虛實(shí)結(jié)合優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)綜合布線課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)

肖志平

摘要：《網(wǎng)絡(luò)綜合布線》課程的實(shí)訓(xùn)課堂因教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、設(shè)備條件等方面影響，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，教學(xué)質(zhì)量和專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)差距較大。 本文從新技術(shù)、新理念出發(fā)，探討虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)訓(xùn)教學(xué)上的優(yōu)勢， 分析實(shí)際工程項(xiàng)目在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的重要作用，提出了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與實(shí)際工程項(xiàng)目結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)綜合布線實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革新舉措。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí);工程項(xiàng)目;網(wǎng)絡(luò)綜合布線;實(shí)訓(xùn)教學(xué)

《網(wǎng)絡(luò)綜合布線》課程的教學(xué)任務(wù)，是通過課程學(xué)習(xí)提高學(xué)生綜合布線施工技術(shù)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)綜合布線規(guī)范的理解，掌握工程設(shè)計(jì)方法，通過實(shí)訓(xùn)打造網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)員、項(xiàng)目監(jiān)理、施工員等崗位要求的具有綜合布線技能的人才。在課程實(shí)施中我們發(fā)現(xiàn)該課程的教學(xué)存在教師、教法、教材等多方面的問題，作為實(shí)踐性課程，其實(shí)訓(xùn)教學(xué)沒有達(dá)到人才培養(yǎng)的目標(biāo)，因此，網(wǎng)絡(luò)綜合布線實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革，是《國家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》的基本要求。

一、網(wǎng)絡(luò)綜合布線課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.教學(xué)方法傳統(tǒng)，缺乏科學(xué)性、合理地選擇和有效運(yùn)用。

現(xiàn)階段中職網(wǎng)絡(luò)綜合布線課程教師的教學(xué)方法比較傳統(tǒng)，以演示法、案例法為主，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，不能體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。教學(xué)依賴課本，照本宣科現(xiàn)象普遍存在，據(jù)了解目前網(wǎng)絡(luò)綜合布線課程的教材大多是5年前編寫，案例陳舊，內(nèi)容缺乏先進(jìn)性和實(shí)用性，不能和快速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用相匹配。網(wǎng)絡(luò)綜合布線課強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性，要靈活使用自主探究法、模擬教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容選擇合適的教學(xué)方法，取得最佳的課堂教學(xué)效果。

2.教學(xué)資源不足，教師重理論輕實(shí)踐。

網(wǎng)絡(luò)綜合布線實(shí)訓(xùn)室建設(shè)成本較高，通常使用西元網(wǎng)絡(luò)布線實(shí)訓(xùn)室解決方案[1]，建造后在很長一段時(shí)間不會(huì)投入資金更新完善實(shí)訓(xùn)條件。如我校于2013年建立一間網(wǎng)絡(luò)布線室，面積只有一間教室大小，只能滿足基本的實(shí)訓(xùn)需求，樓宇、園區(qū)場景實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目無法在室內(nèi)模擬裝置上開展，特別是國家于2016年發(fā)布了新的網(wǎng)絡(luò)綜合布線技術(shù)規(guī)范，學(xué)校實(shí)訓(xùn)條件已達(dá)不到不斷升級(jí)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。而實(shí)訓(xùn)中用到的雙絞線、線槽、線管、光纖等實(shí)訓(xùn)損耗大，配套工具因?qū)W生操作原因使用壽命較短，學(xué)校會(huì)采取壓縮實(shí)訓(xùn)課時(shí)的方式來節(jié)省資金，教師的教學(xué)也因此表現(xiàn)出重理論輕實(shí)踐，這樣的方式極大的局限了學(xué)生實(shí)踐能力的發(fā)展和提升。

3. 學(xué)生課堂參與度不高，課堂氛圍沉悶。

調(diào)動(dòng)學(xué)生上課積極性是老師們比較頭疼的事情，網(wǎng)絡(luò)綜合布線實(shí)訓(xùn)課也不例外，老師演示和學(xué)生動(dòng)手操作時(shí)很多同學(xué)開小差，而且女生表現(xiàn)更加突出。一方面教學(xué)中沒有創(chuàng)造情境，代入感不強(qiáng)，課堂枯燥，需通過組織課堂活動(dòng)，讓學(xué)生主動(dòng)參與;另一方面實(shí)訓(xùn)條件差、空間小，學(xué)生動(dòng)手操作機(jī)會(huì)少，削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，如“水晶頭的制作”實(shí)訓(xùn)課堂，老師講解操作要點(diǎn)后學(xué)生只能分成4-6個(gè)組，每個(gè)組一套工具，每個(gè)同學(xué)配發(fā)2個(gè)水晶頭，整個(gè)課堂里學(xué)生大部分時(shí)間是在等待，輪到自己時(shí)也只能操作一遍。提高課堂教學(xué)質(zhì)量，必須提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。[2]

