□ 董明海,赵 陈,郭哲璐,郭永升
(1.浙江国际海运职业技术学院,浙江 舟山 316021;2.上海船舶工艺研究所舟山船舶工程研究中心,浙江 舟山 316021)
实践教学环节是高职院校学生提升实践能力的重要途径,实践教学环节也是体现专业知识与专业技能融合、专业教学质量、职业能力、职业素养的关键教学环节。实践能力、职业基本素养、专项技能、综合职业能力的培养是高职专业人才培养模式改革的重要要素。实践教学中实验、实训、实习是重要的活动载体。要充分利用现代信息技术,开发“虚实结合”的实训教学模式,研究专业知识与专业技能融通的教学模式。教育部颁布《关于深化职业教育改革全面提高人才培养质量若干意见》提出:“要充分发挥现代信息技术作用,积极探索和构建信息化环境下的教育教学新模式。还要广泛开展实践性教学,增强教学、学习、实习实训等教育教学活动的融合度,进一步加大实习实训在教学中的比重[1]。”实训教学中充分处理好“虚”与“实”,做好“专业知识”与“专业技能”融合,运用信息技术手段,结合传统教学的优势,根据高职教学的特色,提升实践教学的效果。
“实训”是实习或实践教学与职业技能培训的结合。校内实训教学与通常的实习或实验有一定区别,它要重点突出的是职业技能训练、能力训练。高职院校要按照各专业的人才培养特点及规律,通过真实工作环境或仿真的虚拟教学环境,把企业实际生产岗位中所需的技能和能力,融于高职教育教学过程中的实训教学环节。
“虚实结合”实训教学,作为课本中理论知识的应用及验证实践环节,要符合高职学生的认知特点。“虚实结合”实训教学对高职学生的培养不是简单通过项目的机械式重复训练,而是全面建构“真实”、“虚拟”的教学环境,把专业核心岗位所需技能、能力的培养作为重点的一种教学模式。“虚实结合”实训教学要发挥学生的特长、主观能动性、创新意识;同时把理论知识、专业知识和实践项目融为一体,通过教学和实训相结合的形式,使学生技能、专业知识、职业素养得到提升。
关于“虚实结合”的概念存在着多种理解。“虚”,指的是虚拟的实训,包括实训环境。基于专业软件、网络、多媒体,采用技术的信息化、网络化的集成环境,构成的虚拟学习空间、学习环境。“实”指的是真实的实训,采用企业生产实际中真实验器材、设备、仪器,在真实的工作环境中(包括实验室、实训室、车间等)进行实际性操作的实践活动和技能训练。“虚”另一层含义,指的就是按照行业、企业的工作岗位能力要求,采用软件虚拟的实训平台。通过完成仿真的实训项目,让学生获得与工作岗位能力要求相关的虚拟体验,通过交互功能,实时改编各种参数和数据,以便对各种方案及结果进行比较,掌握工作岗位所需的知识和技能,并促进学生的思维更加形象化,概念更易于理解,创新能力得以提升。“实”的另一层含义,指的是学生从理论学习到实践的体验和学习过程。
高职实训教学若在专业相关的企业单位,组织教师和学生,进行现场教学和学习,这种模式优势明显。但由于企业接收难、安全保障难、教学成本高。若把企业中各类设备、器材,购买安置到校内实训室,无疑实训设备、设施、场地投入大,设备、设施台套数有限,学生动手训练的机会不多,设备更新难以保证。虚实结合的实训教学环境,是通过互联网、软件,将实训教学、课堂教学与社会中的真实生产环境融为一体,构成特殊的学习环境。
“虚实结合”实训教学的目标,有机结合真实实训环境和虚拟实训环境,有机结合工作内容和实训的项目,同时,支持系列化、弹性化的实训教学任务的设计,促进学生知识技能的学习[2]。“虚实结合”实训教学在高职院校学生的实践能力和职业技能培养方面具有如下优势:
通过“虚实结合”实训平台的应用,可以清晰认识学习任务特点、流程,如工作岗位的环境、设备、设施布局特点、工具摆放、工具外形、工具操作方式以及任务完工的效果。高度逼真的训练环境,多样化的工具产品,强实时、准实时、及时性的数据服务,能保证其具有先进性、可维护性,使得学生能够获得生动直观的感性认识,体验生产过程、安装、维护等环节的操作要领,增进对抽象的概念的理解。
高职学生在“虚实结合”的教学模式下,可以学习各种规范的任务流程、生产工艺及设备操作方法,掌握设备结构与功能、工业产品的制作等。再结合真实实训项目的训练,培养标准化操作的良好习惯。这种教学模式不是简单的重复技能训练,它是对专业核心岗位技能的全面培养,能促进学生良好的职业素养的形成。
高职学生的问题探究,通过“扮演”项目经理、技术员、质检员等角色的方法展开虚实结合实训,能让学生沉浸在实训环境中,激发他们自主探究的潜能。在团队合作、小组交流中提高实训的效率,缩短对真实实训环境的认知时间,达到短时间、低成本地培养更高素质人才的目标。
