“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建研究

韓俊平 秦潔

摘要：分析了“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建的必要性，闡述了“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)內(nèi)容，展示了“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)成效，總結(jié)了“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)體系對(duì)培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的作用，瞻望了其在教學(xué)中的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：虛實(shí)結(jié)合;實(shí)踐教學(xué)體系;建設(shè)內(nèi)容;成效

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-9094-（2019）02C/03C-0060-04

隨著國(guó)家交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的蓬勃興起，以及“一帶一路”戰(zhàn)略規(guī)劃的實(shí)施，交通行業(yè)需要更多的道路橋梁工程技能人才，并且對(duì)人才實(shí)踐能力的要求，已經(jīng)由具備簡(jiǎn)單的專業(yè)技術(shù)能力轉(zhuǎn)變?yōu)榫邆渥詫W(xué)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、組織能力、表達(dá)能力、信息化技術(shù)應(yīng)用能力等綜合能力，這對(duì)人才培養(yǎng)中的實(shí)踐教學(xué)體系提出了新要求。[1]傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)體系雖然在以往的教學(xué)中發(fā)揮了其應(yīng)有的作用，但是在新形勢(shì)下有一定的局限性。根據(jù)教育部《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中提出的“加快教育信息化進(jìn)程”“推進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)在教學(xué)與管理中廣泛應(yīng)用，提高教育教學(xué)質(zhì)量”的要求，有必要在實(shí)踐教學(xué)體系中引入虛擬仿真技術(shù)等信息化技術(shù)，構(gòu)建“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)體系，改善實(shí)踐教學(xué)效果，提升實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

一、“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建的必要性

（一）錘煉學(xué)生實(shí)踐技能的需要

道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)的傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)設(shè)備有水泥實(shí)驗(yàn)設(shè)備、水泥混凝土實(shí)驗(yàn)設(shè)備、瀝青實(shí)驗(yàn)設(shè)備、瀝青混合料實(shí)驗(yàn)設(shè)備、力學(xué)試驗(yàn)設(shè)備、土工實(shí)驗(yàn)設(shè)備和道路檢測(cè)設(shè)備等，這些設(shè)備一般每種配備6-8套，而每個(gè)班30-50人。由于實(shí)訓(xùn)設(shè)備數(shù)量有限、學(xué)生數(shù)量眾多、教學(xué)學(xué)時(shí)有限，通常每組學(xué)生僅有一次試驗(yàn)操作機(jī)會(huì)，很難保證每個(gè)學(xué)生的多次重復(fù)操作，不利于錘煉每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能。[2]有必要引進(jìn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)軟件，試驗(yàn)前通過仿真軟件多次虛擬演練試驗(yàn)操作步驟，熟悉操作要領(lǐng)，再去實(shí)驗(yàn)室分組操作真實(shí)試驗(yàn)設(shè)備，虛擬操作與實(shí)際操作結(jié)合，才能更好地錘煉學(xué)生的試驗(yàn)操作技能。

（二）節(jié)約實(shí)訓(xùn)成本，提高實(shí)訓(xùn)安全的需要

道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)的道路施工工藝專項(xiàng)實(shí)訓(xùn)、橋梁施工工藝專項(xiàng)實(shí)訓(xùn)，實(shí)訓(xùn)時(shí)間一般均為1周，在短短的幾天時(shí)間內(nèi)學(xué)生去工地參觀既不能看到工程總體和全部施工過程，也存在安全隱患大、費(fèi)用高的弊端，且參觀時(shí)間受制于課程進(jìn)度安排、天氣原因、施工進(jìn)度等因素，很難達(dá)到系統(tǒng)地對(duì)道路、橋梁施工工藝進(jìn)行實(shí)訓(xùn)的目的。此外，由于道路工程各部位累計(jì)起來有10余種施工方法，橋梁工程各部位累計(jì)起來有20余種施工方法，在校內(nèi)建設(shè)道路施工實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地、橋梁施工實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地也存在一定困難，且實(shí)訓(xùn)成本高昂。迫切希望借助道路、橋梁虛擬施工虛擬仿真軟件，系統(tǒng)、安全地開展道路橋梁施工工藝虛擬仿真實(shí)訓(xùn)，降低實(shí)訓(xùn)成本。

