“医艺结合、虚实一体”的虚拟仿真教学平台的构建

寇晶堃 张秀丽

虚拟仿真实践教学平台体系构建旨在解决实训教学过程中高投入、高损耗、高风险及难实施、难观摩、难再现的“三高三难”痛点和难点；服务新时代复合型技术技能人才培养、服务“双师型”教师队伍建设、服务企业员工和各类人员就业培训。“医艺结合、虚实一体”虚拟仿真实践教学平台的构建是以服务学生和社会各类人士为核心，构建新型实践教学体系，以掌握医学知识为基础，强化医艺结合实践，以培养学生创美能力为导向，结合医学思维，借助虚拟仿真技术，促进参与式教学，引导学生将医学与艺术设计技术融合，全面了解专业特性、就业岗位特色，提升认知，提高实践能力[1]。

1 平台建设的背景

“医艺结合、虚实一体”虚拟仿真实践教学平台主要用于培养掌握美容护肤、美容化妆品、美体塑形、营养与养生保健、中医基础、芳香疗法、化妆设计基本知识，具备美容美体艺术设计、美容美体项目组合与运用、美容美体化妆品运用等设计与运用能力，从事美容美体、营养保健、芳香疗法、人物形象设计工作的高素质技能型人才。旨在以丰富学生学习内容、服务学生为核心，构建符合新时代教学需求的实践教学体系；以培养创新创美思维为基础，强化实训、实践环节；以学生创新素质和能力培养为导向，结合医学和艺术相结合的教学思路。合理利用专业实训基地，借助虚拟仿真实践教学平台，鼓励参与式教学，引导学生将医学与艺术相结合，理论联系实践，提高实训能力，拓展思路，塑造学生个性，提升个体创新创美意识和创业能力[2]。

传统的教育方式和人才培养模式不能满足实践教学需求和培养目标，缺乏医艺结合的育人特色。在实际教学和专业建设中，缺少特色鲜明的实践教学体系，较难实现在校内学习的有限时间内解决多种个体案例的情况。虚拟仿真技术构建具有感知性、沉浸性、交互性、构想性、智能性的平台，搭建以实带虚、以虚助实、虚实结合的实训系统，打破了实验条件、空间和成本的限制，满足大量的操作性、实践性教学环节的需求[3]。

2 平台建设的意义

2.1 有效培养创新型、应用型人才

“医艺结合、虚实一体”虚拟仿真实践教学平台是利用传统实训室和虚拟仿真技术，将理论知识教学、技术操作、专业竞赛与互联网推广技术等融合在一起。将虚拟仿真技术与实践教学相结合，有效解决实训中诸如实训对象单一、教师演示细节看不清、学生对每个操作步骤不能立即理解和领悟、行业先进理念和技术不能及时传授等现实问题；且改善了统一标准、统一教材、统一实训的教学现状。学生学习背景和基础不同，专业知识和技能的学习效果存在差异，通过虚拟仿真实践教学平台能够实现多目标、多层次的综合化教学，满足学生的个体需求，突出专业教学特点，完善启发式、参与式、研讨式的教学方式，创新跨学科、跨领域、跨院校的协同教育的方式。使学生个性学习、自主灵活，激发学生学习兴趣，增强学习体验，并有助于学生的人格塑造以及实践能力、设计能力、创新能力的培养[4]。

2.2 创新教学手段，使教学模式不断适应行业发展需要

美容行业发展迅速，相关专业的学生知识和实践技能要求不断提升，虚拟仿真平台可以缩短学生获得新知识的周期、增加技术技能的实践，学生可以不用到基地实习，通过平台模拟实训或工作环境，便可主动开展实践操作，使课程呈现出场景化教学特点[5]。随着行业发展和现代计算机及互联网等信息处理技术的发展，各相关专业会根据人才培养计划和课程建设需要，购入智能设备，构建模拟工作操作环节所需要的软件，实时模拟专业相关技术技能的操作过程以及门店经营，让学生在虚拟仿真的教学环境中有效完成行业相关机构的业务操作。

2.3 促进“岗课赛证”课程建设，推动专业研发

虚拟仿真实践教学平台可开展专业项目化教学改革课题、多媒体智能化实训等各类课题研究，为新仪器、新产品、新技术的发展提供平台，也为专业学生及社会人士提供职业资格技能培训和鉴定平台。学生在准备国际、国内竞赛过程中，虚拟仿真实践教学平台可紧紧围绕世界技能大赛标准，促进资源共享，以赛促训、以赛促学、以赛促教，提高参赛选手的技能水平。

