高职环保类专业“虚实结合”教学的探索与实践

摘要：虚拟仿真技术在教育领域的应用日益受到关注，本文旨在探讨高职环保类专业“虚实结合”教学模式的实践。高职环保类专业在培养学生懂得基本理论知识的基础上，更加注重培养岗位技能和职业素养。通过将虚拟仿真教学与实践教学相结合，解决实践教学的“三高三难”痛点和难点，同时丰富了教学手段，可以提高学生的学习效率和实践能力，促进高职环保类专业教学的不断创新与发展。研究为高职环保类专业教育的改革与创新提供了有益的借鉴和参考。

关键词：高职教学；环保类；虚拟仿真；虚实结合

随着环保产业的转型升级，环保类高素质技术技能人才更需对接产业和岗位需求，强化岗位技能和职业素养的培养。传统的实践教学模式虽然能够让学生掌握一定的岗位操作技能，但难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［1］，学生不能得到全面的培养。“虚实结合”教学模式的目标是通过整合虚拟和实际教育资源，提高学生的学习积极性、自主学习能力、实践操作能力和解决问题的能力［2］。同时促进教师教法的改革，使教学更加多样化和灵活化，更好地培养学生的岗位技能和职业素养，适应环保产业发展的要求。探索一种“虚实结合”的教学模式对于培养高职环保类专业学生的技术技能具有重要意义。

一、“虚实结合”教学在高职环保类专业的可行性

（一）“虚实结合”教学模式的内涵

“虚实结合”教学模式旨在将虚拟教育资源与实际教学场景有机结合，通过融合信息技术和传统教学方式，以达到教学效果的最大化，强调利用虚拟教育技术、多媒体教学手段以及实地实践等方式，增强学生的学习体验和能力培养。虚拟教学资源包括教学视频、教育游戏、模拟实验软件等，学生可以在虚拟环境下获取丰富的教育资源，拓展知识广度和深度［2］；同时参与实地教学和实践活动，包括实验课、实地考察、工程实训、实习等，在实际场景中，学生可以将虚拟学习中获得的知识和技能应用于实践，进一步提升技能和解决问题的能力［3］。

（二）高职环保类专业的教学特点

高职环保类专业的教学特点主要表现在职业教育学科特性和培养目标上。理论和实践两方面对于环保类技术技能人才培养至关重要，学生需要具备扎实的理论知识，同时也需要具备实际操作能力，以解决复杂的环境问题。

1.理论学习与实践操作的平衡

环保类专业涉及广泛的理论知识，例如环境科学、环境工程、生态学等。虚拟教学资源可以为学生提供全面、系统的理论学习平台，帮助学生深入了解环境问题的本质和解决方法。然而，仅有理论学习是不够的，实际操作能力对于环保类专业的学生同样重要。虚实结合教学可以更好地培养学生实际操作环保设备、进行野外调查和实验的技能，培养学生的实践能力和创新思维［4］。

2.多样化的教学资源

环保类专业需要学生了解多样的环境问题，掌握监测技术和解决方法，而这些问题在实训场景中往往是一些“三高三难”痛点和难点，很多学校没有条件建设真实或模拟的实训条件。虚拟教学资源恰恰可以提供更多样的环境情景和案例，帮助学生了解不同类型的环保挑战和应对策略。同时，虚拟实验软件可以模拟实际环保实验，让学生在虚拟环境中进行多次实验，从而提高实验效率和学习体验。

3.实时数据和反馈

环保类专业的实践过程通常需要收集大量的实时数据，例如环境监测数据、废水处理数据等。虚实结合教学中，虚拟教学资源可以与实时数据相连接，让学生在虚拟环境中接触到真实数据，并进行实时的数据分析与反馈。这样的教学方式可以让学生了解实际环境数据处理的过程，增强他们在真实环境中处理数据的能力。

4.安全和成本考虑

环保类专业的实践过程可能涉及一些复杂的环境问题和有一定危险性的实验。虚拟教学资源可以在一定程度上降低实践活动的风险，保障学生的安全。此外，虚拟实验和模拟实践也能减少实践成本，节约实验设备和场地的使用费用。

5.教学效果评估

虚实结合教学可以更方便地进行教学效果评估。通过在线平台和虚拟实验，教师可以收集学生的学习数据和反馈，及时发现学生的学习问题，并采取针对性的教学措施。

综上所述，虚实结合教学在环保类专业中具有可行性。通过合理融合虚拟教学资源和实地实践环节，可以更好地培养学生的综合素质，提高学生的学习和实践能力，促进教育链、产业链和人才链的有机衔接。

