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經(jīng)過(guò)比較詳細(xì)研究Alphago的算法發(fā)現(xiàn),它在布局階段的前20步采用人類經(jīng)驗(yàn),之后開始在人類經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上融入了自己學(xué)習(xí)的權(quán)重,變得更加的理性以及所謂的大局觀。由于圍棋的復(fù)雜性,Alphago也不能在每步都能精確地知道當(dāng)前棋盤中所有下法的勝率。所以,他采用的是在可以期待的近期(20步以內(nèi))綜合價(jià)值和勝率會(huì)超過(guò)50%的走法。從這幾點(diǎn)來(lái)看,這次的機(jī)器戰(zhàn)勝遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)際象棋中人類被戰(zhàn)勝的意義。Alphago的算法是一種新的適應(yīng)機(jī)器的思維,發(fā)揮了機(jī)器的強(qiáng)項(xiàng),彌補(bǔ)了機(jī)器的短處。這非常讓人感到害怕、悲觀和失望。因?yàn)?,人生就是一盤棋局。如果50年后,有一個(gè)智能科技機(jī)器助手,它不能告訴你最終的未來(lái),但是可以告訴你在幾年內(nèi)的未來(lái),你該如何是好?那這是不是一種宿命論?事實(shí)上,筆者在教授數(shù)據(jù)分析課程的這幾年中,一直在宿命論和未來(lái)不確定性兩種相對(duì)的觀點(diǎn)中搖擺。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)已經(jīng)有足夠的算法和可靠的實(shí)踐在某些方面做出人類無(wú)法預(yù)計(jì)或預(yù)見的準(zhǔn)確預(yù)測(cè),只不過(guò)那些領(lǐng)域還很小,比如,庫(kù)存的預(yù)測(cè)、銷量的預(yù)測(cè),等等。數(shù)據(jù)已經(jīng)在顯示其巨大的價(jià)值,而一旦數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)技術(shù)能夠輸入足夠多的變量,采用類似Alphago或更加高級(jí)的算法,進(jìn)而對(duì)你個(gè)人、你所在組織、公司、國(guó)家的短期未來(lái)甚至是長(zhǎng)期未來(lái)做出80%、甚至是90%的準(zhǔn)確預(yù)測(cè),你會(huì)怎樣去接受這樣的未來(lái)?!當(dāng)然,不確定性仍會(huì)存在,這是一個(gè)好消息。在此,我對(duì)Alphago事件嘗試做一些思考分析。
一、Alphago戰(zhàn)勝人類的幾種可能的基礎(chǔ)
1.Deepmind公司用十年的時(shí)間磨練,修改算法,雖然在算法上沒有創(chuàng)新,但是如何融合已有算、如何調(diào)整權(quán)重等多個(gè)方面,仍然是做了大量、艱苦的工作。
2.Google擁有超級(jí)大量的計(jì)算資源供Alphago的使用,也就是說(shuō)目前機(jī)器學(xué)習(xí)的過(guò)程非常的耗費(fèi)時(shí)間以及計(jì)算資源。按照以往的經(jīng)驗(yàn),20年內(nèi),我們使用的桌面型機(jī)器就應(yīng)該能夠支撐起Alphago目前所需的計(jì)算資源。從現(xiàn)在開始,再過(guò)30-40年,可能Alphago這個(gè)“古老”的程序只需要幾天就能完成現(xiàn)在幾個(gè)月所需的機(jī)器學(xué)習(xí)時(shí)間。
3.在硬件上CPU和GPU的協(xié)同調(diào)度,以及分布式的運(yùn)算的運(yùn)用,大大加快的計(jì)算的速度。這也是近幾年軟硬件基礎(chǔ)發(fā)展奠定的基礎(chǔ)。
4.Alphago 在擊敗歐洲冠軍時(shí)進(jìn)行了嚴(yán)格的保密,說(shuō)明當(dāng)時(shí)Alphago團(tuán)隊(duì)當(dāng)時(shí)也并不是很自信能夠戰(zhàn)勝。事實(shí)上,我認(rèn)為,在這次比賽開始前,他們?nèi)匀粵]有這個(gè)把握,仍然應(yīng)該認(rèn)為是一半對(duì)一半的勝率。但是,哪怕輸了,也沒有關(guān)系,反正繼續(xù)讓Alphago學(xué)習(xí)后再提升。
5.Alphago對(duì)戰(zhàn)時(shí)采用方式近似的模擬了人腦的信息的處理方式,只不過(guò)速度更快。所以,Alphago也不能百分之百的勝率,但是隨著學(xué)習(xí)的時(shí)間不斷增加,最終會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人類。
二、Alphago圍棋人機(jī)大戰(zhàn)事件將會(huì)產(chǎn)生的影響:
1.個(gè)人,組織,公司,國(guó)家間的競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)更加重視人工智能的策略參考。人類的思考開始依賴于機(jī)器的理性,人的決策變得更加的理性,情感的因素會(huì)不斷下降,也意味著更加沒有人情味。這必然會(huì)影響到人類的進(jìn)化進(jìn)程。
2.人與機(jī)器的關(guān)系需要重新的思考,人應(yīng)該如何同機(jī)器共存。
3. IT行業(yè)的人力資源需求將大規(guī)模增長(zhǎng),而有些行業(yè)將大規(guī)模失業(yè)。
4.基因技術(shù)、可控核聚變、機(jī)器人技術(shù)、人工智能這些技術(shù)都將對(duì)人類產(chǎn)生重大意義的影響,但是如何控制好這些技術(shù)將成為一個(gè)重大的問(wèn)題,否則任何一個(gè)技術(shù)都可能毀滅人類。為了控制好這些技術(shù),需要從現(xiàn)在開始立即進(jìn)行大量的辯論及監(jiān)督審查。
5.Alphago在最終在決定某個(gè)落子的評(píng)分中,其權(quán)重為人類經(jīng)驗(yàn)參數(shù)同左右互搏這種機(jī)器學(xué)習(xí)得來(lái)的概率參數(shù)各占50%。Alpago團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)調(diào)整過(guò)不同的權(quán)重,但是經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)各占50%時(shí)的最終勝率最高。這一數(shù)據(jù)是否在暗示,如果要戰(zhàn)勝人類就必須首先理解人類的思考,否則就無(wú)法做到青出于藍(lán)而勝于藍(lán)。但是,在理解人類思考的同時(shí),也會(huì)無(wú)法避免地繼承人類的弱點(diǎn),這也是Alphago最終會(huì)有失敗的一局。另外,在具體的步驟中,也不是每步都是完美的??赡苓@也許是人工智能能夠超越人類,但是可能無(wú)法毀滅人類的重要一點(diǎn)。因?yàn)椋绻斯ぶ悄茏约鹤罱K學(xué)會(huì)思考,相信人工智能最終會(huì)參透,或許最符合人工智能自身的利益生存方式是同人類共存,而不是消滅人類。
三、Alphago圍棋事件可能對(duì)教育領(lǐng)域的產(chǎn)生的影響
