虛擬仿真教學(xué)在應(yīng)用型本科中的應(yīng)用

胡東萍 張延玲

摘 要：文中分析了應(yīng)用型本科的人才培養(yǎng)模式，探討了應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中出現(xiàn)的問題。通過分析虛擬仿真教學(xué)的特點(diǎn)，提出將虛擬仿真教學(xué)應(yīng)用型本科教學(xué)環(huán)節(jié)中的優(yōu)勢和巨大潛力。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真教學(xué)；應(yīng)用型本科；人才培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：2095-9214（2016）06-0063-01

引言：

我國本科高等教育已從精英教育階段過渡到大眾化教育階段，其主要功能是為廣大本科生教授社會(huì)理論知識(shí)和培養(yǎng)實(shí)踐應(yīng)用能力，即打造本科應(yīng)用型人才，來適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展和需求。應(yīng)用型本科重在“應(yīng)用”二字，其核心環(huán)節(jié)是實(shí)踐教學(xué)[1]。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要依托虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)通訊等技術(shù)，構(gòu)建高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對(duì)象，實(shí)現(xiàn)真實(shí)實(shí)驗(yàn)不具備或難以完成的教學(xué)功能[2]。將虛擬仿真教學(xué)引進(jìn)到應(yīng)用型本科教學(xué)環(huán)節(jié)中，能夠節(jié)約大量資源，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，并避免部分實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染[2]。

一、應(yīng)用型本科教學(xué)的培養(yǎng)模式和特點(diǎn)

應(yīng)用型本科是指以應(yīng)用型為辦學(xué)宗旨，重在“應(yīng)用”二字，培養(yǎng)出具有較強(qiáng)社會(huì)適應(yīng)力和競爭力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。應(yīng)用型本科教學(xué)要求各個(gè)專業(yè)緊密結(jié)合當(dāng)?shù)丶白陨硖厣⒅貙W(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)，從教學(xué)體系建設(shè)中體現(xiàn)出“應(yīng)用”二字，其核心環(huán)節(jié)為實(shí)踐教學(xué)[3]。

應(yīng)用型本科中培養(yǎng)的是“理論應(yīng)用型”人才，他們是社會(huì)各行業(yè)中應(yīng)用科學(xué)技術(shù)理論從事相關(guān)專業(yè)工作的應(yīng)用型人才； 從知識(shí)結(jié)構(gòu)方面來講，應(yīng)用型本科是以行業(yè)需求為出發(fā)點(diǎn)；從能力結(jié)構(gòu)方面來講，應(yīng)用型本科是根據(jù)各行業(yè)特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用基本理論知識(shí)和方法，去解決實(shí)際問題的綜合能力，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)的技術(shù)創(chuàng)新能力；從素質(zhì)結(jié)構(gòu)方面來講，應(yīng)用型本科人才應(yīng)具備更強(qiáng)的社會(huì)適應(yīng)能力； 應(yīng)用型本科根據(jù)各行業(yè)需求設(shè)置專業(yè)，以適應(yīng)行業(yè)專業(yè)技術(shù)水平為目標(biāo)組織教學(xué)和實(shí)踐，以“科學(xué)理論應(yīng)用”為宗旨來構(gòu)建課程和教學(xué)內(nèi)容框架體系，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用科學(xué)技術(shù)理論解決實(shí)際問題的實(shí)踐能力和綜合能力[4]；

二、應(yīng)用型本科教學(xué)中存在的問題

近年來，隨著應(yīng)用型本科概念的快速普及和高速發(fā)展，加之我國高等教育體系不完善等原因，應(yīng)用型本科教學(xué)中存在一些急待解決的問題。

1、強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)未形成普遍一致的觀念。部分師生對(duì)應(yīng)用型人才的認(rèn)識(shí)和其培養(yǎng)模式還停留在表面，對(duì)強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)的重要性缺乏深層次的認(rèn)知。2、培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的教學(xué)方法和手段相對(duì)短缺落后。3、校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)仍需完善，大多數(shù)基地建設(shè)薄弱，遠(yuǎn)不能滿足實(shí)踐教學(xué)的需要。4、教學(xué)計(jì)劃還需要調(diào)整和完善。現(xiàn)在在教學(xué)計(jì)劃中，盡管實(shí)踐環(huán)節(jié)占教學(xué)總課時(shí)的比例已有大幅度提高，但實(shí)際上用于學(xué)生實(shí)踐、實(shí)習(xí)、或動(dòng)手試驗(yàn)的學(xué)時(shí)仍顯不足。5、實(shí)踐教學(xué)師資力量薄弱。雙師型教師總體上比重不高，難以滿足實(shí)踐教學(xué)的需要。

