虚拟仿真教学在高校实训培训中的探索
来源:用户上传
作者:
摘要：现代社会各行各业对人才的实践能力和职业能力要求都比较高，实训培训引起了高校的高度重视，因此，高校在学生培养中应该注重对人才的实训培训。近年来我国的高等教育质量和水平得到了很大的提升，很多高校的软件设备和硬件设备都得到了很好的改善，给实训培训奠定了基础。但是很多实训设备的更新速度非常快，价格昂贵，成本太高，并且高校双师型教师的数量也比较少，都制约着高校实训培训的顺利开展。近年来随着虚拟仿真技术的不断发展，高校纷纷尝试着将虚拟仿真教学应用到实训培训中。文章就虚拟仿真教学在高校实训培训中的应用进行探索，旨在为人们提供一定的参考。
关键词：虚拟仿真技术;高校;实训培训
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）51-0161-02
虚拟仿真也称为虚拟现实技术，其用虚拟系统对另一个真实的系统进行模仿。现代计算机技术在不断发展，虚拟仿真技术也在逐渐成熟，其完善性和系統性越来越强，发挥的作用越来越明显，应用的范围也越来越广。将虚拟仿真技术应用到高校实训培训中能够为师生提供便利，增强实训教学的形象性和生动性，从而不断提高实训培训的有效性，取得良好的实训培训效果。
一、虚拟仿真教学的特征
1.沉浸性。虚拟仿真技术是以计算机为载体充分利用各种实际的设备、工具和场景来构建对应的模型，给学生创设虚拟的环境，并产生和现实生活一样的视觉、触觉和听觉三维感觉环境，具有逼真性，学生可以沉浸在这个虚拟的环境中来进行模拟体验，积极参与到知识的讨论以及其他各种活动中，从而获得身临其境的感受[1]。虚拟仿真教育营造的虚拟化的环境具有非常逼真的真实程度，甚至还能够比真实情况获得更优质的光影效果、场景效果和声音效果，让学生完全沉浸在虚拟的环境之中，在虚拟的环境中熟悉各种工作流程和各种设备操作，从而获得全新的实训培训体验。
2.交互性。虚拟仿真教学还具有交互性的特点，在实训培训中，学生可以通过虚拟现实技术和真实的现场场景以及设备设施进行交流互动，这也是对传统教学手段和教学方式的突破。例如对于药剂学专业的学生来说，在整个一体化的教学过程中，学生可以通过虚拟仿真技术参与到称量、配液、清洗灭菌等工艺步骤，教师可以结合具体的工艺步骤将岗位分为称量岗位、配液岗位、洗瓶、灭菌岗位和灌装封口岗位等，通过虚拟仿真技术可以实现3D仿真场景练习模块，让学生以第一视觉进入虚拟的岗位之中，在虚拟的制剂车间完成各种岗位的对应任务，让学生在虚拟的环境中获得真实的实践操作反馈，实现和现实场景及工作流程的交互。
3.虚化性。虚拟仿真教学虽然具有逼真性和沉浸性，但是其依然是仿真系统对现实系统的模拟过程，虚拟仿真技术虽然能够展现各种现代化和先进性的设备，但是其是依赖于计算机来完成的，虚拟的环境最终还是不具有真实属性，表现出虚化性的特点。在实际的实训培训中，要求学生不仅要具有扎实的专业基础，还要发挥想象力才能进一步获得更深的体验，从而经理论和实践有效融合[2]。在实际的实训培训中，如果不能很好地构建场景和环境，那么虚拟仿真教学也不能取得良好的效果。
二、虚拟仿真教学在高校实训培训中的可行性
1.能够真实体现相应的工作流程。将虚拟仿真教学应用到高校的实训培训中能够真实地体现相应的工作流程，提供和现实操作相似的实训环境。采用仿真技术营造的仿真操作环境和学生的实际工作场景以及实验环境之间具有非常高度的吻合性，操作的过程也完全属于模拟的真实过程，具有非常强的交互性。通过仿真教学来进行实训培训，学生能够很好地体现操作的过程性和情景性，从而快速熟悉工作场景以及操作步骤，掌握规范的操作方法，从而不断提升学生的职业技能和实践能力。例如在药剂学实训培训中，教师就可以引导学生进入到具体的角色之中，在虚拟实训仿真平台营造的3D场景中体验药厂的实际生产环境和生产流程，从而熟悉生产厂区的实际生产操作。
