仿真实训平台需要让学生放下心中的芥蒂，信任和依赖该平台，所以，学校要增加学生顶岗实习的机会，让学生能更多地体会到真实岗位工作的感受，在后期使用虚拟仿真实现平台的时候会更加信任和依赖。

5 结语

虚拟仿真技术是目前我国先进技术之一，应用于教育领域，不仅仅能够提高教学效率，而且还能够吸引学生的学习兴趣，给学生提供大量的与特殊岗位近距离接触的机会。通过分析虚拟仿真技术的作用，虽然在职业教育虚拟仿真实训平台建设方面存在一系列问题，但能够通过后续教学改革创新举措进行调整和完善，利用不同的对策解决虚拟仿真技术平台建设过程中的问题，随着虚拟仿真技术的进一步发展，在教育教学领域的作用和效果会更加显著。