高职院校:虚拟仿真实训教学可行路径
虚拟仿真实训教学作为一种新兴的教学方式,正以其独特的优势为教育行业带来广阔的发展空间,尤其是在高职院校。本文就深入探讨虚拟仿真实训教学方式在高职院校的可行路径,为高职院校的教学发展提供一些思路。
一、教学主体:在虚拟知识开发中提升开发者的认知深度
在虚拟知识开发中,虚拟化的知识需要开发者掌握虚拟仿真实训教学涉及的各方面技术应用和教学规律,通过提升知识开发者对于职业知识、虚仿教学和虚仿技术的深度认知,促进教学主体对虚拟仿真实训教学的开发与应用。
一是提升开发者对工作世界职业知识的认知。知识开发者需要掌握体系化的职业教育教学理论知识,结合专业特性合理选择PGSD能力分析模型、DACUM分析和逐层推进分析等职业能力分析方法,通过对职业岗位、工作领域、工作任务、职业能力的深度分析,开发相应的职业能力标准,形成真实工作世界所需的职业知识体系。
二是提升开发者对虚拟仿真实训教学的认知。通过开展虚拟仿真实训基地建设与应用、虚拟仿真实训设备使用与教学实施等相关培训,提升开发者对于虚拟仿真实训教学的认识,有助于促进开发者了解将虚拟仿真技术运用到实训教学中的逻辑机理;保持与行业企业的密切联系,及时掌握行业企业的新技术、新工艺,深度挖掘实训教学中存在的真正难以实现的“三高三难”问题,有针对性地利用虚拟仿真技术解决专业开展实训教学的痛点难点。
三是提升开发者对虚拟仿真技术本身的认知。合理选择不同类型的虚拟仿真技术呈现适配的职业知识,通过桌面式虚拟仿真可以呈现以理论性为主的职业知识,将概念性的理论知识以三维立体的形式实现高效展示;通过沉浸式虚拟仿真和增强式虚拟仿真构建以技能训练为主的职业知识,职场中的内隐知识需要通过“做中学”“试错中学习”“向师傅学习”等方式促进学习者自主建构;通过分布式虚拟仿真营造具备职业文化氛围的职业知识,凸显以多用户协作交互的优势。
二、学习中介:在人机融合中强化职业知识生成的教学功能
在不断进步的虚拟仿真技术为实训教学打造出与真实工作世界近乎相同的虚拟工作世界场景过程中,除了关注虚拟仿真实训资源的逼真度和实时交互性外,同时还应不断强化虚拟工作世界提供的职业知识的教学功能。
一是要加强虚拟仿真技术攻关与应用。从技术本身出发,虚拟仿真关键技术是实现学习者在虚拟工作场所获得沉浸感的核心,要将虚拟仿真关键技术应用于实训教学当中则需要开发人员结合教学活动特性进行技术创新,以确保所开发的职业知识能够通过虚拟化精准地反映真实工作世界,实现复杂工作场景的物理仿真、多元数据驱动、跨时空交互等智能化虚拟工作场景建模与绘制,例如在涉及力交互的实训教学内容中,使学习者能够体验到同真实世界一致的力量反馈。
二是要匹配实训教学内容与技术呈现形式。坚持“能实不虚、以实代虚、虚实结合、以虚助实”的资源建设原则,综合考虑学校现实条件,充分挖掘典型性、示范性和先进性的实训资源,合理选择与专业特性和教学内容相匹配的虚拟仿真资源类型,选择契合的虚拟仿真技术,构建集合多元技术呈现的实训教学资源。
三是要建立虚拟仿真实训教学资源共享平台。积极推动虚拟仿真实训优质资源面向全国各类高职院校在校际横向、纵向传播,搭建国家级、省级和校级的虚拟仿真实训教学资源共享平台,充分考虑虚拟仿真实训资源和虚拟仿真实训教学资源共享平台间的兼容性,以及校园网络的稳定性、系统安全性等各方面因素,将已有的虚拟仿真实训教学资源集成到平台上,实现资源的跨专业、跨学科、跨区域使用以及补充、完善、优化与更新,打破虚拟仿真实训资源共享壁垒,打造动态、共享、耦合、可持续的虚拟仿真实训教学资源新生态。