真实生产对操作者的熟练程度要求较高,在不熟悉设备的情况下往往会面临各种危险,误操作会导致操作者受伤或生产企业遭受损失,这也导致一些复杂性比较大,成本较高的实训在真实环境中无法展开。在虚拟的实训平台中,可让学生在面对真实的设备之前,对设备的使用原理、操作方法、注意事项等提前进行认识,各项操作安全可控,通过设置小概率事件及维修保养等各个生产环节,最大程度为学生在提供安全保障前提下开展实训教学。
“有虚有实、虚实结合、先虚后实、融会贯通”的教学原则[3],有利于高职专业人才培养在实践环节中进行专业知识、项目操作流程及工作细节的实训考核,多维度的评价体现科学性、合理性和全面性。通过虚拟仿真实训设定完全遵循企业实际用工要求的岗位,让学生通过角色的体验,明确学习的方向,掌握岗位能力所需的知识、技能,缩短学生对今后工作岗位的适应时间,提升就业的竞争力。
教学模式是指依据一定的教学思想和教学理论而形成的,相对稳定的、系统化和理论化的教学活动的范型[4],是教学活动参照的统一标准,通过教学理论的解读与分析,联系实际的教学活动规律,并结合信息技术手段,形成系统的概括。
“虚实结合”教学模式的顶层设计是运用系统论的方法,从全局的角度出发,对某项任务或者某个项目的各方面、各层次、各要素统筹规划,将虚拟实训平台、真实实训器材与设备等资源有效集中,从而高效快捷地实现目标。在“虚实结合”教学模式设计过程中,顶层设计是沟通整体规划与具体实施的桥梁,是整个开发流程的一个关键环节,要以职业能力提升为目标,以能力本位课程为载体,注重工学结合,突出企业岗位工作规范和流程,深化一体化教学改革。明确虚拟仿真平台(或软件)架构方案,如软件架构、数据库类型、操作系统类型以及其他关键技术的选择;明确应用系统构架的层次、提供的服务类型、数据与应用的接口等。
“虚实结合”教学模式设计,要遵循现代化的教学理论,符合高职学生的认知规律,企业的生产实际。因此,标准先行是夯实“虚实结合”教学模式的基础、规范“虚实结合”实训教学的建设流程,提高实训教学的成效,是确保实训教学模式的可持续性与可共享性的重要手段。职业教育数字化资源的建设应遵循标准先行的原则,规范“虚”“实”中的项目构成和类型,明确资源开发流程和技术指标,确立原则和技术要求。
职业教育实训教学模式,涉及信息技术、教育技术、职业教育、企业等多学科多领域。因此,来自不同学科,具有不同的知识背景与工作经历的专家学者共同参与,对于资源建设的有效推进具有重要意义。
通过教学技术专家、企业技术专家、多媒体和网络技术团队以及职业教育一线教师的密切配合,创新教学方法,优化教学设计,最终实现教学规律、生产实际、媒体表征与教学内容的有机融合。
实施与过程控制是指将要解决的问题或要完成的项目按照一定原则分为若干阶段,化整为零,分别控制。阶段划分的科学性将影响过程控制的有效性,过程控制的有效性又将决定整个项目的完成与效果。
职业教育数字资源的建设可以按照架构设计、教学与媒体设计、数字化产品设计、最终成果试用和验收划分阶段,运用团队内审、学校综合评审、项目阶段验收多级审核的机制,进行过程指导和监控,减少不必要的重复与迭代。
采取“虚实结合”、“专技融通”的教学模式,即专业知识理论教学与实践技能教学穿插进行,虚拟实训与实际工作岗位能力锻炼先后实施。专业知识教学前,先进行环境熟悉,任务分析,讲解工作原理、规范要求、安全注意事项等。结合虚拟平台,强化训练,完成相关任务,实现知识和技能的迁移。然后在真实实训(或岗位)中开展具体的工作任务,最后,教师完成对学生考核评价。教学模式框架图设计如图1所示。
图1 教学模式框架设计
教学内容、教学条件、教学活动的设计,虚拟实训环境的搭建(如图2所示),是“虚实结合”实训教学模式中重要的要素。在对实训教学对象、实训教学内容也已确定后,只需利用该模式完成的教学设计即可进行教学实践。
图2 虚拟实训环境
虚拟平台系统的模拟要能重现工作岗位的真实环境,以虚拟现实技术模拟出产品的整体建造流程。每一步的建造流程都需提供专业性操作模拟以及演示,给学生详细的操作提示信息。学生可以根据平台系统提供的信息进行设备的操作,准确了解操作目的、原理以及技术。
通过“虚实结合”实训平台教学,学校在实训教学的整个过程中将大大减少对企业的依赖。只需要定期维护更新系统中设备工艺。通过虚拟实训和真实实训相结合的方式,可以高效的培养专业性强的技能型人才。
“虚实结合”实训教学的模式,在高职院校实训教学中有着快速发展的趋势,能为提高学生的实训教学中的学习积极性,创新能力、实践动手能力、职业素质等起到较好的作用,从而提升实训教学的整体质量。高职院校实践教学以校内虚实结合实训与校外企业实习相融合,“虚”与“实”结合,理论与实践融合,从而进一步推动实践教学改革,促进职业技术教育的发展。在教学改革过程中,我们将更全面地研究和实践“虚实结合”的实训教学模式,继续研究以提高高职学生的实践能力为目标的实训教学模式。