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【摘 要】文章从虚拟仿真技术在信息化教学中的应用出发,以建筑水电工程计价课程建设为例,阐述了虚拟仿真教学资源的建设思路、建设内容。同时,通过建立虚拟仿真教学资源库、虚拟仿真实训室和教学资源网络共享平台,有效地推动了虚拟仿真技术在实践教学中的应用,为同类课程改革提供参考。
【关键词】虚拟仿真;教学资源;实践教学
【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2018)04-0146-03
1 建设背景
1.1 国家政策的支持
根据《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高〔2012〕4号)和《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》文件精神,要大力开展虚拟仿真教学中心的建设,以建设信息化教学资源为重点,持续推进信息化教学改革与创新。因此,在国家政策的大力支持下,将现代教育技术虚拟仿真应用到实践教学环境中,建立一个虚拟仿真实训室,进行模拟实习、实训,对于解决实践教学基地欠缺和学生不便去施工工地进行操作等问题具有非常重要的意义。
1.2 虚拟仿真教学资源在实践教学中存在的问题
在国家政策的大力支持下,我国许多职业院校在虚拟仿真实训室建设方面投入了大量的资金,以解决职业教学面临的教学困境。在内因和外因的共同作用下,为了推动和鼓励教师运用信息技术教学手段进行教学,各级教育行政管理部门或者各类学校都会举办信息化相关赛项来进一步提升学校教育信息化应用水平。但是虚拟仿真教学资源在实践教学中也存在许多的问题,分析如下。
虚拟仿真教学软件大多是由专业公司的技术人员开发设计出来的,软件在三维动画设计、交互性方面做得不错。但是,开发软件的技术人员由于不是工程技术人员,对专业规范要求、施工技术等方面的知识了解不透,因此所做的虚拟仿真教学资源就不能真实地反映施工现场的做法,容易让学生误解。比如,在开发建筑设备安装方面的虚拟仿真软件时,由于对给排水系统、电气工程的施工规范和施工标准图集没有做深入了解,开发的教学资源就会存在一些不符合施工规范和施工标准图集的做法,导致学校对虚拟仿真教学软件的实际效率降低,教学效果不理想。因此,需要专业教师与IT技术人员共同开发教学资源,才能真正发挥虚拟仿真技术的作用。如何真正发挥虚拟仿真教学资源的作用,成为我们课题研究的目的。
2 建筑水电工程计价课程虚拟仿真教学资源的建设与应用
建筑水电工程计价课程的实践教学是学生掌握安装工程造价文件编制的一个重要环节。学好建筑水电工程计价,必须先掌握基本的建筑水电工程识图与施工原理。但是,在建筑水电工程识图与施工教学活动中发现,大多数高职学生获取外部信息的心智风格属直觉型,即偏重对视觉上的“整体”感受,不善于对知识点细节的思考。而且,建筑水电施工技术偏重于理论和基本概念,所以按传统的灌输式教学模式教学达不到预期效果。因此,建好虚拟仿真教学资源对于推动课程教学改革和提高教学效果就显得非常的必要。
2.1 虚拟仿真教学资源库的建立
2.1.1 拟定建设思路
通过校企合作模式,与企业共同开发虚拟仿真软件。以某综合性工程项目为原型,建立建筑设备安装工程施工工艺技能实践的虚拟场景,同时将施工工艺、规范要求及图集做法等知识通过图片和影像的形式嵌入场景内,场景虚拟漫游具有与部件交互的功能。
2.1.2 确定建设内容
根据建筑水电工程计价课程教学内容,列出重点、难点,确定需要制作虚拟仿真教学资源的知识点。同时,通过优质教学资源的有效整合,规范专业教学基本要求,使教学内容与行业需求相对应。建筑水电工程计价课程虚拟仿真教学资源具体建设内容见表1。
2.1.3 制订实施方案
根据课程内容,按章节分工完成。具体实施方案如下:收集重点、难点的相关素材(包含建筑结构、水电安装等分部工程的施工图纸、施工方案、施工现场图片、视频录像等)→编写虚拟仿真模型制作脚本(包含土建结构主体模型、施工顺序方案、水电施工工艺等系列脚本)→项目组专业教师与虚拟仿真专业技术人员合作制作虚拟仿真模型→试用、改进→推广→建立虚拟仿真教学资源库。
2.2 虚拟仿真教学资源共享型网络平台的建立
虚拟仿真网络教学资源共享型网络平台是基于互联网构建服务于教师、学生、企业、专家和社会的立体化应用平台,旨在一体化解决示范校建设的信息化部分,核心目标是改革和优化职业教学模式,开发和积累教学资源。
2.2.1 平台的建设思路