三、潜在客体:在虚拟工作世界中建立真实的“教与学”关系
在虚拟工作世界中,传统教学观念中的“受教育者”形象日益淡化,“学习者”形象更为积极。重新建立新的真实的“教与学”关系,推动虚拟仿真实训教学在教学方式、教学模式、教学内容等方面革新,有助于促进学生在学习过程中对内容进行自我创作、创新与创造。
一是要优化实训教学活动设计,注重内容系统完整与工作任务精准匹配,结合生产实际及时更新虚拟仿真实训教学资源中的新技术、新工艺、新规范、新设备,创新重构教学活动内容;根据任务特性针对性地开展实训教学活动设计,对于技术操作性要求较高的任务应当采用“先教后学”,即在形成操作规范的基础上再进行创新实践,对于创新性和个性化程度较高的任务可以尝试“先学后教”;通过营造具有沉浸感、交互性和构想性的虚拟工作场所,创设多元协作、真实体验的工作情境等方式,构建有利于学习者合作学习、资助实践、协同探究的创新环境和虚拟空间,帮助学生在具身体验的不断试错中内化职业知识。
二是要赋予学习者多重虚拟身份,通过实行校企双导师制、实施现代学徒制、创建虚拟化身等方式,由学校教师和企业师傅共同承担实训教学任务,引进企业实训师与学习者结对传帮带,个性化创建学习者在虚拟学习环境的虚拟化身,赋予学习者在教学活动中的学徒双重身份、在虚拟工作世界中的工作者身份以及在协作学习过程中的合作者身份,促进学习者在合作交流、多方协作和开放共享的学习过程中参与具体任务、解决实际问题,强化学习者多重虚拟身份认同感,促进学习者拓展性学习。
三是要促进技术与教学的融合,强化信息技术与教育过程、内容、方法和质量评价的深度参与,形成“理论与实践、虚拟与现实、线上与线下、校内与校外、教学与科研”相结合的虚拟实训教学模式;遵循工作场所学习中向师傅学习、从经验中学习和在共同体中合作学习的教学策略,通过虚拟知识化到虚拟化知识的转换,使学习者在观察模仿、实践经验和合作学习中习得并内化工作世界的职业知识。
四、教学环境:在因地制宜中完善虚拟仿真实训教学的保障体系
虚拟仿真实训教学的保障体系建设是一项系统工程,需要考量高职院校自身校情、产业发展情况、区域经济发展态势等多方面因素,从运行机制、协作机制、评估机制等三方面着手,以保证虚拟仿真实训教学的建设质量和高效运行。
一是要健全虚拟仿真实训教学的运行机制。制定包括虚拟仿真实训基地验收标准、虚拟仿真实训教学资源评估体系、虚拟仿真实训教学方案等在内的制度规范,针对虚拟仿真实训教学资源建设和教育教学运行提供规范指导和评估标准,以保障虚拟仿真实训教学资源的质量和教学的有效运行,同时加强学校优质虚拟仿真实训教学资源的知识产权意识,探索建立具有可持续性的共享付费机制。
二是要建立校企共建共享共育的协作机制。高职院校要畅通校企间的沟通与合作渠道,与行业企业建立一种新型协同合作机制,或可以称之为“合作共生体”,让企业真正参与到虚拟仿真实训教学资源建设和教学活动中去,共建基地、共享资源、共育人才,共创虚拟仿真实训教学的新模式与新方式。
三是要完善全过程监控和反馈的评估机制。高职院校要开发和使用有效的学习监控和评估工具,包括制定虚拟仿真系统效度评价体系、虚拟仿真实训教学评价标准等评价标准体系,对虚拟仿真实训资源建设和教学效果进行过程性和结果性评价,同时利用虚拟仿真实训系统的数据处理分析能力、自动化评估功能以及实施监测功能等,实时跟踪、采集、管理和分析学习者的学习过程,为教学决策和学习优化提供支持。
(节选自《中国职业技术教育》2024年第14期)
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