虚拟仿真技术在职业教育“三教”改革方面的应用

摘要：随着社会的不断发展和经济结构的转型升级，职业教育作为培养适应产业需求的高素质技术人才的主要途径，越来越受到重视。为更好地适应新时代的需求，我国提出了职业教育“三教”改革，旨在提升教师素质、加强教材建设、提高专业和课程教学质量。其中，教育技术的应用成为改革的关键环节，而虚拟仿真技术作为一种创新的教育手段，具有重要的应用潜力。本文探讨了虚拟仿真技术在职业教育“三教”改革中的应用，以提升教师素质、加强教材建设、提升专业和课程教学质量为切入点。通过引入虚拟仿真技术，可以有效促进“双师型”教师培养、创新教材建设和实践性教学，推动职业教育质量的全面提升。

关键词：虚拟仿真技术；职业教育；“三教”改革；双师型教师

引言

随着社会经济的快速发展和科技的不断进步，职业教育作为培养高素质技能人才的重要途径，正面临着日益严峻的挑战[1]。为适应新时代的需求，我国职业教育进行了一系列的改革，其中“三教”改革成为关键举措，“三教”改革包括提升教师素质、加强教材建设、提升专业和课程教学质量三个方面，旨在培养更适应社会需求的高素质技能人才[2]。在这一背景下，虚拟仿真技术作为一种创新的教育手段，为职业教育的“三教”改革提供了新的可能性。虚拟仿真技术通过模拟真实工作场景，提供沉浸式的学习体验，可以有效弥补传统教学模式的不足，促进学生更好地掌握实际操作技能[3]。

1. 虚拟仿真技术在教育领域的应用现状

1.1 虚拟仿真技术在学科学习中的广泛应用

虚拟仿真技术在学科学习中得到广泛应用，为学生提供了更具体、更实际的学习体验。在科学、工程和医学等领域，虚拟仿真技术通过模拟实验、操作和现实场景，使学生能够在虚拟环境中进行实际操作，提高其实践能力。例如，在医学专业，虚拟仿真技术可以模拟手术过程，为医学生提供安全的实践机会，加强其手术技能[4]。这种广泛的应用不仅使学生能够更好地理解抽象的学科知识，还提供了更具趣味性和交互性的学习体验。教育机构和教师通过虚拟仿真技术能够更好地满足学生多样化的学习需求，提高教学效果，为学科学习注入新的活力。

1.2 虚拟仿真技术在职业教育中的推广

虚拟仿真技术在职业教育领域的推广应用取得了显著成就。职业教育强调实际操作和实践能力的培养，而虚拟仿真技术通过模拟真实工作场景，为学生提供了更加贴近实际的培训体验。在工业、制造和服务行业的职业培训中，虚拟仿真技术可以模拟各种操作流程、机械设备的使用等，帮助学生在安全的虚拟环境中进行实际操作。职业教育机构通过引入虚拟仿真技术，有效提升了学生的实际工作技能，使他们更好地适应职场需求，这种推广应用还降低了实际培训的成本和风险，为职业教育的可持续发展提供了支持。

2. 职业教育“三教”改革的目标

2.1 强化“双师”型教师力量

职业教育“三教”改革的首要目标是通过强化“双师”型教师的力量，实现教育者双重素质的提升，这一目标的核心在于培养一支能够融合学科知识和实际产业经验的“双师”教师队伍。教育者需要深厚的学科底蕴，还需要在实际职业领域积累的经验[5]，以更好地引导学生在职场中脱颖而出。

2.2 优化职业教育教材创新机制

优化职业教育教材创新机制，使之更贴近产业需求、更富有活力，能够打破传统教材的束缚，鼓励提供更灵活、更创新的内容。教育机构需要建立教材的创新和审核机制，确保教材能够快速响应产业变革，为学生提供与实际职业需求紧密相连的知识体系。教材的多样化形式也应成为目标实现的一部分。

2.3 增强专业与课程的实践性

增强专业与课程的实践性，可以确保学生在校期间就能够具备实际工作所需的操作能力。推动专业课程的实践性教学，将实际操作纳入学科体系，通过“课堂革命”，使课程更贴合学生特点，引导学生通过实践更深入地理解理论知识。

3. 虚拟仿真技术在提升“双师型”教师素质方面的应用

虚拟仿真技术在提升“双师型”教师素质方面发挥了关键作用。实战模拟与教学实践的融合、虚拟实验与实际案例的结合，以及虚拟导师与实际导师的协同合作，共同促进了教师在知识传授、实际操作指导和学科综合素质培养方面的全面提升。