①能自建在线课程,老师可以根据个人需要和上课风格,整合平台资源与自有资源构建自己的专属在线课程。②能实现教学创新,支持混合式学习、翻转课堂等教学创新实践。③能助力人才培养,助力“互联网+”时代的高素质技能型人才培养。
2.2.2 平台建设的体会
①资源要分好类,做到易查、易选、易用、易操作和易变;要结合工程造价发展的趋势、全过程工程咨询、基于BIM的应用等。②为学生自主学习和老师授课提供技术服务,主要是让老师带领学生进行自主学习。根据统计,学生上网自主学习的人寥寥无几,因此需要老师将课堂讲授内容与教学资源库紧密联系,引导学生上网学习。③资源不是越多越好,要做精品,要能够吸引别人去看或引用,最好采用动画、微课。如果仅仅是教学录像,那上网学习的会比较少,但如果是作为教学资源(如动画、微课、图片、PPT)被老师们引用,则会提高资源的使用率,如学生学习点击数、教师上课的引用数等。
2.3 虚拟仿真教学资源库的应用
通过近5年的建设,专业核心课程建筑水電工程计价课程教学资源已非常丰富,特别是虚拟动画方面的教学资源。该课程于2013年12月获得“国家精品资源共享课”称号;在2015年3月又参与国家级工程造价资源库的申报,2016年12月获得通过,目前正在建设中;在2016年12月,该课程又获得自治区级精品在线开放课程建设立项。同时,本项目依托于广西工程造价示范特色专业及实训基地建设项目,整合、开发系列虚拟仿真多媒体资源库,通过建设虚拟仿真实训室,将虚拟技术能够使传统的课堂教学与实景教学相结合进行实证分析。
目前,该课程不仅应用于2 000余名专业学生及3个涉工程造价相关课程,同时在广西建设职业技术学院开办的10期造价员培训班授课中推广使用,惠及广西500余名工程造价从业人员。有效地推动了虚拟仿真技术在实践教学中的应用,为同类课程改革提供了参考。
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年)(教技〔2012〕5号)[Z].2012.
[2]中华人民共和国教育部.教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见(教高〔2012〕4号)[Z].2012.
[3]孙彬斌,王振敏,卢艳青,等.虚拟仿真技术在高职实践教学中的应用研究——以高职金属压力专业为例[J].辽宁高职学报,2014(4).
[4]王金岗.虚拟现实技术在高职实践教学中的应用研究[J].中国职业技术教育,2011(6).
[5]杨俊.虚拟仿真教学资源的建立及教学实践应用研究[J].吉利工程技术师范学院学报,2016(8).
[责任编辑:陈泽琦]
【关键词】虚拟仿真;教学资源;实践教学
【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2018)04-0146-03
1 建设背景
1.1 国家政策的支持
根据《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高〔2012〕4号)和《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》文件精神,要大力开展虚拟仿真教学中心的建设,以建设信息化教学资源为重点,持续推进信息化教学改革与创新。因此,在国家政策的大力支持下,将现代教育技术虚拟仿真应用到实践教学环境中,建立一个虚拟仿真实训室,进行模拟实习、实训,对于解决实践教学基地欠缺和学生不便去施工工地进行操作等问题具有非常重要的意义。
1.2 虚拟仿真教学资源在实践教学中存在的问题
在国家政策的大力支持下,我国许多职业院校在虚拟仿真实训室建设方面投入了大量的资金,以解决职业教学面临的教学困境。在内因和外因的共同作用下,为了推动和鼓励教师运用信息技术教学手段进行教学,各级教育行政管理部门或者各类学校都会举办信息化相关赛项来进一步提升学校教育信息化应用水平。但是虚拟仿真教学资源在实践教学中也存在许多的问题,分析如下。
虚拟仿真教学软件大多是由专业公司的技术人员开发设计出来的,软件在三维动画设计、交互性方面做得不错。但是,开发软件的技术人员由于不是工程技术人员,对专业规范要求、施工技术等方面的知识了解不透,因此所做的虚拟仿真教学资源就不能真实地反映施工现场的做法,容易让学生误解。比如,在开发建筑设备安装方面的虚拟仿真软件时,由于对给排水系统、电气工程的施工规范和施工标准图集没有做深入了解,开发的教学资源就会存在一些不符合施工规范和施工标准图集的做法,导致学校对虚拟仿真教学软件的实际效率降低,教学效果不理想。因此,需要专业教师与IT技术人员共同开发教学资源,才能真正发挥虚拟仿真技术的作用。如何真正发挥虚拟仿真教学资源的作用,成为我们课题研究的目的。