1.Alphago算法有較強(qiáng)的通用性,但也有很多的限制。首先為了更加精確,需要大樣本量的學(xué)習(xí),Alphago為了加快學(xué)習(xí)進(jìn)度在學(xué)習(xí)現(xiàn)有人類棋盤的基礎(chǔ)上,開始自己與自己互博,加快學(xué)習(xí)的速度。這點(diǎn)在通用領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)有一定的難度。在教育領(lǐng)域中,目前比較適合Alphago算法快速進(jìn)入的領(lǐng)域的是在線課程的學(xué)習(xí)。
2.在線課程的學(xué)習(xí)目前來(lái)說(shuō)僅僅完成了內(nèi)容的提供,如何編排現(xiàn)有的課程已達(dá)到最高的學(xué)習(xí)效率,這點(diǎn)目前還沒有引入人工智能方法。如果引入,將會(huì)對(duì)教學(xué)的方法理論產(chǎn)生一定的影響,甚至?xí)绊懙骄€下課程順序的設(shè)計(jì)安排。
3.多媒體材料的類型的挖掘,不同類型的媒體會(huì)帶來(lái)不同的教學(xué)效果,人工智能在這個(gè)領(lǐng)域有助于通過(guò)大數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)出在認(rèn)知不同階段采用何種類型的教學(xué)媒體效果最好。
4.個(gè)性化的學(xué)習(xí),引入Alphago算法后的人工智能,會(huì)為個(gè)性化學(xué)習(xí)帶來(lái)天翻地覆的變化。通過(guò)攝像頭對(duì)學(xué)習(xí)者情緒的監(jiān)控,結(jié)合學(xué)習(xí)過(guò)程中不間斷的學(xué)習(xí)效果的評(píng)估,可以會(huì)帶來(lái)真正意義上的個(gè)性化學(xué)習(xí)。
5.真正意義上的個(gè)性化學(xué)習(xí)會(huì)對(duì)分層教學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,因?yàn)閷W(xué)習(xí)的進(jìn)度快慢會(huì)非常容易的將不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)習(xí)者分類,教育會(huì)不知不覺走向過(guò)程和結(jié)果的不公平。
6.目前,已經(jīng)有在線課程網(wǎng)站同招聘網(wǎng)站結(jié)合的構(gòu)想,利用在線學(xué)習(xí)的記錄,為雇主提供是否雇傭的參考。未來(lái)可能會(huì)更加大規(guī)模地出現(xiàn)該類現(xiàn)象,未來(lái)各級(jí)各類學(xué)校的升學(xué)也可能會(huì)更加依賴機(jī)器或網(wǎng)站記錄的學(xué)習(xí)過(guò)程,同時(shí)造成新的學(xué)習(xí)能力歧視。但是,這樣針對(duì)個(gè)體的不公平,卻可以帶來(lái)整個(gè)組織以及國(guó)家的利益最大化,將來(lái)如何面對(duì)這樣的不公平,會(huì)成為一個(gè)重要的討論話題。
7.Alphago通過(guò)在線教學(xué)領(lǐng)域的挖掘最終也會(huì)或多或少的影響到傳統(tǒng)的教學(xué)。如在教師多媒體的選擇標(biāo)準(zhǔn)、課程順序及進(jìn)度的選擇。但是,在遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有量化的教學(xué)領(lǐng)域,還有很長(zhǎng)的路需要走,而一旦傳統(tǒng)的教學(xué)領(lǐng)域被量化,如學(xué)生的表情、情緒、反應(yīng)等,那么教師這個(gè)職業(yè)將同今天的圍棋一樣,不得不慎重的思考接受一個(gè)類似上帝的理性的人工智能的建議。另外,最快掌握這一技術(shù)的組織和國(guó)家,將獲得先發(fā)的優(yōu)勢(shì)。
四、Alphago圍棋事件可能對(duì)職業(yè)教育領(lǐng)域的產(chǎn)生的影響
1.大量的主要是重復(fù)性的工作,盡管需要一定的隨機(jī)應(yīng)變能力的工作,將會(huì)在30~50年逐步被人工智能所替代。這些職業(yè)中的低層次職員將被大量地解雇。這一點(diǎn)提醒職業(yè)教育的層次需要不斷地上移,為符合人力資源市場(chǎng)的需求及保證國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)力,職業(yè)教育中本科教育及研究生教育的比例將逐步加大。
2.工廠的工人將被大量的機(jī)械手臂代替,全自動(dòng)化的工廠將越來(lái)越多。盡管處于邁向老齡化的社會(huì),卻并不能保證年輕人足夠的就業(yè)崗位。IT產(chǎn)業(yè)的人力需求將越來(lái)越大,各個(gè)產(chǎn)業(yè)的從業(yè)者都將儲(chǔ)存一定的人工智能的知識(shí),以便同智能機(jī)器助手更好地共存。
3.職業(yè)教育的過(guò)程將更多地信息化,如教學(xué)資源庫(kù)使用將更加類似于在線教學(xué)。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),教學(xué)的過(guò)程被更加地量化,實(shí)踐操作的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)較高精度的量化,實(shí)踐教學(xué)的效率極大地提高。但是,工業(yè)領(lǐng)域的職業(yè)中的實(shí)踐教學(xué)的比例將大幅度下降,由于機(jī)械臂的大規(guī)模采用,實(shí)踐教學(xué)將被機(jī)械臂的操作實(shí)踐教學(xué)大規(guī)模替代。對(duì)于人工智能分析、操作以及針對(duì)不同環(huán)境進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整的能力將成為大部分職業(yè)必修的課程。
4.有必要考慮培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)器思維的理解能力,讓學(xué)生能夠理解人工智能的思維的方式,理解這種更加冷靜的思維方式。同時(shí),也要讓學(xué)生明白人工智能不是萬(wàn)能,也會(huì)犯錯(cuò),需要保持警惕,不可過(guò)分依賴人工智能。
5.在職業(yè)道德的教育中需要充分的討論人與智能機(jī)器之間的關(guān)系,以及如何看待智能機(jī)器,應(yīng)該擬物化的看待智能機(jī)器抑或是擬人化的看待?如果擬人化的看待,那么,擬人化到何種程度?如果面臨險(xiǎn)境,是否會(huì)因?yàn)榍楦幸蛩厝フ戎悄軝C(jī)器而犧牲自己?等一系列的問(wèn)題。
一、跨界跨部門的利益協(xié)調(diào)功能