3.1 实战模拟与教学实践的融合

虚拟仿真技术通过模拟实际职业场景，使“双师型”教师能够将学科知识与实际操作紧密结合，提升教学效果。通过虚拟实战模拟，教师能够引导学生在仿真环境中进行真实案例的解决，提升其实践技能。虚拟与实践的融合不仅帮助学生培养实际操作能力，也提升了“双师型”教师的教学水平。以柳州铁道职业技术学院铁道车辆技术专业为例，教师们积极采用先进的技术手段，自主建设“铁道车辆虚拟仿真系统”平台及配套的“铁道车辆虚拟仿真检修实训室”，如图1所示。这些平台不仅能够高度还原实际工作中的各种复杂情况，还为学生提供了一个安全且可控的学习环境，在这里他们可以自由尝试不同的解决方案，面对并克服挑战。通过这样的方式，教师们能够有效地引导学生深入理解理论知识与实践技能之间的联系，激发他们的创新思维和独立解决问题的能力。此外，这种教学模式为学生提供了更加贴近真实工作场景的学习体验，让他们能够在正式步入职场前积累宝贵的经验，增强就业竞争力。

3.2 虚拟实验与实际案例的结合

虚拟仿真技术的应用还可以通过结合虚拟实验与实际案例，提升“双师型”教师的综合素质。在化学实验教学中，虚拟仿真技术可以模拟各种化学反应实验，使学生在虚拟环境中进行实验操作。结合实际案例，教师可以引导学生分析实验结果，并将其应用于解决真实的化学问题，培养学生的科学思维和实验设计能力。虚拟实验与实际案例的结合使得“双师型”教师能够更全面地指导学生进行实际操作和问题解决。

3.3 虚拟导师与实际导师的协同合作

虚拟仿真技术还可以通过建立虚拟导师系统，与实际导师协同合作，提升“双师型”教师的指导能力[6]。虚拟导师与实际导师的协同合作不仅拓展了“双师型”教师的指导范围，也提高了学生的学习效果。学生在虚拟导师的指导下进行实际操作，实际导师可以根据虚拟系统的数据了解学生的学习状态，提供更有针对性的辅导，这种协同合作的模式为学生提供了更全面的学习支持，培养了“双师型”教师的团队协作和指导能力。

4. 虚拟仿真技术在加强职业教育教材建设方面的应用

虚拟仿真技术在加强职业教育教材建设方面的应用主要体现在强化教材内容、呈现丰富教材内容和推动实践教学指导书建设三个方面，为职业教育提供了更具实用性和趣味性的学习体验，有助于培养更符合职业需求的专业人才。

4.1 强化教材内容

虚拟仿真技术为教材建设带来了全新的可能性，首先体现在教材内容的强化方面，通过模拟真实的职业场景，教材内容得以更贴近实际工作需求。教师可以根据实际工作中的需求，灵活调整虚拟场景，确保学生学到的知识更具实用性。这样的教材建设方式使学科知识更加贴合实际，更符合职业教育的要求。

4.2 呈现丰富教材内容

虚拟仿真技术的应用不仅使教材在内容上进行了强化，而且通过多媒体形式呈现，为职业教育教材注入更多生动、形象的元素。图文并茂、声音、动画等多种形式的呈现方式，使得教材更加生动有趣。在酒店管理专业，虚拟仿真技术可以模拟酒店经营场景，通过多媒体形式展示服务流程、管理技巧等，使学生更好地理解和掌握相关知识[7]。

4.3 推动实践教学指导书建设

虚拟仿真技术在加强职业教育教材建设中的第三个关键点是推动实践性教学指导书的建设。通过将各种模拟实际的工作场景编入教学指导书，虚拟仿真技术使学生能够在虚拟环境中进行实际操作，培养其实际应用技能。在汽车维修专业，虚拟仿真技术可以模拟各类故障场景，让学生在虚拟环境中进行诊断与维修，提高其实际操作水平。这样的实践性教学指导书推动了学生的全面发展，使其不仅掌握理论知识，还能够灵活应对实际工作中的各种情况[8]。

5. 虚拟仿真技术在提升专业和课程教学质量方面的应用

5.1 强化实践性教学

虚拟仿真技术在教育领域的应用，尤其是对于那些高度依赖实践操作的专业，如铁道车辆检修等，展现出了前所未有的潜力和价值。在柳州铁道职业技术学院铁道车辆检修专业，虚拟仿真技术的应用能够从多个方面促进学生的技能发展和知识积累。以更换闸瓦作业流程为例，仿真设备可以应用在“认识结构”“虚拟训练”和“探究原理”环节，不仅为学生提供了更加真实、更具挑战性的学习体验，而且通过提高教学效率和质量，促进了教育资源的优化配置，对于推动职业教育的发展具有重要意义[9]。虚拟仿真技术在铁道车辆检修专业更换闸瓦作业中的应用如图2所示。