2 建筑水电工程计价课程虚拟仿真教学资源的建设与应用
建筑水电工程计价课程的实践教学是学生掌握安装工程造价文件编制的一个重要环节。学好建筑水电工程计价,必须先掌握基本的建筑水电工程识图与施工原理。但是,在建筑水电工程识图与施工教学活动中发现,大多数高职学生获取外部信息的心智风格属直觉型,即偏重对视觉上的“整体”感受,不善于对知识点细节的思考。而且,建筑水电施工技术偏重于理论和基本概念,所以按传统的灌输式教学模式教学达不到预期效果。因此,建好虚拟仿真教学资源对于推动课程教学改革和提高教学效果就显得非常的必要。
2.1 虚拟仿真教学资源库的建立
2.1.1 拟定建设思路
通过校企合作模式,与企业共同开发虚拟仿真软件。以某综合性工程项目为原型,建立建筑设备安装工程施工工艺技能实践的虚拟场景,同时将施工工艺、规范要求及图集做法等知识通过图片和影像的形式嵌入场景内,场景虚拟漫游具有与部件交互的功能。
2.1.2 确定建设内容
根据建筑水电工程计价课程教学内容,列出重点、难点,确定需要制作虚拟仿真教学资源的知识点。同时,通过优质教学资源的有效整合,规范专业教学基本要求,使教学内容与行业需求相对应。建筑水电工程计价课程虚拟仿真教学资源具体建设内容见表1。
2.1.3 制订实施方案
根据课程内容,按章节分工完成。具体实施方案如下:收集重点、难点的相关素材(包含建筑结构、水电安装等分部工程的施工图纸、施工方案、施工现场图片、视频录像等)→编写虚拟仿真模型制作脚本(包含土建结构主体模型、施工顺序方案、水电施工工艺等系列脚本)→项目组专业教师与虚拟仿真专业技术人员合作制作虚拟仿真模型→试用、改进→推广→建立虚拟仿真教学资源库。
2.2 虚拟仿真教学资源共享型网络平台的建立
虚拟仿真网络教学资源共享型网络平台是基于互联网构建服务于教师、学生、企业、专家和社会的立体化应用平台,旨在一体化解决示范校建设的信息化部分,核心目标是改革和优化职业教学模式,开发和积累教学资源。
2.2.1 平台的建设思路
①能自建在线课程,老师可以根据个人需要和上课风格,整合平台资源与自有资源构建自己的专属在线课程。②能实现教学创新,支持混合式学习、翻转课堂等教学创新实践。③能助力人才培养,助力“互联网+”时代的高素质技能型人才培养。
2.2.2 平台建设的体会
①资源要分好类,做到易查、易选、易用、易操作和易变;要结合工程造价发展的趋势、全过程工程咨询、基于BIM的应用等。②为学生自主学习和老师授课提供技术服务,主要是让老师带领学生进行自主学习。根据统计,学生上网自主学习的人寥寥无几,因此需要老师将课堂讲授内容与教学资源库紧密联系,引导学生上网学习。③资源不是越多越好,要做精品,要能够吸引别人去看或引用,最好采用动画、微课。如果仅仅是教学录像,那上网学习的会比较少,但如果是作为教学资源(如动画、微课、图片、PPT)被老师们引用,则会提高资源的使用率,如学生学习点击数、教师上课的引用数等。
2.3 虚拟仿真教学资源库的应用
通过近5年的建设,专业核心课程建筑水電工程计价课程教学资源已非常丰富,特别是虚拟动画方面的教学资源。该课程于2013年12月获得“国家精品资源共享课”称号;在2015年3月又参与国家级工程造价资源库的申报,2016年12月获得通过,目前正在建设中;在2016年12月,该课程又获得自治区级精品在线开放课程建设立项。同时,本项目依托于广西工程造价示范特色专业及实训基地建设项目,整合、开发系列虚拟仿真多媒体资源库,通过建设虚拟仿真实训室,将虚拟技术能够使传统的课堂教学与实景教学相结合进行实证分析。
目前,该课程不仅应用于2 000余名专业学生及3个涉工程造价相关课程,同时在广西建设职业技术学院开办的10期造价员培训班授课中推广使用,惠及广西500余名工程造价从业人员。有效地推动了虚拟仿真技术在实践教学中的应用,为同类课程改革提供了参考。
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年)(教技〔2012〕5号)[Z].2012.
[2]中华人民共和国教育部.教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见(教高〔2012〕4号)[Z].2012.
[3]孙彬斌,王振敏,卢艳青,等.虚拟仿真技术在高职实践教学中的应用研究——以高职金属压力专业为例[J].辽宁高职学报,2014(4).
[4]王金岗.虚拟现实技术在高职实践教学中的应用研究[J].中国职业技术教育,2011(6).
[5]杨俊.虚拟仿真教学资源的建立及教学实践应用研究[J].吉利工程技术师范学院学报,2016(8).
[责任编辑:陈泽琦]