6、教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制不完善。目前的教學(xué)評(píng)價(jià)體制起不到強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)和鼓勵(lì)實(shí)踐教學(xué)作用，滿足不了實(shí)踐教學(xué)改革的需求。

三、虛擬仿真教學(xué)在應(yīng)用型本科中的應(yīng)用

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要依托虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)通訊等技術(shù)，構(gòu)建高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對(duì)象，讓學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中開展實(shí)驗(yàn)，最終實(shí)現(xiàn)真實(shí)實(shí)驗(yàn)不具備或難以完成的教學(xué)功能，是學(xué)科專業(yè)與信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物。這種方式能夠節(jié)約大量資源，并避免部分實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染。

教育部為貫徹落實(shí)《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》精神，逐步開展建設(shè)國家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。教育部自2013年起將逐步建設(shè)1500個(gè)國家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。另外，虛擬仿真教學(xué)也被納入高校教學(xué)評(píng)估中的教育信息化程度環(huán)節(jié)[4]。

虛擬仿真教學(xué)具有以下特點(diǎn)：1.沉侵感，（三維可視化，3D情景式體驗(yàn)教學(xué)模式），虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)將使學(xué)生感受到真切的虛擬環(huán)境，真正實(shí)現(xiàn)人與虛擬環(huán)境的融合。2.交互性，（教師學(xué)生自主互動(dòng)操作）虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)能夠提供方便的、豐富的、自然的、人機(jī)交互手段，使學(xué)生能對(duì)虛擬場景中的對(duì)象進(jìn)行自然和諧的交互操作。3.構(gòu)想性，（根據(jù)教學(xué)需要，設(shè)定展示形式及內(nèi)容）根據(jù)不同學(xué)科的特點(diǎn)，及學(xué)生的培養(yǎng)傾向，設(shè)置不同的虛擬環(huán)境和內(nèi)容。

將虛擬仿真教學(xué)應(yīng)用到實(shí)踐教學(xué)中有以下優(yōu)勢：1.提升教學(xué)效果：逼真、立體的表現(xiàn)形式可以讓抽象的實(shí)驗(yàn)過程形象逼真演示出來，教師可結(jié)合實(shí)際的教學(xué)需求，最大限度地發(fā)揮虛擬元器件資源的優(yōu)勢，提升教學(xué)效果；2.完成不可能的實(shí)驗(yàn)：輔助教師進(jìn)行課堂實(shí)驗(yàn)演示：如復(fù)雜實(shí)驗(yàn)、危險(xiǎn)性實(shí)驗(yàn)、極端破壞性實(shí)驗(yàn)等，可以安全、直觀的展示出來；3.增強(qiáng)課堂趣味性：借助對(duì)多媒體（音頻、視頻、圖像）技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建了一種高度虛擬現(xiàn)實(shí)仿真的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，使學(xué)習(xí)者體驗(yàn)置身其中的感覺，能夠?qū)崿F(xiàn)互動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)；4.豐富課堂教學(xué)形式：虛擬仿真教學(xué)的出現(xiàn)不會(huì)再出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)無法完成和只靠教師單純進(jìn)行講解的情況；5.方便高效的教學(xué)輔助工具：各種大小實(shí)驗(yàn)應(yīng)有盡有，且無器材損耗，和實(shí)驗(yàn)室零距離，隨時(shí)隨地都可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

四、結(jié)論

培養(yǎng)應(yīng)用型人才應(yīng)用型本科院校的重點(diǎn)，也是現(xiàn)代高等教育發(fā)展的趨勢。培養(yǎng)應(yīng)用型人才的核心是實(shí)踐，虛擬仿真教學(xué)在應(yīng)用型本科教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)中存在巨大優(yōu)勢和潛力，將虛擬仿真教學(xué)應(yīng)用到應(yīng)用型本科院校中的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，對(duì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)有革命性的進(jìn)步。

（作者單位：重慶大學(xué)城市科技學(xué)院）

參考文獻(xiàn)：

[1]蘇欣.高職院校虛擬仿真教學(xué)應(yīng)用初探[J].工業(yè)和信息化教育，2015（2）.

[2]雷東等.力學(xué)虛擬仿真教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的探討[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理， 2014，12-0095-02.

[3]王金崗等.工學(xué)結(jié)合模式下虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].教改花地，2013，17-0026-04.

[4]孫愛娟.高職院校推進(jìn)虛擬仿真教學(xué)改革攻略[J].中國教育信息化，2012，01-0061-03.