2.能够提升实训培训的效率。在以往的实训培训过程中需要消耗大量的材料，同时要配置各种高端的设备和仪器，而各种设备仪器的成本非常高，一些高校无法承受因此设备和仪器的数量有限，在实际的实训培训过程中往往多个学生共同一台设备或者仪器，这样就降低了学生的参与度，减少了学生的操作机会。而开展虚拟仿真教学就可以有效地减少各种设备和仪器的使用，营造虚拟环境给每一个学生都提供操作和实践的机会，提高学生的参与度，从而提高实训培训的效果。除此之外，虚拟仿真训练还能够有效缩短学生动手训练的时间，同时让学生得到真实的技能训练，从而提升训练效果。在虚拟仿真环境中，教师可以结合学生的具体情况来实施模拟操作，灵活度非常高。借助虚拟仿真软件教师还能够指导学生重复感知阶段、模仿阶段、练习阶段以及熟练操作阶段的操作步骤，增加操作的便捷性，从而提升实训培训效率。
3.符合高校学生的心理特点。新时代高校学生对新鲜事物的接受能力非常强，对概念性的知识以及原理性的知识反而会大力排斥，因此对专业实践性的教学活动往往会比较感兴趣。因此，在实际的实训培训中，教师就可以灵活利用仿真技术营造良好的实训培训环境，增强学生的课堂参与度，让原来单调、枯燥的教学内容变得更加生动、形象和活泼，这非常符合高校学生的心理特点，能够有效激发学生的实训培训热情，使其积极参与到实训培训中，提高学生的参与度，从而取得良好的实训培训效果。
4.能够弥补传统实训培训的不足。虚拟仿真教学能够有效弥补传统实训培训的一些不足和缺陷。例如对于药剂学专业的学生来说，药剂学是一门应用性非常强的学科，所以药剂学专业的实训课程具有非常重要的作用。但是受到行业特殊性的影响，学生很少有机会能够进入到药厂中进行参观和实训。药剂学中的一部分制剂由于其生产技术要求以及剂型的要求很难让学生进入实际的药剂车间体验生产的生产流程，因此很难达到实训培训的目的。例如对于小容量注射剂，小容量注射剂是制药企业生产的常见剂型，也是药剂学中非常常见的基本实验，在液体制剂生产中具有非常重要的作用。但是小容量注射剂需要在无菌的环境中完成，为了不造成药品的污染，因此很难让多个学生一同进入生产车间来参观和学习。而开展虚拟仿真教学就能够采用虚拟仿真技术解决实际实训中无法实现的GMP车间现场实训教学的问题，让学生进入虚拟环境中来体验制药车间的场景，给学生提供良好的体验。虚拟仿真教学能够虚拟各种工作场景，给学生提供更多的动手机会，同时也能够有效减少教师的工作量。小容量注射剂的生产流程比较复杂，而采用虚拟仿真可以让学生直观掌握小容量注射剂的生产流程，让学生掌握具体的岗位职责和操作，从而达到实训的目的。
三、结语
虚拟仿真技术是一种数字化的资源，将其应用到高校的实训培训中能够虚拟各种真实的工作场景和操作场景，给学生提供更多的操作机会，让学生获得逼真、超真实的实训体验，能够大大降低学校实训教学中的设备成本，丰富实训教学的途径和方法，具有重要的意义。
参考文献：
[1]程蓓.虚拟仿真软件在高等学校实训竞赛装备中的应用[J].黑龙江工程学院学报，2018，16（2）.
[2]李娟.虚拟仿真技术在高职实践教学中的应用及发展策略探讨[J].科技创新导报，2017，22（18）.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-15089163.htm