（三）提高學(xué)生專業(yè)信息化技能水平的需要

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，道路橋梁工程建設(shè)中開始應(yīng)用BIM軟件開展工程設(shè)計(jì)和精細(xì)化的、可控度高的施工管理，以提高工程建設(shè)效率，降低工程風(fēng)險(xiǎn)。[3]交通企業(yè)迫切需要大量的懂BIM技術(shù)和專業(yè)知識(shí)的復(fù)合型高技能型人才，為滿足企業(yè)需求，道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)需要增設(shè)BIM軟件應(yīng)用課程，與時(shí)俱進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生的BIM軟件應(yīng)用能力，提高學(xué)生信息化技能水平。

二、“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)內(nèi)容

實(shí)踐教學(xué)的最終目的是促進(jìn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握，提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力、信息化技術(shù)應(yīng)用能力、組織協(xié)調(diào)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等綜合技能?！疤搶?shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)體系由真實(shí)設(shè)備實(shí)訓(xùn)教學(xué)和虛擬環(huán)境實(shí)訓(xùn)教學(xué)組成，“實(shí)”是指在實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)基地、工地等實(shí)際環(huán)境中進(jìn)行真實(shí)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)操作，“虛”是利用虛擬仿真技術(shù)等信息化技術(shù)手段進(jìn)行仿真性、重復(fù)性、多層次的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，二者相輔相成，通過多類型不同形式的操作和訓(xùn)練來達(dá)到實(shí)踐教學(xué)的目的。[4]“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)體系包括“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)體系、“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與方法體系、“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)保障體系、“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系等四個(gè)方面。

（一）“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)體系

根據(jù)道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案和企業(yè)對(duì)人才技能需求，擬定“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)體系，包括三個(gè)層次的目標(biāo)。一是總體目標(biāo)?？傮w目標(biāo)是在虛實(shí)融合的基礎(chǔ)上使學(xué)生獲得實(shí)踐知識(shí)、開闊眼界，豐富并活躍學(xué)生的思想，加深對(duì)理論知識(shí)的理解掌握，進(jìn)而在實(shí)踐中對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行修正、拓展和創(chuàng)新;培養(yǎng)學(xué)生的基本技能和專業(yè)技術(shù)技能，使學(xué)生具有從事路橋工程行業(yè)的職業(yè)素質(zhì)和能力;增強(qiáng)實(shí)踐情感和實(shí)踐觀念，培養(yǎng)良好的職業(yè)道德與責(zé)任意識(shí)，培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真和刻苦鉆研的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)探索精神和創(chuàng)新精神。二是分項(xiàng)目標(biāo)。這是教學(xué)目標(biāo)的具體化階段，是把“虛實(shí)一體化”總體教學(xué)目標(biāo)分解到一系列具體實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中去，“虛”的部分達(dá)到哪些目標(biāo)，“實(shí)”的部分達(dá)到哪些目標(biāo)，二者怎樣有機(jī)結(jié)合。三是分值目標(biāo)，制定出每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中“虛”和“實(shí)”的部分所占的具體分值標(biāo)準(zhǔn)。[5]

（二）“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與方法體系

實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容是實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)任務(wù)的具體化，將實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)（實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、社會(huì)實(shí)踐等）通過合理配置，構(gòu)建出以能力培養(yǎng)為主線的基本素質(zhì)培養(yǎng)、基本技能實(shí)訓(xùn)、專業(yè)專項(xiàng)技能實(shí)訓(xùn)、專業(yè)綜合技能實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)等5個(gè)模塊，循序漸進(jìn)地安排實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，將實(shí)踐教學(xué)的目標(biāo)和任務(wù)具體落實(shí)到各個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，采用“能實(shí)不虛、虛實(shí)結(jié)合、以虛助實(shí)”的實(shí)訓(xùn)方法，讓學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中掌握必備的、完整的、系統(tǒng)的技能和技術(shù)，如圖1所示。