多年來(lái),教育、勞動(dòng)、產(chǎn)業(yè)等部門之間的條塊分割已成為制約職業(yè)教育深化產(chǎn)教融合的瓶頸,不同部門、單位在參與職業(yè)教育過(guò)程中,難免存在不同的利益需求,乃至利益沖突,需要一個(gè)介于職業(yè)院校、政府部門、行業(yè)企業(yè)等主體間的利益協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)。職教集團(tuán)的建設(shè)與集團(tuán)化辦學(xué)的開展,使集團(tuán)各主體在合作過(guò)程中,通過(guò)多方協(xié)商,形成多方參與合作辦學(xué)的更多利益結(jié)合點(diǎn);政府部門可通過(guò)集團(tuán)指導(dǎo)委員會(huì)、管理委員會(huì)等組織,協(xié)同指導(dǎo)與支持職業(yè)教育改革建設(shè)、技術(shù)技能人才培養(yǎng)和技術(shù)服務(wù)工作,有力推進(jìn)行業(yè)區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
二、職業(yè)教育資源的整合功能
職業(yè)教育集團(tuán)化辦學(xué)為職業(yè)院校、行業(yè)企業(yè)及相關(guān)機(jī)構(gòu)之間的合作和資源共享提供了一系列制度安排,按照集團(tuán)章程及相關(guān)制度明確成員單位的權(quán)利義務(wù),在不改變各成員單位原有的隸屬關(guān)系、資產(chǎn)歸屬、人事關(guān)系等前提下,采取合伙性質(zhì)的共建共享或合資性質(zhì)的共同投資等途徑與方式,在校舍、設(shè)備、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件、師資等方面,集聚各方資源推進(jìn)教學(xué)建設(shè),共同使用資源提升利用效率,不斷增強(qiáng)集團(tuán)成員對(duì)合作結(jié)果的可預(yù)知性,減少合作的階段性與不確定性,調(diào)動(dòng)各方參與的積極性,可有效突破阻礙我國(guó)職業(yè)教育資源整合與共享的體制屏障。
三、人才系統(tǒng)化培養(yǎng)的服務(wù)功能
職業(yè)教育集團(tuán)化辦學(xué)通過(guò)強(qiáng)化教育、人社與產(chǎn)業(yè)部門之間的聯(lián)系,加快校企合作步伐,在推進(jìn)學(xué)業(yè)證書與職業(yè)資格證書“雙證融通”的同時(shí),加強(qiáng)在職人員技術(shù)培訓(xùn)與技能鑒定工作,推進(jìn)高技能人才職前培養(yǎng)和職后培訓(xùn)一體化體系的構(gòu)建:通過(guò)職教集團(tuán)中高職成員院校之間的合作,暢通中高職之間的升學(xué)途徑與通道,推進(jìn)中高職專業(yè)課程體系與教學(xué)內(nèi)容的有機(jī)銜接,加快中高職一體化培養(yǎng)體系的構(gòu)建,從而更好地為行業(yè)企業(yè)培養(yǎng)更多高素質(zhì)勞動(dòng)者和技術(shù)技能型人才服務(wù);利用集團(tuán)化辦學(xué)的校企資源共建共享平臺(tái),進(jìn)一步為企業(yè)員工的崗前培訓(xùn)、在崗培訓(xùn)發(fā)揮作用。
關(guān)鍵詞:中等職業(yè);電子電工;技能;人才
在中等職業(yè)學(xué)校教學(xué)中,電子電工技能是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),學(xué)生經(jīng)過(guò)反復(fù)觀察、實(shí)踐、模仿,逐漸達(dá)到技能的形成。該專業(yè)教學(xué)大綱中明確指出,中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校學(xué)生在完成電子電工專業(yè)學(xué)業(yè)后應(yīng)該掌握的技能水平達(dá)到中級(jí)工水準(zhǔn),這也為電子電工專業(yè)技能教學(xué)提出了明確的目標(biāo)。筆者在數(shù)年的電子電工技能教學(xué)中,根據(jù)本專業(yè)課程特點(diǎn),不斷鉆研教材教法,多方吸取其他老師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),努力培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,按照教學(xué)計(jì)劃有條不紊地開展專業(yè)技能教學(xué),取得了良好的教學(xué)效果。
一、電子電工專業(yè)技能課程特點(diǎn)
首先,理論與實(shí)際聯(lián)系。在實(shí)際操作中,正確掌握電的基本概念和對(duì)各種用電安全規(guī)則的遵守是有著現(xiàn)實(shí)意義的。例如,更換保險(xiǎn)熔絲看似一項(xiàng)非常簡(jiǎn)單的操作,從安全角度考慮要先切斷電源,對(duì)熔絲的材質(zhì)及粗細(xì)要有明確的判斷力,看保險(xiǎn)的容量與所保護(hù)的線路或設(shè)備的容量是不是匹配,并做出正確選擇。這些簡(jiǎn)單的操作與電工所具備的知識(shí)分不開的。
其次,強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。為使學(xué)生能夠適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)對(duì)技能型人才的需求,在電子電工專業(yè)課程教學(xué)中必須加強(qiáng)對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。隨著社會(huì)的發(fā)展及科技的不斷進(jìn)步,建筑行業(yè)、汽車制造、工礦企業(yè)、機(jī)械制造等多個(gè)領(lǐng)域都離不開電子電工專業(yè)型人才。這就要求我們中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校培養(yǎng)出的學(xué)生要適應(yīng)現(xiàn)代化人才市場(chǎng)的需求,不斷提高他們的技術(shù)含量,培養(yǎng)出具有高水平的技術(shù)型人才。
二、電子電工專業(yè)課的教學(xué)方法
筆者結(jié)合該專業(yè)課的特點(diǎn),積累了一些專業(yè)技能教學(xué)方法。
首先,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電子電工專業(yè)的興趣,增強(qiáng)掌握技能知識(shí)的自信心。電子電工專業(yè)課技能訓(xùn)練與其他學(xué)科一樣也需要學(xué)生充滿學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生只要對(duì)專業(yè)課產(chǎn)生了濃厚的興趣,就會(huì)甘心情愿地學(xué)習(xí)與訓(xùn)練。有一次,我在指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)安裝日光燈電路的過(guò)程中,其中一名學(xué)生在通電時(shí),發(fā)現(xiàn)燈管中間不亮,兩頭出現(xiàn)發(fā)紅的情形,于是向我進(jìn)行了匯報(bào),并提出了問(wèn)題。我當(dāng)時(shí)并沒有立即回答,而是把全班學(xué)生組織起來(lái),并問(wèn)他們?cè)谌粘I钪惺欠癜l(fā)現(xiàn)過(guò)這種現(xiàn)象。學(xué)生們都說(shuō)發(fā)現(xiàn)過(guò),就是不知道為什么。說(shuō)到這里,我去掉啟輝器中的小電容,日光燈又恢復(fù)了正常的光亮,學(xué)生們看到后恍然大悟。從此以后,學(xué)生們?cè)趯I(yè)技能課堂上熱情高漲,有的同學(xué)還主動(dòng)申請(qǐng)參加了課外電子電工興趣小組。