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和工程實(shí)踐相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)綜合布線實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革對(duì)策

（一）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在綜合布線實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）是指采用以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的現(xiàn)代高新技術(shù)，生成逼真的視覺、聽覺、觸覺一體化的虛擬環(huán)境，參與者可以借助必要的裝備，以自然的方式與虛擬環(huán)境中的物體進(jìn)行交互，并相互影響，從而獲得等同真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)。[3]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有沉浸感、交互性和構(gòu)想性。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用為網(wǎng)絡(luò)綜合布線課程實(shí)訓(xùn)開辟了全新的模式，它可以提供生動(dòng)逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，模擬日常難以接觸到的工作場景，學(xué)生可以在VR平臺(tái)開展自主學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，不必考慮因錯(cuò)誤操作帶來的耗材浪費(fèi)、安全隱患等問題。學(xué)生在VR環(huán)境下完成的實(shí)訓(xùn)操作，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以自動(dòng)采集數(shù)據(jù)并及時(shí)反饋實(shí)訓(xùn)情況，學(xué)生結(jié)合反饋問題有針對(duì)性的練習(xí)，直到完全掌握技能操作為止。通過VR技術(shù)建立虛擬實(shí)訓(xùn)室， 具有很多優(yōu)勢：

1.獲得接近于真實(shí)條件下的技能訓(xùn)練。

運(yùn)用三維建模技術(shù)、3Ds max動(dòng)畫技術(shù)、Unity 3D虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)引擎等豐富的技術(shù)手段[3]，基于實(shí)際工作場景、設(shè)備、工具、耗材開發(fā)的VR實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，實(shí)訓(xùn)中學(xué)生只需佩戴VR頭盔使用手柄即可自由地與虛擬世界對(duì)象進(jìn)行交互，訓(xùn)練效果接近工作實(shí)際場景。

2.實(shí)訓(xùn)過程由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)智能分析反饋，便于指導(dǎo)和考核。

網(wǎng)絡(luò)綜合布線實(shí)訓(xùn)內(nèi)容可分成單技能點(diǎn)訓(xùn)練和項(xiàng)目綜合實(shí)踐兩部分。單技能點(diǎn)訓(xùn)練包括水晶頭的制作、機(jī)柜的安裝、模塊的端接、配線架的端接、管卡的安裝、線管的制作、線槽的制作、光纖熱熔、光纖冷接、底盒的安裝、大對(duì)數(shù)的端接等，在VR實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，當(dāng)學(xué)生出現(xiàn)操作不達(dá)標(biāo)時(shí)， 系統(tǒng)會(huì)給出提醒， 當(dāng)學(xué)生對(duì)訓(xùn)練所用的工具設(shè)備不熟悉時(shí)， 可以轉(zhuǎn)到設(shè)備視頻介紹模塊快速認(rèn)知。項(xiàng)目綜合實(shí)踐為虛擬系統(tǒng)模擬施工， 整個(gè)操作過程系統(tǒng)會(huì)對(duì)操作流程和結(jié)果進(jìn)行記錄并打分評(píng)價(jià)， 以文本形式給出實(shí)訓(xùn)情況和詳細(xì)扣分點(diǎn)， 以便師生后期查看指導(dǎo)。[4]

3.利于開展探究式學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

VR實(shí)訓(xùn)平臺(tái)因“設(shè)備”、“儀器”、“耗材”等取之不盡、用之不竭， 讓實(shí)訓(xùn)成本變得更加低廉，教師可以安排更多的實(shí)訓(xùn)課，學(xué)生可以反復(fù)操作，保障了學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的需要，學(xué)生更加主動(dòng)學(xué)習(xí)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)，學(xué)生在VR中猶如身臨其境，具有很強(qiáng)的帶入感和游戲感，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣更加濃厚。

（二）基于職業(yè)崗位設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，讓真實(shí)項(xiàng)目進(jìn)入課堂

專業(yè)教學(xué)必須貼近市場需求，提高專業(yè)教學(xué)的行業(yè)吻合度。[5]項(xiàng)目化教學(xué)的典型特征是用真實(shí)的項(xiàng)目任務(wù)串聯(lián)教學(xué)內(nèi)容，以學(xué)生為中心開展教學(xué)活動(dòng)，注重知識(shí)的生產(chǎn)運(yùn)用，不僅讓學(xué)生明白是什么，更重要的是讓學(xué)生知道怎么做。在實(shí)訓(xùn)中開展基于工作任務(wù)的項(xiàng)目教學(xué)，可有效提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