二、教学实践与方法

（一）虚拟仿真教学在环保类专业中的应用

虚拟仿真教学技术在高职环保类专业中的应用逐渐得到广泛应用，为学生提供了更加灵活、生动和实践性的学习体验。（1）可以模拟真实环境，让学生在虚拟环境中进行环保实验和操作。例如，学生可以在虚拟环境中模拟不同环境污染状况，进行环境监测和分析，不仅提高实验效率，还可以降低实验成本和风险。（2）可以模拟实际环境污染工程调查、设计、建设和运行场景，让学生在虚拟场景中进行环保工程方案的实施。例如，学生可以在虚拟城市中规划建设环境保护措施，提高解决实际环境问题的工程能力。（3）可以为学生提供不同环保案例，让学生进行实践性的案例分析和解决方案设计，这有助于学生将理论知识应用于实际问题解决。（4）可以为学生提供丰富的在线教学资源，例如虚拟教材、教学视频和多媒体教学资料，学生可以根据自己的学习进度和兴趣进行学习，提高自主学习能力。（5）可以记录学生在虚拟环境中的学习行为和成绩，教师可以根据学生的表现进行针对性评估和指导。虚拟仿真教学技术为学生提供个性化的学习体验和反馈，学生通过虚拟教学平台与虚拟环境进行互动，能显著提高学习能动性和学习效果。

（二）虚拟仿真教学对高职学生学习的影响

虚拟实验对提高学生的学习效果和实践能力有积极的影响。（1）虚拟实验为高职学生提供了丰富的实践机会，让他们在虚拟环境中进行实验操作，有助于学生熟悉实验步骤和操作技巧，提高实践操作能力。（2）高职学生通常缺乏实验经验，进行复杂的实验可能会带来一定的风险。虚拟实验可以模拟实验场景，降低学生在实验过程中的意外风险，保障学生的安全。（3）在传统实验中，学生可能需要花费大量的实验准备时间、处理实验数据等。虚拟实验可以减少实验准备的时间，提高实验效率，让学生更多地专注于实验过程和结果的分析。（4）高职学校可能由于条件限制无法提供全面的实验设备设施，导致学生无法得到全面技能培养，虚拟实验可以模拟不同的实验场景和环境，让学生接触到全面的实验情境，有助于学生全面学习各项技能，提高岗位技能。（5）虚拟实验通常提供及时的学习反馈，让学生了解自己的学习情况和实验结果，有助于学生自我评估和调整学习策略，提高学习效率。

（三）高职环保类专业“虚实结合”教学模式的实践方法

1.虚拟实验与模拟操作

利用虚拟实验软件和模拟操作平台，让学生进行环保实验和操作，模拟真实环境中的实验和操作。通过虚拟实验，学生可以在安全的环境下进行多次练习和探索，提高实验技能。

2.实践基地合作

与环保行业企业或机构合作，共建实践基地。学生可以在实践基地进行实习和实践活动，接触真实的环保工作场景，应用所学知识解决实际问题。

3.项目式教学

引入项目式教学，让学生参与具体的环保项目，从项目规划、数据采集到方案实施，让学生全程参与，提高他们的实践能力和解决问题的能力。

4.实践操作项目

在课程中设置实践操作项目，让学生亲自动手进行实践操作，如环保设备的调试和运行、环境监测仪器的使用等，在虚拟实验的基础上更进一步培养学生的操作技能。

5.教学资源整合

充分整合虚拟实验软件、在线教学平台和实验设备等教学资源，形成完整的“虚实结合”教学资源，确保教学资源的有效利用和高效运作。

6.学生自主实践

鼓励学生在学习中进行自主实践，可以组织学生自主开展环保项目、进行实验设计等，培养学生的创新意识和独立思考能力。

7.反馈与改进

及时收集学生对虚实结合教学模式的反馈意见，听取行业企业的建议，不断改进教学模式和教学内容，适应行业发展需求。

通过以上虚实结合的教学，可以更好地培养出具有实践能力、创新意识和适应环保行业需求的高素质技术技能人才。

（四）虚实结合教学中教学资源与平台建设

在高职“虚实结合”教学中，为了使学生能够在理论学习与实践操作中获得更好结合，需要提供合适的教学资源。以下是一些常见的虚实结合教学资源以及相应的建设策略。

1.实验设备

根据高职环保专业的特点，建设必要的虚拟仿真实验设备。在选择设备时，应注重设备的先进性和适用性，优先选择通用性较强的设备，以满足多门课程的实验教学需求。同时，可以与其他高校或企业进行合作，共享设备资源，降低设备采购和维护成本。

2.虚拟实验软件

选择与高职环保专业紧密相关的虚拟实验软件，确保软件具有丰富的实验场景和模拟操作功能。可以选择购买商用软件或与软件开发团队合作进行自主开发，也可以考虑采用开源软件，以降低软件采购成本。

3.在线教学平台

搭建稳定、安全、易用的在线教学平台，包括学习管理系统、资源共享平台、在线互动工具等。确保平台具有良好的用户体验，支持多种教学模式，方便教师进行教学管理和学生进行学习交流。