（三）“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)保障體系

1.搭建“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。在我校路橋高職高專湖北省特色專業(yè)、湖北省骨干專業(yè)的建設(shè)框架下，在財(cái)政資金和學(xué)校補(bǔ)充資金的有力支持下，采購了道路施工虛擬仿真實(shí)訓(xùn)軟件、橋梁施工虛擬仿真實(shí)訓(xùn)軟件、BIM軟件，建設(shè)了路橋BIM實(shí)訓(xùn)室、路橋數(shù)字化實(shí)訓(xùn)中心、路橋虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心、路橋模擬實(shí)操實(shí)訓(xùn)室，優(yōu)化了路橋檢測(cè)實(shí)訓(xùn)室、瀝青及瀝青混合料實(shí)訓(xùn)室、土工實(shí)驗(yàn)室、路橋模型室等原有實(shí)訓(xùn)室，增建了10余家優(yōu)質(zhì)校外實(shí)習(xí)基地，搭建了“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。

2.組建“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)。根據(jù)教育信息化背景下的實(shí)訓(xùn)教學(xué)需要，我校有計(jì)劃地對(duì)專職實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師進(jìn)行BIM技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、微課制作等信息化技術(shù)進(jìn)行培訓(xùn)，并采取“請(qǐng)進(jìn)來，走出去”的辦法引進(jìn)施工一線工程師擔(dān)任學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)兼職指導(dǎo)教師，鼓勵(lì)專職教師在企業(yè)與學(xué)校間進(jìn)行有序流動(dòng)，深入到行業(yè)企業(yè)一線熟悉生產(chǎn)，參與科研和技術(shù)開發(fā)，組建了一支具備“虛實(shí)結(jié)合”“專兼結(jié)合”的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)。

3.完善“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)訓(xùn)教學(xué)管理制度。一是建立健全“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)訓(xùn)教學(xué)組織機(jī)構(gòu)，明確系部、教研室、實(shí)訓(xùn)中心、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師、實(shí)訓(xùn)員等各自的分工和責(zé)任，完善虛實(shí)結(jié)合的實(shí)訓(xùn)程序與方法。例如，道路施工虛擬仿真實(shí)訓(xùn)、BIM實(shí)訓(xùn)應(yīng)達(dá)到什么樣的實(shí)訓(xùn)目的、軟件操作任務(wù)如何劃分、如何提交實(shí)訓(xùn)成果;對(duì)學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)，企業(yè)兼職指導(dǎo)教師應(yīng)該負(fù)責(zé)哪些實(shí)操指導(dǎo)工作，校內(nèi)指導(dǎo)教師如何通過“蘑菇丁”網(wǎng)上實(shí)習(xí)管理平臺(tái)檢查學(xué)生每天的頂崗實(shí)習(xí)日記，以及每月幾次去現(xiàn)場(chǎng)抽查學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)情況。二是建立健全實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系，對(duì)實(shí)踐教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)都要跟蹤監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)調(diào)研整改。同時(shí)也要對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)效果進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，有的放失地解決實(shí)踐教學(xué)過程中教與學(xué)的實(shí)效問題。