1.項(xiàng)目化教學(xué)推動(dòng)“三教”改革，發(fā)展學(xué)生職業(yè)能力

項(xiàng)目教學(xué)法用貼近企業(yè)工作實(shí)際的具體的任務(wù)為基礎(chǔ)，將工作過程融入學(xué)習(xí)過程，學(xué)生是項(xiàng)目實(shí)施的主體，教師通過資源整合，開發(fā)多平臺(tái)互融互補(bǔ)的立體化教材、活頁式教材，教師轉(zhuǎn)變教育理念，深入企業(yè)一線開展實(shí)踐體驗(yàn)，通過企業(yè)鍛煉提高教師的實(shí)踐能力、熟悉企業(yè)生產(chǎn)工藝流程?！叭獭备母锸钱?dāng)前提升教學(xué)質(zhì)量的切入點(diǎn)，有利于培養(yǎng)高素質(zhì)技能人才。

2.以工程項(xiàng)目為載體，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和崗位工作內(nèi)容相融合

在教學(xué)過程中將知識(shí)技能與企業(yè)工程項(xiàng)目緊密結(jié)合，以項(xiàng)目為載體，把項(xiàng)目劃分為若干典型工作任務(wù)和流程。[5]以校園安防系統(tǒng)建設(shè)為例，其布線工程主要是為校園樓道、食堂、校門等公共區(qū)域部署的監(jiān)控?cái)z像頭建立網(wǎng)絡(luò)連接，在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中教師按照企業(yè)運(yùn)作模式劃分工作任務(wù)，包括需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、繪圖、采購、施工、驗(yàn)收，崗位分為項(xiàng)目經(jīng)理、項(xiàng)目設(shè)計(jì)員、施工員、項(xiàng)目監(jiān)理等，把學(xué)生角色員工化，把實(shí)訓(xùn)教學(xué)職場化，讓學(xué)生在課程實(shí)施中熟悉企業(yè)組織架構(gòu)，體會(huì)崗位職責(zé)，掌握工作常識(shí)，懂得團(tuán)隊(duì)合作的重要性，有利于學(xué)生的職業(yè)發(fā)展。

（三）以工程實(shí)踐為主，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為輔

“工程實(shí)踐為主，虛擬技術(shù)為輔”的主次地位不能改變，二者相輔相成，才能夠發(fā)揮實(shí)踐教學(xué)的最大效果。教育部于2019年發(fā)布《關(guān)于職業(yè)院校專業(yè)人才培養(yǎng)方案制訂與實(shí)施工作的指導(dǎo)意見》明確指出：專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)是要注重學(xué)用相長、知行合一，著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，增強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)適應(yīng)能力和可持續(xù)發(fā)展能力。[6]

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是實(shí)訓(xùn)教學(xué)的重要輔助工具。其突破了傳統(tǒng)教學(xué)在時(shí)間、空間上的限制，使課堂更加多元化，學(xué)生能夠通過VR技術(shù)所表現(xiàn)出來的虛擬感受、虛擬視覺等信息來獲取更多的自我感受與自我價(jià)值觀，借助虛擬逼真的實(shí)訓(xùn)場景學(xué)生開展探究式學(xué)習(xí)并實(shí)時(shí)反饋實(shí)訓(xùn)結(jié)果，有利于學(xué)生對(duì)專業(yè)技能更加熟練的掌握，為工程實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

三、虛實(shí)結(jié)合的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式在網(wǎng)絡(luò)綜合布線課程的應(yīng)用前景展望

伴隨著近年來現(xiàn)代學(xué)徒制和產(chǎn)教融合教學(xué)改革的深入推進(jìn)，企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目入校園將持續(xù)深化。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和工程實(shí)踐相結(jié)合的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，將實(shí)訓(xùn)教學(xué)劃分為模擬練習(xí)和職場化實(shí)踐，二者優(yōu)勢互補(bǔ)，為培養(yǎng)復(fù)合型技能人才開創(chuàng)了新模式，將為網(wǎng)絡(luò)綜合布線課程構(gòu)建高質(zhì)量實(shí)訓(xùn)課堂具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馮慶亮. 強(qiáng)化中等職業(yè)院?！毒W(wǎng)絡(luò)綜合布線》課程的實(shí)踐教學(xué)改革探討[J]. 大眾科技， 2019（v.21;No.243）： 104-105， 128.

[2] 李家瀟. 中職計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)綜合布線課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)[J]. 計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通， 2018： 179.

[3] 徐媛，崔學(xué)鵬. 基于VR技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)綜合布線虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)研究[J]. 電腦知識(shí)與技術(shù)， 2019， 15（18）： 75-76.

[4] 劉振海. 基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)綜合布線實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)與研究[J]. 江蘇科技信息， 2017（No.526）： 49-50.

[5] 曹榮軍，黃曉波. 產(chǎn)教融合：專業(yè)技能課程教學(xué)改革新視野[J]. 電腦知識(shí)與技術(shù)， 2018（v.14）： 116-118.

[6] 教育部關(guān)于職業(yè)院校專業(yè)人才培養(yǎng)方案制訂與實(shí)施工作的指導(dǎo)意見[J]. 教育科學(xué)論壇， 2019（No.474）： 3-6.