其次,改進(jìn)專業(yè)課技能教學(xué)模式,加強(qiáng)理論知識(shí)與實(shí)際技能間的無(wú)縫隙銜接。傳統(tǒng)的電子電工專業(yè)課程教學(xué)模式是先進(jìn)行理論知識(shí)教學(xué),后進(jìn)行電子電工技能方面的訓(xùn)練,理論知識(shí)與技能訓(xùn)練相互脫節(jié),學(xué)生對(duì)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容難以把握,教學(xué)效果不明顯。筆者采用理論實(shí)踐一體化的教學(xué)模式,實(shí)際教學(xué)效果良好。筆者在講授識(shí)別元器件的方法時(shí),就將課堂理論教學(xué)移到了實(shí)訓(xùn)室。電感、電阻及電容這些最常見、最普通的電子元件,對(duì)于從來(lái)沒有用過(guò)、甚至都沒見過(guò)的學(xué)生來(lái)說(shuō),若只采用課堂上“說(shuō)教式”的教學(xué)模式,只能是紙上談兵。筆者把課堂移到實(shí)訓(xùn)室,邊講邊對(duì)照實(shí)物,學(xué)生邊用儀表進(jìn)行測(cè)量,加深了學(xué)生對(duì)實(shí)物的識(shí)別能力及動(dòng)手能力,有助于學(xué)生識(shí)別元器件,并掌握示波器、萬(wàn)用表、信號(hào)發(fā)生器等儀器儀表的使用方法。這樣把理論知識(shí)滲透到實(shí)際技能的訓(xùn)練中,增強(qiáng)了學(xué)生掌握知識(shí)的能力,同時(shí)又激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)熱情,教學(xué)效果不言而喻。
第三,實(shí)施階段性技能教學(xué)目標(biāo)。筆者認(rèn)為電子電工專業(yè)的學(xué)生應(yīng)掌握主要的技能有。①機(jī)床控制線路與電子線路的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試;②儀器儀表的正確使用方法;③能正確分析及排除不正常電路的故障;④元器件的識(shí)別和測(cè)量等。在實(shí)際教學(xué)中依據(jù)學(xué)生掌握知識(shí)與技能的程度將教學(xué)目標(biāo)分階段實(shí)施。一是把最簡(jiǎn)單、最基礎(chǔ)的識(shí)別儀器儀表及元器件作為教學(xué)目標(biāo),要求學(xué)生能夠熟練測(cè)量并判別元器件的管腳、極性,以及使用儀器儀表測(cè)試電路是否正常。二是要求學(xué)生掌握使用儀器儀表檢測(cè)的步驟及方法,以及操作規(guī)范的基本要領(lǐng),使他們會(huì)檢測(cè)并安裝實(shí)際電路。三是依靠故障教學(xué),增強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。四是,通過(guò)模擬考試,進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)能力。經(jīng)過(guò)以上四個(gè)階段的訓(xùn)練,學(xué)生在每一階段都會(huì)感到目標(biāo)明確,實(shí)習(xí)的難度又在各個(gè)階段進(jìn)行了分解,增強(qiáng)了他們的自信心。老師若不能依據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況做到循序漸進(jìn)、因材施教,在實(shí)際訓(xùn)練環(huán)節(jié)上不能嚴(yán)格要求與管理,學(xué)生也會(huì)感到不知所措,時(shí)間久了就會(huì)產(chǎn)生厭學(xué)的想法。
第四,培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察力。因?yàn)檎J(rèn)真觀察是進(jìn)行思考的基礎(chǔ),能獲取大量的感性知識(shí),由此上升到理性知識(shí)。所以,電子電工專業(yè)技能教學(xué)應(yīng)重視對(duì)學(xué)生觀察力的培養(yǎng)。
第五,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。中等職業(yè)學(xué)校在傳統(tǒng)的電子電工實(shí)踐教學(xué)中,大都屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)范疇,實(shí)驗(yàn)的步驟、內(nèi)容及儀器等都是老師事先安排好的,學(xué)生只要在老師的要求下按步驟進(jìn)行操作會(huì)很順利地完成實(shí)驗(yàn)。學(xué)生由此能夠掌握一些理論知識(shí)及一些儀器儀表的使用和操作技能,其過(guò)程學(xué)生不用過(guò)多地進(jìn)行思考,更不用說(shuō)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)了。為了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才和提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,筆者在實(shí)踐性教學(xué)實(shí)驗(yàn)方面進(jìn)行了大膽的改革嘗試。在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,適當(dāng)開展了一些設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)。我的做法是:學(xué)生在開始實(shí)驗(yàn)前,認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,作出一份包含有選擇方案、分析電路、具體實(shí)驗(yàn)步驟、參數(shù)計(jì)算、測(cè)試方法等的預(yù)習(xí)報(bào)告設(shè)計(jì),并畫出簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)電路圖。實(shí)驗(yàn)過(guò)程強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主性,實(shí)驗(yàn)的設(shè)備、儀器等都由學(xué)生自己選定,老師只需要認(rèn)真檢查他們的電路設(shè)計(jì)的合理性,操作結(jié)果是不是符合設(shè)計(jì)要求。這樣,學(xué)生就完全掌握了主動(dòng)權(quán),充分調(diào)動(dòng)了他們學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性,不斷提高他們的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。
參考文獻(xiàn):
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成功,2012(9).