2.4 促进“双师型”教师队伍建设

“双师型”教师要求既擅长理论教学，又擅长实践教学，但实际上做到这些是非常难得的。职业技能注重的是实操，熟能生巧，只有充分的练习才能造就合格的专业人才。目前传统的师带徒模式显得力不从心，不能有效地进行大规模的课堂化教学。工作经历严重限制了“双师型”教师队伍的建设，大多数教师仅擅长理论教学或擅长实践教学，要求每位教师都能既擅长理论教学，又擅长实践教学，在很多情况下是无法达到的。虚拟仿真实践教学平台可以集合各类师资力量，提高教师的教学质量及效率，降低教师劳动强度，真正实现“双师型”队伍的组建。

3 平台建设思路

平台针对课程教学知识、技能、素质要求和目标进行设计，借助虚拟仿真技术，以体验式学习理论、情境认知理论、建构主义理论为理论基础。对比课程涉及的知识范围和实操技能与行业实际运用的知识点和技术技能为线索，对与岗位实际工作相匹配的教学资源进行系统的设计与开发，通过互联网展现兼具声效、光影、物品、人物的工作情境，使教师和学生直观地、形象地、立体化地体验教学和学习过程[6]。通过三维虚拟仿真技术构建虚拟场景和人物，学生可以通过不同的场景设计技能操作类别和目标效果，也可以通过构建不同性状、职业特性的虚拟人物进行个案设计和制订解决方案，在人机互动的同时，实现对课程的知识解读、技能的多样化实践，全方位、多角度地认知行业，了解实际工作岗位工作流程，提升学生学习热情，提高教学实效性[7]。

4 平台建设方法

通过检索2020—2022 年关于医艺结合、虚实一体、虚拟仿真文献研究，浏览国内外虚拟仿真实践教学平台，从平台现状、建设内涵、常见技术、系统设计、功能模块等方面，为“医艺结合、虚实一体”的虚拟仿真实践教学平台体系建立奠定了理论基础，以问卷调研和访谈的方式，归纳总结虚拟仿真实践教学平台前、中、后期3 个阶段的建设、调整、维护和改进相关的有效信息，以指导平台的设计、建立和改造[8]。

5 平台建设内容（以人物形象设计课程为例）

5.1 开发具有特色的虚拟仿真实训项目

人物形象设计课程注重实践技能操作，对实训要求较高，课程实训呈现实训演示时长有限、实训操作时间长、实训耗材多、多学科交叉并且需要实训对象等现状，在每周有限的学时安排和固定的实训对象中很难有效实现课程目标，虚拟仿真实践教学可以很好地解决实训现状。可设计不受时空、实训对象和耗材限制的一系列实训项目。可开设脸型分析与鉴定、底妆对各种脸型的修饰、眉型分析与鉴定、各种眉型与脸型的搭配、腮红对各种脸型的修饰、面部五官形态分析、眉形矫正化妆、眼型的矫正化妆、鼻唇的矫正化妆、类型新娘妆化妆造型、类型宴会妆化妆造型、类型主持人妆化妆造型等实训项目，课程实训知识点和技能点会与医学美学概论、素描与色彩基础、美容应用解剖、发型设计、美容服务礼仪等课程的知识点和技能点相结合。通过构建不同人脸模型、服饰模型和虚拟目标场景，实时模拟人物形象分析和化妆造型全过程，实现对各类妆面化妆步骤的虚拟仿真操作及细节分解说明，每个操作点从科学的角度，结合对应数值和设计目的让学生明白每个化妆步骤产生的原理，改革以往“老师怎么化，我就怎么化”的临摹化妆的方式[9]。

在“医艺结合、虚实一体”的虚拟仿真实践教学平台的项目实训实施过程中，授课教师（包括负责理论授课、实训辅导、作业评价、实训考核、课堂管理等）在标准电子课件基础上讲解相关基础理论知识、项目分布操作步骤及操作要点后，播放由行业专家演示的分步实操、相关操作细节演示及要点动作分解。每个分步动作讲解后，学生可以按提示时间进入实际动手操作。在实操过程中遇到疑难问题或不易理解的操作要点，均可自行通过虚拟仿真实践教学平台，通过互联网技术、智能终端技术、多媒体展现技术、虚拟现实技术所实现的教学形象化、直观化、虚拟化、移动化、伴随化的功能得到解答[10]。

虚拟仿真实践教学平台在学生的实训过程中将全程录像并保留。讲一步、演示一步、练习一步、评价一步、记录一步，使学生可以重复且形象、客观地看到所学的知识和实操内容，同时可以进行虚拟诊断和设计，有效提高学生学习兴趣以及教师的教学效率。