（四）“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系

在原有實(shí)操實(shí)訓(xùn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善虛擬仿真實(shí)訓(xùn)（或虛實(shí)結(jié)合實(shí)訓(xùn)）的實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系，構(gòu)建“兩相位、四層次”的實(shí)踐教學(xué)評(píng)價(jià)體系。第一，相位是“評(píng)教”[6]，即對(duì)教師的實(shí)訓(xùn)教學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)及督導(dǎo)聽課評(píng)教、教師聽課評(píng)教、實(shí)驗(yàn)室管理人員評(píng)教、學(xué)生網(wǎng)上評(píng)教四個(gè)層次。學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)及督導(dǎo)從虛擬仿真實(shí)訓(xùn)（或虛實(shí)結(jié)合實(shí)訓(xùn)）教學(xué)計(jì)劃、實(shí)訓(xùn)教學(xué)文件、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容安排、實(shí)訓(xùn)教學(xué)組織（虛實(shí)銜接情況）、實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法、教學(xué)效果等方面對(duì)教師的實(shí)訓(xùn)教學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)，教師同行從實(shí)訓(xùn)內(nèi)容安排、實(shí)訓(xùn)教學(xué)組織、實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法、教學(xué)效果等方面進(jìn)行評(píng)教，實(shí)驗(yàn)室管理人員從實(shí)驗(yàn)耗材的領(lǐng)取、安全文明操作、實(shí)驗(yàn)臺(tái)賬的填寫、實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生的打掃等方面進(jìn)行評(píng)教，學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)對(duì)實(shí)訓(xùn)教師的教學(xué)準(zhǔn)備、教學(xué)組織、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)效果等進(jìn)行匿名評(píng)價(jià)。第二，相位是“評(píng)學(xué)”，即對(duì)學(xué)生實(shí)訓(xùn)操作情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，主要包括學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)及督導(dǎo)聽課評(píng)學(xué)、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師評(píng)學(xué)、實(shí)驗(yàn)室管理人員評(píng)學(xué)、學(xué)生互評(píng)四個(gè)層次，主要從學(xué)生實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備情況、實(shí)訓(xùn)軟件操作情況、團(tuán)隊(duì)協(xié)作情況、自主解決問題情況、文明實(shí)訓(xùn)情況、實(shí)訓(xùn)成果提交情況、實(shí)驗(yàn)臺(tái)賬填寫情況等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

三、“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)體系實(shí)施成效

“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)體系實(shí)施以來，取得了較好效果，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。采用內(nèi)容豐富、色彩鮮明、逼真度高、交互性強(qiáng)的虛擬仿真軟件，以游戲的方式完成試驗(yàn)操作實(shí)訓(xùn)或者道橋施工工藝實(shí)訓(xùn)，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生實(shí)訓(xùn)的積極性大大提高。二是錘煉了學(xué)生的軟件應(yīng)用能力，提高了學(xué)生的信息化技能水平。虛擬實(shí)訓(xùn)中心、BIM實(shí)訓(xùn)室全天候地對(duì)學(xué)生開放，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)軟件、BIM軟件能反復(fù)操作，學(xué)生課余時(shí)間也可以自主練習(xí)，拓展了學(xué)習(xí)時(shí)間，加深了學(xué)生對(duì)路橋施工工藝、路橋?qū)嶒?yàn)原理及步驟的理解，錘煉了學(xué)生的BIM軟件應(yīng)用能力等職業(yè)技能。學(xué)生積極參加BIM應(yīng)用技能大賽，取得了較好的成績(jī)，為今后的就業(yè)創(chuàng)造了有利條件。三是形成了富有特色的虛實(shí)一體化實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，能服務(wù)于兄弟院校的路橋?qū)嵱?xùn)。2017年10月以來，先后有華中科技大學(xué)、武漢水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院、武漢建設(shè)學(xué)校學(xué)生來我校開展道路橋梁構(gòu)造認(rèn)識(shí)實(shí)訓(xùn)、路橋施工虛擬仿真實(shí)訓(xùn)、橋梁施工模擬操作實(shí)訓(xùn)等實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，取得了較好的社會(huì)效益。

四、小結(jié)

“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)體系是順應(yīng)路橋?qū)I(yè)教學(xué)需求和教育信息化發(fā)展需要的，通過實(shí)操實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力、解決問題能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力;通過虛擬仿真實(shí)訓(xùn)彌補(bǔ)實(shí)操實(shí)訓(xùn)教學(xué)的不足之處，節(jié)約了實(shí)訓(xùn)成本，提高了學(xué)生的信息化技能水平，“虛實(shí)結(jié)合”激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量，錘煉了學(xué)生的職業(yè)技能，對(duì)培養(yǎng)滿足工程企業(yè)一線需求的綜合性高技能人才具有重要作用。

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責(zé)任編輯：馮志軍