關(guān)鍵詞:智能制造;通識(shí)能力;工匠精神;創(chuàng)新思維
工業(yè)4.0時(shí)代,智能制造的新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)下新崗位的方式、內(nèi)容、方法、工具都發(fā)生了巨大變化,智能制造不再針對(duì)某個(gè)領(lǐng)域、某個(gè)專業(yè),而是覆蓋了各個(gè)產(chǎn)業(yè),貫穿于產(chǎn)品、制造、服務(wù)全生命周期各個(gè)環(huán)節(jié)。高等職業(yè)教育中,人才培養(yǎng)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)之間存在著“引領(lǐng)和適應(yīng)”的對(duì)應(yīng)關(guān)系[1],職業(yè)教育培養(yǎng)的學(xué)生都必須了解國(guó)家的戰(zhàn)略布局,明白智能制造無(wú)處不在,要有家國(guó)情懷,主動(dòng)將自己的職業(yè)生涯規(guī)劃融入國(guó)家的發(fā)展戰(zhàn)略,服務(wù)國(guó)家智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
一、智能制造技術(shù)技能人才培養(yǎng)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
(一)國(guó)家戰(zhàn)略加速產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,提出人才培養(yǎng)新需求
國(guó)家“十四五規(guī)劃”指出,要實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化;《成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈建設(shè)規(guī)劃綱要》提出要打造“全球電子信息高端研發(fā)制造基地”;成都市《智能制造三年行動(dòng)計(jì)劃(2021—2023年)》提出,“加快構(gòu)建智能制造生態(tài)體系建設(shè)”。智能化成為電子信息制造業(yè)快速轉(zhuǎn)型發(fā)展的必然趨勢(shì),大力建設(shè)數(shù)字化車間和智能工廠,促進(jìn)電子信息制造業(yè)快速轉(zhuǎn)型發(fā)展,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程智能化、數(shù)控化,亟需具備設(shè)計(jì)數(shù)字化、生產(chǎn)自動(dòng)化、管理現(xiàn)代化等多種技術(shù)技能復(fù)合的人才支撐。
(二)智能制造多種技術(shù)融合,提出人才培養(yǎng)新標(biāo)準(zhǔn)
2021年新職業(yè)“智能制造工程技術(shù)人員”國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和智能制造領(lǐng)域人才需求報(bào)告指出,現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,數(shù)控加工、工業(yè)機(jī)器人等智能生產(chǎn)裝備通過(guò)信息技術(shù)有機(jī)連接,通過(guò)各類物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)收集生產(chǎn)過(guò)程中各種數(shù)據(jù),通過(guò)工業(yè)軟件系統(tǒng)在線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析,實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn),該領(lǐng)域預(yù)計(jì)到2025年達(dá)到450萬(wàn)人的人才缺口,其中機(jī)械行業(yè)技術(shù)技能人才需求總量將達(dá)到377.6萬(wàn)[2],高職學(xué)歷的需求總量預(yù)計(jì)達(dá)149.08萬(wàn),占比39.48%。智能制造領(lǐng)域的新崗位,需要大量能將軟件應(yīng)用、數(shù)控加工、機(jī)器人技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等多技術(shù)技能融合的產(chǎn)業(yè)工人。這對(duì)專業(yè)升級(jí)發(fā)展、數(shù)字化改造提出了新標(biāo)準(zhǔn),亟須加快推進(jìn)人才培養(yǎng)模式改革。
(三)職業(yè)教育融合創(chuàng)新發(fā)展,提出人才培養(yǎng)新任務(wù)
為落實(shí)《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》,教育部、四川省政府《關(guān)于推進(jìn)成都公園城市示范區(qū)職業(yè)教育融合創(chuàng)新發(fā)展的意見》提出,推動(dòng)縱向貫通、橫向融通的“全生命周期”職業(yè)學(xué)校教育和培訓(xùn)體系建設(shè),打造“四園同構(gòu)”的產(chǎn)教城融合園區(qū)和“中國(guó)匠谷”等高地。作為擁有技師學(xué)院的在蓉高職院校,實(shí)施高職與技師融通發(fā)展、促進(jìn)現(xiàn)代職業(yè)教育體系加快構(gòu)建成為學(xué)校的責(zé)任,需創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,服務(wù)成都市電子信息制造業(yè)園區(qū)和企業(yè)發(fā)展,培養(yǎng)新時(shí)代高素質(zhì)技術(shù)技能智能制造產(chǎn)業(yè)工匠。
二、智能制造對(duì)技能人才通識(shí)能力提出的新要求
工業(yè)4.0時(shí)代,智能化賦能知識(shí)經(jīng)濟(jì),勞動(dòng)者僅憑一技難以適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,這就倒逼職業(yè)教育由“唯技而教”的專才教育走向通識(shí)教育和終身學(xué)習(xí)。通識(shí)教育,亦稱之為通識(shí)能力,于20世紀(jì)80年代自美國(guó)引入,結(jié)合中國(guó)文化對(duì)“通”和“識(shí)”的解釋,被翻譯為“通識(shí)教育”,是指一種在不同學(xué)科領(lǐng)域、不同行業(yè)中能夠共通的普遍知識(shí)和基礎(chǔ)能力,包括語(yǔ)言表達(dá)能力、自學(xué)能力、適應(yīng)能力、道德關(guān)懷能力、溝通協(xié)調(diào)能力、創(chuàng)新創(chuàng)意能力、理論到實(shí)踐的能力等。哈佛大學(xué)的通識(shí)教育對(duì)全球的教育改革都有著重要影響,其教育的四大目標(biāo)之一就是:教育學(xué)生如何成為社會(huì)一員,享受公民權(quán)利,履行公民義務(wù),承擔(dān)對(duì)地方、對(duì)國(guó)家、對(duì)世界以及對(duì)自己的責(zé)任。在智能制造時(shí)代,要通過(guò)通識(shí)教育培養(yǎng)出職業(yè)院校學(xué)生以下通用能力。
(一)追求卓越的大國(guó)工匠精神
一流的制造需要一流的技術(shù),一流的技術(shù)則需要一流的精神,中國(guó)從“制造大國(guó)”走向“制造強(qiáng)國(guó)”,從資源稟賦優(yōu)勢(shì)走向創(chuàng)新制造優(yōu)勢(shì),迫切需要堅(jiān)持如一的品質(zhì),堅(jiān)忍不拔、精益求精、追求完美和極致的工匠精神[3]。制造業(yè)文化就是工匠文化,只有對(duì)事業(yè)具有高忠誠(chéng)度,才能全身心投入,秉持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)穆殬I(yè)操守、崇高的職業(yè)品質(zhì),培養(yǎng)敬業(yè)、專注、精益、堅(jiān)持的價(jià)值取向和行為表現(xiàn),才能在制造質(zhì)量和制造水平上取得持續(xù)不斷的進(jìn)展。
(二)創(chuàng)新精神和創(chuàng)造思維
智能制造是對(duì)傳統(tǒng)制造的全方位提升,更是新技術(shù)、新思維、新概念、新模式不斷涌現(xiàn)、廣泛應(yīng)用的典型業(yè)態(tài),創(chuàng)新精神和創(chuàng)造思維要貫穿于智能制造全過(guò)程[4]。創(chuàng)新精神是推動(dòng)工業(yè)制造突破傳統(tǒng)模式、改變生產(chǎn)生活方式的重要精神,要求學(xué)生勇于挑戰(zhàn)固有框架,不斷追求新思維、新事物、新理念、新方法,探索新的規(guī)律,獲取新的成功。創(chuàng)新思維是打破慣常思維、求新求異的獨(dú)特思維,是人類創(chuàng)造性的獲得靈魂和核心,是人的創(chuàng)造力迸發(fā)的源泉。