5.2 定制个性化学习路径

虚拟仿真技术的应用为学生提供了个性化的学习机会。通过分析学生的学科特长、学习进度等因素，教师可以利用虚拟仿真技术定制个性化的学习路径。在计算机科学专业，虚拟仿真技术可以根据学生的编程水平和兴趣领域，提供个性化的虚拟编程任务，使学生能够根据自己的需求灵活学习，有助于满足学生多样化的学习需求，提高他们的学习兴趣和主动性。

5.3 整合实践与理论知识

虚拟仿真技术在提升专业和课程教学质量方面的第三个关键点是促进实践与理论知识的有机整合。通过模拟真实工作场景，虚拟仿真技术使学生在实际操作中理解并应用理论知识[10]。在建筑设计专业，虚拟仿真技术可以模拟建筑项目的规划与设计过程，使学生在虚拟环境中将学到的理论知识应用到实际项目中。这种实践与理论知识的有机整合使学生能够更全面地理解专业知识，提高解决实际问题的能力。

结语

在职业教育“三教”改革的探索中，本文明确了强化“双师”型教师力量、优化职业教育教材创新机制、增强专业与课程的实践性这三大核心目标。在改革的大背景下，虚拟仿真技术崭露头角，为实现上述目标提供了强有力的支持。虚拟仿真技术的应用使得“双师”型教师能够在虚拟环境中进行实际操作的教学，为学生提供了更丰富的学习体验。同时，虚拟仿真技术也为教材的多样化提供了可能，通过模拟实验、实际案例等方式，将抽象的知识具体化。在实践性教学方面，虚拟仿真技术为学生提供了安全、真实的实践机会，培养他们的实际操作能力。未来，这一系统性、综合性的改革将不仅促进职业教育的质量提升，也为我国职业教育事业的可持续发展奠定坚实基础。

参考文献：

[1]吕玉曼，徐国庆.从强化到优化：职业教育类型属性确立的实践路径[J].现代教育管理，2022（2）：111-118.

[2]吴秀杰，张蕴启.“双高计划”背景下高职“三教”改革的价值、问题与路径[J].教育与职业，2021（9）：11-18.

[3]熊宏齐.虚拟仿真实验教学助推理论教学与实验教学的融合改革与创新[J].实验技术与管理，2020，37（5）：1-4，16.

[4]王佳弘，席文杰，董丽丽，等.虚拟仿真技术在护理教育中的应用与挑战[J].中华护理杂志，2020，55（3）：401-404.

[5]曹晔.职业教育“双师型”教师队伍建设：基于治理体系的思考——《深化新时代职业教育“双师型”教师队伍建设改革实施方案》等系列文件解读[J].职教发展研究，2019（3）：33-37.

[6]李永桂，洪鹏，等.“双高计划”建设背景下虚拟仿真技术在人才培养中的创新应用——以“包装策划与设计专业群之安全包装专业实训体系建设”为例[J].中国包装，2022，42（9）：37-40.

[7]原鑫美.北京市外事学校酒店专业虚拟仿真实验教学研究[D].北京：北京理工大学，2015.

[8]杜洪香，冯加锋，王锐，等.虚拟现实技术在“三教”改革中的应用研究[J].鹿城学刊，2023，35（3）：70-72.

[9]张皓惟，唐可，何雷，等.虚拟仿真技术在铁道车辆技术专业教学中的应用研究[J].时代汽车，2023（11）：77-79.

[10]马庆祥.大数据综合实训课程“活页式”教材在“三教改革”中的探索与应用——以重庆工商职业学院为例[J].科学咨询，2022（7）：155-157.

作者简介：张皓惟，硕士研究生，讲师，zhwrecover@126.com，研究方向：铁道车辆技术。

基金项目：2023年度柳州市教师队伍建设理论与实践研究课题——虚拟仿真类技能大赛促进教师队伍成长的研究（编号：2023RSA-09）；柳州教育科学规划2023年度职业教育课题——虚拟仿真技术赋能职业教育三教改革的研究与实践（编号：2023ZJC070）；2024年度广西教育科学“十四五”规划重点课题——基于智慧职教平台的专业教学资源库建设与应用研究（编号：2024ZJY287）。