5.2 开发真实工作流程运营的虚拟仿真实训系统

系统主要用于模拟实训基地的真实工作流程及运营，使学生无需到实训基地或实训中心就可以体验职场的工作环境，不仅可用于教学，还可用于真实生产和服务环境。系统可对脸型分析、五官诊断、妆面设计、发型推荐、服饰搭配、造型对比、造型保存、系统下单、系统结算等服务流程进行规范化管理，根据不同的实践教学要求优化服务流程，实现与未来工作的零对接。系统具备内嵌课件及课外资料功能，有助于课前的复习、预习和课后的课外学习，使工作实践与理论知识有效衔接。在虚拟体验实际门店的运营和管理中，通过线上体验实践工作环节，学生可以更加深刻地了解行业现状，有助于学生对课程知识和技能学习的理解和掌握[11]。且虚拟实际工作流程的仿真系统建设，还有助于提升学生的创新和实践能力，更新行业新知识、新技术和新设备，提高专业人才培养质量，高效培养能从事美容美体、化妆、发型设计的技术技能型人才。

5.3 设计教学效果反馈评价及师生互动系统

教学效果反馈评价及师生互动系统设计了教师在后台数据管理中心查看学生学习效果、从中了解学生对知识和技能点的喜好程度、掌握程度，学生完成了何种虚拟实训项目，并随时随地掌握学生学习过程中遇到的重难点知识和技能的理解程度。平台可以通过确定教师本次课程教学重点，充分检核学生的实训操作，并将随堂实训成绩作为期末成绩的组成部分之一，教师还可以借助虚拟仿真实践教学平台在期中、期末设计课程综合知识和技能考核项目，通过设计的检核项目了解学生学习成效，为下一阶段的教学提供有效的指导数据[12]。同时，学生也可借助平台针对自己学习过程中产生的问题和难点随时咨询教师，教师对每位学生问题的解答将会以关键词的形式保存在后台数据库中，当学生重复咨询同样或类似问题、难点时，便可在数据库中自动显示出来，以此提高学生解决问题的效率，提升学习质量，减少教师工作量。

师生互评与自评功能可以设置为自主学习、学习偏好、操作能力、创美创新能力等评价维度，通过维度的设计学生可以通过教师评价掌握到自我知识和技能学习的程度，通过同学间评价了解自己在知识学习和技能实操过程中的质量和效率，通过自我评价进行自我反思和改进。从而提升学生学习课程的效率以及综合学习能力。

5.4 丰富实践教学资源，优化基础实训项目

“医艺结合、虚实一体”虚拟仿真实践教学平台体系构建要将实体实训基地与虚拟仿真技术互相融合、互相促进。在完善实体实训基地功能的前提下，选购部分典型的、基础的虚拟仿真操作项目或教师自己录制操作视频、图文资料等，优化在建设过程中基础实训、课程实训、设备认知等实训的项目和数量，科学设计和配比“虚”与“实”的实验量，帮助学生通过线上线下的形式贯通整个实训过程的设计思维，提升学生的专业知识和技能的运用能力，并在实训过程中提高设备的使用技能，培养学生安全操作的意识[13]。

在整个虚拟仿真实践教学平台建设过程中，不仅要实现知识的传授和技能的训练，更要注重引领学生树立正确的价值观，在平台建设中要致力于建设有知识内涵、有思政温度的优质线上教学资源。虚拟仿真实践教学通过借助现代信息技术，探索全新载体，落实对学生社会主义核心价值观的塑造与强化；在实现对学生理论知识联系实践、培养学生创新创造力和科学素养的同时，在课程建设中应充分挖掘项目设立的背景、意义、目的、价值以及社会效益等素材中包含的思政元素，并通过视频、动画、音频等多种媒介形式，摆正学生的政治站位，从而保持学生的爱国热情，提升学生职业素养、提高学生的责任担当和创新热情，树立学生使命感，做到专知专技传授与价值引领同向同行[14]。

6 平台建设在教学中的作用

“医艺结合、虚实一体”虚拟仿真实践教学平台的构建充分体现了以学生为主导，引导学生自主性学习、创新性学习的教学理念，打破传统实践教学空间和时间的限制，提供多种实训对象和虚拟环境，丰富和深化实训内容，让学生在有限时间内解决更多的个体案例，强化实训强度。“虚”与“实”的融合改变了单一的实践教学模式，结合多样的实训项目训练学生的实操技能，培养学生的创新能力，借助现代信息技术引导学生对多样化的实训结果进行深入分析和探究，并在过程中及时发现问题、及时分析并解决问题，提高实训效率。且通过实训内容中预设的思政元素实现学生个人综合素质、道德情操等方面的全面提升[15]。