(三)多元的人文素養(yǎng)
在智能制造、人工智能的未來(lái)發(fā)展中,人機(jī)工程、柔性制造、仿生制造、個(gè)性定制等一系列多元化、復(fù)合型、綜合化的制造發(fā)展,必將與社會(huì)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、文學(xué)、哲學(xué)、美學(xué)等人文社科發(fā)生更加緊密和廣泛的聯(lián)系與交叉。智能制造人才的人文素養(yǎng)也將成為面向未來(lái)發(fā)展的一種必備素養(yǎng),在人工智能等新技術(shù)發(fā)展中將發(fā)揮重要作用。
三、成都工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院在智能制造人才培養(yǎng)方面的探索與實(shí)踐
為服務(wù)成都建設(shè)“中國(guó)制造2025”試點(diǎn)示范城市、全國(guó)重要的先進(jìn)制造業(yè)中心,成都工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院自覺擔(dān)負(fù)起支撐地方高端制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的責(zé)任,全力打造“智能制造專業(yè)群”,推廣智能制造的“大眾教育”,培養(yǎng)學(xué)生跨領(lǐng)域、跨學(xué)科、跨專業(yè)的綜合能力,為建設(shè)全面體現(xiàn)新發(fā)展理念的國(guó)家中心城市提供高素質(zhì)技術(shù)技能人才支撐。
(一)瞄準(zhǔn)人才需求,科學(xué)定位培養(yǎng)崗位
對(duì)接成都電子信息制造業(yè)網(wǎng)、智、軟、端、屏、芯六個(gè)領(lǐng)域中的智能終端,專業(yè)群確定了工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)線規(guī)劃、過(guò)程實(shí)施、監(jiān)測(cè)反饋四個(gè)智造鏈主要環(huán)節(jié),其擁有工藝設(shè)計(jì)和優(yōu)化、智能產(chǎn)線安裝和調(diào)試、智能設(shè)備操作調(diào)試與編程等十個(gè)典型工作崗位?;趰徫粩?shù)字化、智能化要求,對(duì)十個(gè)典型工作崗位核心能力進(jìn)行分析,構(gòu)建產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)、智能產(chǎn)線設(shè)計(jì)與調(diào)試、智能生產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)集成與運(yùn)維、智能生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與反饋四個(gè)崗位群,這些崗位群需要多個(gè)專業(yè)交叉融合培養(yǎng),滿足復(fù)合型學(xué)生就業(yè)需求。學(xué)校將人才培養(yǎng)定位為堅(jiān)持立德樹人,培養(yǎng)具有勞動(dòng)精神、工匠精神、創(chuàng)新精神,掌握產(chǎn)品數(shù)字化軟件設(shè)計(jì)、柔性制造單元調(diào)試、高檔數(shù)控設(shè)備操作、工業(yè)機(jī)器人柔性集成、生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析等先進(jìn)技術(shù)技能,具備智能化、數(shù)字化融合意識(shí)的新時(shí)代高素質(zhì)技術(shù)技能智能制造產(chǎn)業(yè)工匠。
(二)立足核心素養(yǎng),打造培養(yǎng)“工匠素質(zhì)”的課程體系
一是加強(qiáng)通識(shí)課程的德育素養(yǎng)、信息素養(yǎng)、創(chuàng)新素養(yǎng)和人文素養(yǎng)的培養(yǎng),將工匠精神教育融入思政課程教學(xué)。增設(shè)職教模塊理論,形成有利于厚植工匠精神的思政教學(xué)體系,將工匠精神融入社會(huì)主義核心價(jià)值觀、天府文化、中華優(yōu)秀文化、社會(huì)主義先進(jìn)文化的教育之中[5]。二是以融合的思想重構(gòu)專業(yè)課程。對(duì)接新職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)“1+X”證書職業(yè)標(biāo)準(zhǔn),以項(xiàng)目為載體,以問(wèn)題為導(dǎo)向,在課程中挖掘知識(shí)、探究知識(shí),提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。知識(shí)有三大來(lái)源:基礎(chǔ)理論層面、應(yīng)用研發(fā)層面和實(shí)踐性層面,制造行業(yè)的工藝和技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)只能通過(guò)“干中學(xué)”而習(xí)得。實(shí)踐出真知,實(shí)踐才是創(chuàng)新的唯一途徑,因此要引導(dǎo)學(xué)生注重實(shí)踐。三是開設(shè)“智能文明”“人工智能與信息社會(huì)”等公共選修課程,提高學(xué)生智能化素養(yǎng),引導(dǎo)學(xué)生明白創(chuàng)新來(lái)源于制造一線,制造工廠本身就是一所“創(chuàng)新大學(xué)”,塑造學(xué)生人文情懷,增強(qiáng)對(duì)智能化產(chǎn)業(yè)的柔性適應(yīng)力。
(三)深化產(chǎn)教融合,實(shí)現(xiàn)核心能力培養(yǎng)
學(xué)校深化產(chǎn)教融合,按照職業(yè)工種等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)整合原有實(shí)訓(xùn)室,建設(shè)數(shù)控車、數(shù)控銑、PLC編程、現(xiàn)代信息技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人等通用技能實(shí)訓(xùn)室,服務(wù)智造鏈四個(gè)環(huán)節(jié)通用能力、基礎(chǔ)能力和雙創(chuàng)基本技能培養(yǎng)。學(xué)校采取引企入校、校入園企等方式,依據(jù)理虛實(shí)一體化建設(shè)原則,重組、新建產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)控智能加工、數(shù)字工廠仿真訓(xùn)練等實(shí)訓(xùn)室,提質(zhì)建設(shè)智能制造生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地、西門子數(shù)字化工廠虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地?;刂攸c(diǎn)支撐專業(yè)群核心能力課程、拓展能力課程和雙創(chuàng)能力課程的實(shí)施,以及專業(yè)群核心工種的職業(yè)資格高級(jí)—技師和“1+X”證書中級(jí)—高級(jí)認(rèn)證考核。實(shí)訓(xùn)基地向群內(nèi)外學(xué)生開放,采取學(xué)分認(rèn)證置換方式,開展興趣培養(yǎng)、第二課堂學(xué)習(xí)、專業(yè)社團(tuán)活動(dòng)、技能競(jìng)賽等,引導(dǎo)學(xué)生建立研發(fā)—生產(chǎn)—營(yíng)銷的全生命鏈、系統(tǒng)化思維模式。
(四)打造工匠學(xué)院,服務(wù)工匠人才發(fā)展