4.实践基地

与行业企业建立合作伙伴关系，共建实践基地，提供学生实习和实践的场所。实践基地应具备行业标准的实训环境和设备，与课程目标紧密对接，确保学生能够接触真实的行业工作环境。

5.行业资源

积极与相关行业进行合作，获取行业内最新的资源和信息。可以邀请行业专家来校进行讲座、指导学生实践，或者组织学生145edea5f3f1ff43f25a0825338e886c3cbd6d2390e0418f0dff478833023d3a参观企业，深入了解行业现状和趋势。

6.教师培训资源

为教师提供虚实结合的教学理念、教学方法和实践操作技能等培训资源。可以组织教师参加培训班、研讨会和共同开发虚拟仿真资源，提升教师的教学能力和实践水平［5］。

7.学习资料与案例

建立丰富的学习资料库，包括教材、实验指导书、实践操作手册等。同时，收集相关行业的案例和经验分享，供学生参考和学习。

8.网络设施

保障校园内网络设施覆盖全面、高速稳定，为学生提供便捷的上网条件，支持在线学习、实验和交流。

通过合理规划、建设和持续优化建设这些教学资源，虚实结合教学将能够更好地促进学生的岗位技能和职业素养的提升，使学生更好地适应社会需求和行业发展。

（五）虚实结合教学的评估与质量保障

高职虚实结合教学评估是为了确保教学质量和实现教学目标，同时不仅要评估学生的学习成果，还要评估教学过程和教学资源的有效利用。以下是一些常见的高职虚实结合教学评估的方法和指标体系。

1.学生学习成果评估

学业成绩包括考试成绩、实验报告、项目作品等，反映学生对理论知识和实践技能的掌握程度。通过学生的自我评价和对教学质量的评价，了解学生对教学效果的认知和满意度。

2.教学资源利用评估

定期评估虚拟实验软件的使用频率和效果，确保教学软件能够有效辅助实验教学；定期评估实验设备的使用频率和利用率，确保设备得到合理利用，避免资源浪费；定期评估在线教学平台的使用情况和学生对平台的满意度，确保平台能够满足教学需求。

3.教学反馈和改进

定期收集学生和企业对教学质量的反馈意见，及时发现问题并进行改进。教学团队定期进行教学经验交流，尤其针对发现的问题，共同探讨优化教学的方法和策略［6］。

4.就业追踪

追踪评估毕业生就业状况和职业发展，通过毕业生调研教学是否与行业需求相匹配。职业发展情况能充分验证学校人才培养是否紧密对接产业链和人才链，有利于了解教学是否培养了符合行业对技术技能人才的需求，有利于教育链、产业链和人才链的有机衔接。

综合运用这些评估方法和指标体系，可以全面了解高职虚实结合教学的质量和效果。评估结果将有助于优化教学设计和改进教学过程，确保虚实结合教学达到预期的教学目标，培养出适应社会发展需要的高素质技术技能人才。

结语

根据高职环保类专业的特点，针对“三高三难”痛点和难点，通过建设适合高职环保类专业的虚拟实验软件、设备和设施，持续开发改进优化虚实结合教学的教学资源；加强教师实施虚实结合教学理念和能力的培养，提高虚实结合教学质量。虚实结合教学提高了实训教学的广度和深度，降低实验风险和提高实验效率，同时增加了学习的多样性和趣味性，能够更全面地培养学生的岗位技能和职业素养，促进环保产业教育链、产业链和人才链的有机衔接。虚实结合教学对环保高素质技术技能人才的培养质量的提升具有重要的作用。

参考文献：

［1］曹静，于岩，李凌云，等.“材料分析方法”虚拟仿真实验教学系统建设及应用［J］.实验技术与管理，2019，36（10）：32-35.

［2］何流洪，管琪明，周峥嵘.虚实结合的数控实训课程构建与应用［J］.中小企业管理与科技，2019（27）：120-121.

［3］李从军，谢爱娣.虚拟实验在《生物产品分析与检测技术》课程教学中的应用初探［J］.中国教育信息化（高教职教），2016（10）：72-74.

［4］吴兴兴.高职教学探析［J］.广西大学学报（哲学社会科学版），2008（S2）：74-75.

［5］樊俊艳，唐悦.基于职业教育虚拟仿真实训基地师资队伍建设［J］.办公自动化，2022，27（21）：41-43.

［6］钟建珍.高职教学改革探析［J］.长春教育学院学报，2013，29（10）：149-150.

基金项目：2022年度广西职业教育教学改革研究项目“基于虚拟仿真实训基地建设的高职环保类专业‘虚实结合’教学的研究与实践”（GXGZJG2022B094）；2022年度广西生态工程职业技术学院教育教学改革研究项目“‘岗课赛证’综合育人背景下虚拟仿真平台在《仪器分析技术》课程中的应用”（2022QNZX06）

作者简介：陈福坤（1981—），男，福建漳平人，硕士研究生，研究方向：环境保护职业教育。