高職院校虛擬仿真實訓基地建設質量評價

張同鈺

(咸陽職業(yè)技術學院,陜西 咸陽 712000)

0 引言

隨著國內建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展,市場對建筑工程類專業(yè)畢業(yè)生的需求持續(xù)上升,促使該類專業(yè)的教育規(guī)模不斷擴大。但隨著建筑企業(yè)招聘規(guī)模的擴大與安全管理要求的提升,建筑工程類專業(yè)在實踐教學中遇到的技術難題逐漸凸顯[1]。建筑工程類專業(yè)進行實訓往往涉及復雜的設備、嚴苛的實驗環(huán)境與大量的資源消耗,成本高昂,尤其是高風險、大規(guī)模的實驗,普通本科生難以直接參與,限制了學生參與實驗的自主性。場地與實踐時間的限制也使一些隱蔽工程與大型實驗難以進行現(xiàn)場演示。為解決這些技術難題,建設虛擬仿真實訓基地成為高職院校優(yōu)化建筑工程類專業(yè)教學效果的重要途徑。在高職院校虛擬仿真實訓基地建設中,虛擬仿真實驗教學占據(jù)核心地位,倡導高校積極運用多媒體虛擬現(xiàn)實與數(shù)值模擬技術打造逼真的虛擬實驗場景與實驗目標,推動教學方法與實驗手段的創(chuàng)新研究與實踐嘗試[2]。虛擬仿真實驗教學可有效彌補傳統(tǒng)實驗教學中的不足與局限性,為建筑工程教育的發(fā)展注入新的活力與動力。

基于此,構建虛擬仿真實訓基地建設質量評價體系并加以檢驗,以期提升建筑工程類專業(yè)實踐教學的效果與質量,幫助學生更好地掌握核心專業(yè)知識與技能,提升其工程實踐能力與創(chuàng)新思維能力,為未來的職業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎。

1 質量評價體系的構建

在深入研究高職院校虛擬仿真實訓基地建設質量因素的基礎上,結合高職院校虛擬仿真實訓基地建設特點,構建高職院校虛擬仿真實訓基地建設質量評價體系,包括各種可能的風險因素與評估標準,旨在全面、客觀地評估高職院校虛擬仿真實訓基地的建設質量。詳見表1。

表1 高職院校虛擬仿真實訓基地建設質量評價體系Tab.1 Construction quality evaluation system of virtual simulation practical training base in higher vocational colleges

2 權重計算

為評估高職院校虛擬仿真實訓基地的建設質量,采用包含三個關鍵參數(shù)Ex、En與He的評價體系,分別用于量化數(shù)值的大小、波動情況及離散程度。借鑒熵法對指標的靈活性進行優(yōu)化,將專家的主觀判斷轉化為數(shù)據(jù)以反映不確定性。融合主觀與客觀測量,確保所得權重分布更科學、準確地體現(xiàn)出各風險因素的重要性。運用m位專家與n個評估標準,借助云模型的逆生成器算法推導出針對第j個評估標準的云模型數(shù)值特征值計算公式,具體表達如下:

(1)

(2)

(3)

其中,i=1,2,…,m;j=1,2,…,n;Exj,Enj,Hej分別是第j個指標的期望值、熵值與超熵值。用傳統(tǒng)權重計算方法求解第j個評價指標權重βj,公式如下:

(4)

3 質量評價體系合理性檢驗

在評估過程中,將實訓基地建設質量劃分為五個等級,進行定性描述,分別為極低、低、中等、高與極高,旨在建立科學、合理、易操作的質量評價體系,為高職院校虛擬仿真實訓基地建設提供支持。質量評價等級分類標準詳見表2。

表2 質量評價等級分類標準Tab.2 Quality evaluation grade classification standard

為確保高職院校虛擬仿真實訓基地建設質量評價體系的準確性與有效性,邀請9位專家對其進行調研分析,對基地建設進行細致的評分。為確保評價的一致性與準確性,采用統(tǒng)一的評價準則供專家參考,在評價過程中強調評價準則的科學性與合理性,確保評價結果能夠真實反映實訓基地的建設水平。詳見表3。