成都工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院與成都市總工會(huì)整合雙方優(yōu)勢(shì)資源,共同籌建“成都工匠學(xué)院”,探索產(chǎn)教融合、校企合作運(yùn)行新機(jī)制?!俺啥脊そ硨W(xué)院”聚集“成都工匠”優(yōu)質(zhì)資源,全力打造技能人才培育、現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展精準(zhǔn)服務(wù)、工匠人才社會(huì)價(jià)值實(shí)現(xiàn)的三大平臺(tái)。依托“成都工匠學(xué)院”組建智能制造職業(yè)教育集團(tuán)(聯(lián)盟)、建設(shè)產(chǎn)業(yè)學(xué)院,打造生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地,實(shí)現(xiàn)資源共建共享。重點(diǎn)開展選育“工匠之師”,實(shí)施“匠中育師”計(jì)劃;開展項(xiàng)目化、實(shí)戰(zhàn)化“師帶徒”,實(shí)施“以匠育工”計(jì)劃;開展技能人才培訓(xùn),實(shí)施“滴灌援企”計(jì)劃,培養(yǎng)適應(yīng)和引領(lǐng)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高素質(zhì)應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才。制造是本體,智能是靈魂。在智能制造背景下,職業(yè)教育對(duì)高素質(zhì)技術(shù)技能人才的培養(yǎng)應(yīng)多關(guān)注工匠精神養(yǎng)成、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)以及人文素養(yǎng),激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維,讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)全面而自由的發(fā)展、成為具有創(chuàng)新精神和綜合競(jìng)爭(zhēng)力的社會(huì)變革參與者。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:智能 網(wǎng)絡(luò) 環(huán)保
眾所周知,基于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化,帶來(lái)了機(jī)械工業(yè)在技術(shù)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系的變化,使工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)入了以機(jī)電一體化為主要特點(diǎn)的階段。
一、什么是機(jī)電一體化
機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù),將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。
二、目前機(jī)電一體化技術(shù)的基本狀況
回顧機(jī)電一體化發(fā)展歷史,可以把機(jī)電一體化的發(fā)展概括為三個(gè)階段:20世紀(jì)60年代以前為第一階段,即初級(jí)階段,在此階段,人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機(jī)械產(chǎn)品的性能;20世紀(jì)70-80年代為第二階段,即興旺發(fā)育階段,在此階段,由于計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)電一體化發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ),大規(guī)模超大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ);20世紀(jì)90年代后期為第三階段也稱為高級(jí)階段,即機(jī)電一體化技術(shù)開始向智能化方向邁進(jìn)的新階段,此為深入發(fā)展時(shí)期。
中國(guó)是從20世紀(jì)80年代初開始機(jī)電一體化技術(shù)的研究和應(yīng)用,列入“863”計(jì)劃中,許多大專院校、研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企業(yè)做了大量工作,取得一定成果。但與先進(jìn)國(guó)家相比仍有很大差距。
三、機(jī)電一體化的優(yōu)勢(shì)方向探討
據(jù)科學(xué)估測(cè),機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向大致有智能化、網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)?;葞讉€(gè)方面,這也是機(jī)電一體化的技術(shù)優(yōu)勢(shì)所在。
(一)關(guān)于智能化
這是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化的研究中日益得到重視,機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用之一。這里所說(shuō)的智能化是對(duì)機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法,使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。
(二)關(guān)于網(wǎng)絡(luò)化
這是20世紀(jì)90年代,計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育等日常生活都帶來(lái)了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái),只要其功能獨(dú)到、質(zhì)量可靠,很快就會(huì)暢銷全球。機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
(三)關(guān)于微型化
實(shí)際上,微型化興起于20世紀(jì)80年代末,主要說(shuō)的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。在西方發(fā)達(dá)國(guó)家稱為微電子機(jī)械系統(tǒng),泛指幾何尺寸不超過(guò)1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品,這些產(chǎn)品在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。其瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)。
(四)關(guān)于環(huán)?;?/p>
工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來(lái)巨大變化。一方面,物質(zhì)豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是,人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生,綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過(guò)程中,符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求,對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指,使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢后能回收利用。
(五)關(guān)于系統(tǒng)化
本文所述之系統(tǒng)化,其表現(xiàn)特征是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。再一個(gè)特質(zhì)是通信功能的大大加強(qiáng)。一般除rs232外,還有rs485等智能化通信接口。未來(lái)的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,機(jī)電一體化的人格化有兩層含義:一層是如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性等等,顯得越來(lái)越重要,特別是對(duì)家用機(jī)器人,其高層境界就是人機(jī)一體化;另一層是模仿生物機(jī)理,研制出各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。事實(shí)上,許多機(jī)電一體化產(chǎn)品都是受動(dòng)物的啟發(fā)而研制出來(lái)的。
四、結(jié)論
根據(jù)以上的敘述可以結(jié)論,機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當(dāng)然,與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景也將日益獲得人類的關(guān)注并為人類創(chuàng)造更大的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。
