本文作者：赵妮娜 发表期数：现代职业教育 2023年9期
［摘 要］ 新时期下，职业教育应充分发挥数字化技术优势，与专业教学需求相结合，深入挖掘虚拟仿真教学资源，从而有效解决实验实训设施不足、设备落后以及实验实训安全性不强等问题。通过现实教学课程与虚拟仿真教学资源相结合，有助于推动职业教育教学质量及效率的整体提升，为社会培养高精尖人才。将虚拟仿真教学软件应用到教学平台中，成立虚拟仿真教学资源研究中心，并进行大量实证及调试，可以实现校企合作，为技术推广提供基础。通过构建“三位一体”的协同模式，使职业院校、企业以及平台共同参与到研发中。虚拟仿真教学资源能够推动职业院校教育模式的整体创新，同时也是职业教育未来发展的主要方向，能够创造更高的经济效益及社会效益。［关 键 词］ 职业教育；虚拟仿真技术；教学资源开发
［中图分类号］ G710 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 2096-0603（2023）09-0135-04
将现代教育思想作为根据，以现代教学技术作为基础，与专业教学需求相结合，开发虚拟仿真教学资源，能够使职业教育过程中实验实训设施不足、设备落后以及实验实训安全性不强等问题得到有效解决。职业院校开展综合技能创新教学过程中，通常存在个别科目不具备实验条件或者无法进行实验的教学内容，诸如高电压设备倒闸或者巡视、大电流运行环境实训、铁路接触网运维保养及调试等，学生无法投入教学实验中。另外，个别科目需要较高的实训成本、存在安全风险或者存在不可逆因素等。通过虚拟仿真实训系统构建真实的作业场景，利用虚拟仿真技术创造全新教学模式，克服教学过程中存在的各种困难，帮助学生积累更多的实践经验，从根本上提升学生的专业能力，培养更多高层次技术型人才。
一、虚拟仿真教学的内涵
现代信息化教育模式及实验教学示范中心的建设均离不开虚拟仿真教学，这也是教育信息化的主要路径。随着人工智能、学习分析、虚拟现实以及增强现实等教育技术的广泛应用，教学融合信息技术成为当前的虚拟仿真技术，其最大优势便是能够完成现实中无法完成的工作，在技术的支持下为学生创造更加广阔的学习空间，将体验式学习与虚拟实验结合在一起，形成新的教学模式，这也是当前国内外教学工作者热议的焦点话题。
虚拟仿真教學本质上就是在教学过程中依托虚拟实验技术，为学生呈现真实的教学情景，学生在人机交互界面作用下产生身临其境的学习体验，通过丰富的知识库系统回顾整个学习过程，挖掘其中的相关数据，同时可以获得不同的反馈意见，从而形成个性化知识系统，使学生获得全新的学习体验和成就感。
二、虚拟仿真教学资源的特点及其应用
（一）虚拟仿真教学资源的特点
虚拟仿真技术同时涉及虚拟现实技术和仿真模拟技术两个层面。其中虚拟现实技术通常指的是利用计算机创造特殊环境，人在特殊设备支持下置身于这种环境，不仅可以控制环境本身，还可以进行各种操作，完成作业目标。仿真模拟技术指的是利用各种专业设备及模型，在不同场地及环境中模仿现实中的作业场景、流程标准以及技术要点等，实现科学研究、考核评估、工业设计、教学实训以及模拟加工等技术教学。在职业教育中应用虚拟仿真技术能够有效提升学生的想象力，兼具沉浸性及交互性优势，让学生感受到物理真实感、行为真实感以及环境真实感，从而沉浸在虚拟环境中进行问题处理，获得更理想的处理效果。同时，学生在这种环境中可以对其中的变化因素进行控制，探索事物发展规律，了解自身行为可能引发的后果，帮助学生形成归纳式学习，在不断练习及学习中实现学以致用。
（二）虚拟仿真教学资源的作用及应用方式
1.解决职教领域存在的实践教学困境
职业教育主要是为生产、管理、建设及服务等各行各业培养高素质、技术型精英人才，因此，学生应具备足够的实践操作经验[1]。基于此，要求职业院校具备开设专业所需的实训、培训基地，让学生在进入工作岗位前熟悉操作流程，了解工作内容和设备，但实际上受到资金、企业、技术、时间、空间等方面的限制，学校无法为学生提供真实的练习环境，使职业教育过程中面临以下困难：（1）由于资金短缺，无法弥补设备缺失的不足，更无法为所有学生提供充足的实操机会，导致学生缺乏实践经验，出现“教育机会不平等”的情况。（2）个别科目的教学设备需要投入大量资金，或者工艺精密，诸如五轴联动生产设备或者SMT设备等，存在“看不透、摸不得以及进不去”的特征。（3）个别专业具有一定的风险性或者污染性，无法进行实训，诸如污水处理或者化工专业等。（4）部分专业开展实训需要消耗大量资源及资金，诸如焊接以及数控加工等。不仅对实训质量造成影响，还降低教学效益。如果采用虚拟仿真技术创造实训场景，此类问题将迎刃而解。
2.主要应用方式
（1）漫游功能
漫游功能所涉及的教学内容一般包括认识现场环境、现场设备以及了解安全生产要求等。需要实现以下教学效果：能够充分认识作业环境，处理实习过程中遇到的专业问题，同时可以详细了解现场设备和基础设施。诸如学生利用专业实习软件中的箭头键，对车间内生产设备、零部件等进行观摩学习，从而提升对设备的掌握水平，并且可以完成其他设备类型的观察与学习。
（2）演示功能
演示功能主要涉及的内容包括操作流程、操作失误结果、操作方法以及偶然性事件等。比如演示操作失误结果时，能够发挥明显的刺激作用，加深学生的学习记忆。通过演示功能需要实现以下教学效果：让学生熟练掌握操作流程，明确操作过程中的逻辑关系，使学生了解安全操作及安全生产的重要性，强化操作失误结果在学生记忆中的印象。比如，为学生演示三维动画，能够深刻认识贴片机的物理拆解原理。 相关阅读：
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本文标题：职业教育虚拟仿真教学资源开发研究
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