表3 質量評價評分結果Tab.3 Results of quality evaluation score

利用式(1)～式(3)分別計算各質量影響因素的預期得分Exj、離散度Enj與隨機度Hej,基于式(4)確定各影響因素的權重βj。各質量指標的預期值展現(xiàn)出良好的分布狀態(tài),區(qū)間差異更為明顯。熵值與超熵值反映了專家意見的離散程度,采用權重計算方法所獲得的風險權重值主要集中在7%～9%,顯示出相對均勻的權重分布。詳見表4。

表4 質量評價指標的客觀加權計算結果Tab.4 Results of objective weighted calculation of the quality evaluation index

4 質量評價等級影響因素的權重

基于9位專家在調研階段的評分數(shù)據(jù)進行權重計算發(fā)現(xiàn),一級指標的權重排序為:實訓實施>實訓效果>實訓條件>創(chuàng)新與發(fā)展。在12個二級指標中,權重排在前三位的為基地特色與創(chuàng)新C11、校內效果C5與社會服務C6。詳見表5。

表5 質量評價指標的總體層次排序Tab.5 Overall hierarchical ranking of quality evaluation indicators

5 結論與建議

運用熵權法從實訓條件、實訓實施、實訓效果及創(chuàng)新與發(fā)展四方面對高職院校虛擬仿真實訓基地建設質量進行全面而深入的評價分析。結果表明,實訓實施是建設的核心,實訓效果緊隨其后,實訓條件與創(chuàng)新發(fā)展同樣重要。在二級指標中,基地特色與創(chuàng)新、校內效果與社會服務的作用尤為突出?？傊?虛擬仿真實訓基地建設不僅能夠有效提升建筑相關專業(yè)的教學效果,還是加強學生工程職業(yè)素質培養(yǎng)的關鍵途徑。基于此,提出如下建議:

5.1 豐富資金來源,加強社會聯(lián)系

虛擬仿真實訓基地的建設及未來發(fā)展高度依賴于資金的投入。為解決高職院校資金存在的問題,學校除自有資金外,還應積極吸引社會資本的投入。可通過制訂合理的融資策略,采取多元化的融資方式,如企業(yè)投資、政府補貼、社會捐贈等組合方式有效降低籌資成本,提升資金使用效率。高職院校應加強與社會各界的溝通合作,利用自身教學與科研優(yōu)勢,探索與企業(yè)、政府、社會組織的創(chuàng)新合作模式,共同推動虛擬仿真實訓基地的建設與發(fā)展,為高職院校的教學與科研提供有力支持。

5.2 加強虛擬仿真實訓操作靈活性,提升教學效果

在實際教學應用中,可采用小組模式或個人模式讓學生使用虛擬仿真訓練平臺。學生可分組討論操作的要求與步驟,合力完成實際訓練任務,培養(yǎng)團隊合作精神。也可根據(jù)自身在練習過程中存在的問題自主選擇需要加強操作的環(huán)節(jié)與步驟,從而有針對性地提升實際操作能力[3]。教師也可提供針對性指導,及時指出學生的不足之處,糾正學生的錯誤,從而有效培養(yǎng)學生的實際操作能力,以達到較好的教學效果。

5.3 推動教學方式多樣化,增強基地創(chuàng)新

將虛擬仿真實訓平臺與實踐教學相結合,構建創(chuàng)新、立體、多元的實踐教學體系是大勢所趨。①虛擬場景中的實踐操作必須以教學為基礎,整合教學內容,合理安排實踐環(huán)節(jié)。教師應結合專業(yè)課程與行業(yè)需求優(yōu)化教學策略,設計靈活的實踐教學標準。②高職院?？缮墝嵺`教學平臺,對接虛擬場景,創(chuàng)新實踐教學體系,整合多種教學方法,改變傳統(tǒng)的教學模式與教學結構,開發(fā)多樣化的教學角度與教學方法。虛擬仿真實訓平臺可與實際教學工作實踐相結合[4],充分發(fā)揮數(shù)據(jù)集成與標引技術的優(yōu)勢,優(yōu)化培訓課堂教學效果。③高職院校可利用實踐教學平臺加強實踐教學深度,提升平臺使用率。