(作者單位:青海鹽湖工業(yè)股份有限公司鉀肥分公司)
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:信息化;電子技術(shù);課程教學(xué)
“新技術(shù)改變我們興趣的結(jié)構(gòu):我們思考的對(duì)象要變化。新技術(shù)改變我們的符號(hào):我們賴以思考的符號(hào)要變化。新技術(shù)改變社群的性質(zhì):我們思想發(fā)展的舞臺(tái)要變化”。[1]愛迪生曾預(yù)言新技術(shù)將帶來(lái)教育的轉(zhuǎn)變?,F(xiàn)在,中職生是90后,00后數(shù)字化的一代人,我們身處在一個(gè)由信息所構(gòu)造的知識(shí)社會(huì)里,學(xué)校一味用強(qiáng)制性手段杜絕學(xué)生在課堂上使用手機(jī)是不可取的,我們必須轉(zhuǎn)變觀念,信息技術(shù)潛移默化地、以一種前所未有的力量改變著教育的原貌。如何能充分靈活運(yùn)用信息化教學(xué)手段,又能充分發(fā)揮教師在課堂教學(xué)中的引導(dǎo)和管控策略,將信息化教學(xué)深度融合到《電子技能與實(shí)訓(xùn)》課程教學(xué)中,將其推廣,具有現(xiàn)實(shí)意義。
一、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
國(guó)內(nèi)從1986年開始出現(xiàn)有關(guān)教育信息化的學(xué)術(shù)研究,2000年之前,國(guó)內(nèi)教育信息化的研究處于起步探索的階段,相關(guān)學(xué)術(shù)成果較少,研究主題主要是對(duì)教育信息化的理論基礎(chǔ)、體系架構(gòu)等進(jìn)行研究,研究者們多是以宏觀視角進(jìn)行探索與討論;2001-2010年,我國(guó)教育信息化被提升至國(guó)家戰(zhàn)略層面,“以教育信息化帶動(dòng)教育現(xiàn)代化”使教育信息化的研究迅速升溫,但更多是以中觀的視角進(jìn)行研究和分析;2011年至今,國(guó)家陸續(xù)頒布了一系列推動(dòng)教育信息化的政策性文件,特別是《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020)》,推動(dòng)教育信息化研究進(jìn)入繁榮發(fā)展階段,研究成果呈現(xiàn)持續(xù)上升的態(tài)勢(shì)。此階段研究者們?cè)谘芯恳暯欠矫媸呛暧^、中觀、微觀三種視角綜合應(yīng)用,全方位探索教育信息化的優(yōu)化發(fā)展之道,既包括對(duì)國(guó)家宏觀政策、方針、路線、策略等的研究,也有對(duì)各教育分領(lǐng)域信息化的研究,以及對(duì)信息技術(shù)、云計(jì)算、“三通兩平臺(tái)”、信息素養(yǎng)、教育技術(shù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”、MOOC、微課程、翻轉(zhuǎn)課堂、人工智能+等實(shí)踐應(yīng)用層面的研究,相關(guān)研究?jī)?nèi)容、層次、方法、工具等趨于多元化。在美國(guó)、日本、英國(guó)、新加坡等國(guó)家,在科技領(lǐng)域保持多項(xiàng)領(lǐng)先,信息化技術(shù)的運(yùn)用更是全國(guó)普及。在信息技術(shù)支持下教師將能連接到人、數(shù)據(jù)、內(nèi)容、資源、專業(yè)知識(shí)和學(xué)習(xí)體驗(yàn),這將促使教師為每一位學(xué)生提供更有效的教學(xué)。從教學(xué)資源建設(shè)和教學(xué)方式創(chuàng)新上實(shí)現(xiàn)教育的信息化,既重視硬件的資金投入,又著力提升信息化教育教學(xué)質(zhì)量。硬件建設(shè)實(shí)施階段,強(qiáng)調(diào)教育信息化基礎(chǔ)建設(shè),軟實(shí)力提升階段,強(qiáng)調(diào)課堂教學(xué)質(zhì)量的改善。通過(guò)不同的教學(xué)手段與表現(xiàn)形式達(dá)到改善教學(xué)質(zhì)量的目的。目前,大多數(shù)研究者對(duì)職業(yè)教育教學(xué)信息化和現(xiàn)代化持以支持和肯定的態(tài)度,認(rèn)為信息化對(duì)職教教學(xué)現(xiàn)代化具有不可估量的推動(dòng)作用,為教育的革新提供了強(qiáng)大支撐。也有學(xué)者持不同意見,認(rèn)為職業(yè)教育教學(xué)信息化和現(xiàn)代化發(fā)展存在一系列的問(wèn)題,因此需要辯證看待問(wèn)題,在信息化推進(jìn)職業(yè)教育教學(xué)現(xiàn)代化的過(guò)程中需要慎行,避免為信息化而信息化,忽視了人的主體性地位。對(duì)于職業(yè)教育教學(xué)現(xiàn)代化的發(fā)展問(wèn)題,需要結(jié)合具體的國(guó)情、經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)境、區(qū)域發(fā)展?fàn)顩r等進(jìn)行綜合探究,以真正實(shí)現(xiàn)以人為核心的職業(yè)教育現(xiàn)代化。
二、核心概念界定
所謂信息技術(shù)與課程融合,就是通過(guò)信息技術(shù)有效地融合于各學(xué)科的教學(xué)過(guò)程來(lái)營(yíng)造一種信息化教學(xué)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)一種既能發(fā)揮教師主導(dǎo)作用又能充分體現(xiàn)學(xué)生主體地位的以“自主、探究、合作”為特征的教與學(xué)方式,從而把學(xué)生的主動(dòng)性、積極性、創(chuàng)造性較充分地發(fā)揮出來(lái),使傳統(tǒng)的以教師為中心的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性改變——由教師為中心的教學(xué)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲗?dǎo)——主體相結(jié)合”的教學(xué)結(jié)構(gòu)。[2]在《電子技能與實(shí)訓(xùn)》課程教學(xué)過(guò)程中運(yùn)用“信息化”即把信息技術(shù)、信息資源、信息策略和《電子技能與實(shí)訓(xùn)》課程內(nèi)容有機(jī)結(jié)合,師生共同完成《電子技能與實(shí)訓(xùn)》課程教學(xué)任務(wù)的一種新型的教學(xué)方法。通過(guò)使用多媒體技術(shù)、仿真軟件、MOOC(慕課)、微課等信息技術(shù)使教學(xué)資源更生動(dòng)豐富,移動(dòng)式學(xué)習(xí)、碎片化學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)習(xí)形式、教學(xué)組織形式更合理,教學(xué)形式生動(dòng)多樣,提升了教學(xué)有效性,優(yōu)化了教學(xué)效果。
三、研究目標(biāo)
在當(dāng)前豐富的信息技術(shù)環(huán)境下,探索信息化與課程深度融合的新模式。以具體課程——《電子技能與實(shí)訓(xùn)》課程為例,設(shè)計(jì)方案并實(shí)施再推廣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)生的非正式學(xué)習(xí)能力,提升教師信息化運(yùn)用能力,促進(jìn)信息技術(shù)在教育教學(xué)中的廣泛應(yīng)用,從而推動(dòng)信息技術(shù)專業(yè)其他課程教學(xué)的改革創(chuàng)新。
四、教學(xué)實(shí)施模式
《電子技能與實(shí)訓(xùn)》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,面向電子信息類專業(yè)中職一年級(jí)學(xué)生開設(shè)的理論與實(shí)踐一體化課程。信息化與《電子技能與實(shí)訓(xùn)》課程的融合需注意信息化教學(xué)資源是否充分利用、關(guān)注學(xué)生能力素養(yǎng)是否有效提高、強(qiáng)調(diào)課堂教學(xué)過(guò)程是否愉悅實(shí)施,制定出“四層六步”循環(huán)式信息化教學(xué)模式(如圖1)。圖1“四層六步”循環(huán)式信息化教學(xué)模式《電子技能培訓(xùn)》是一門專業(yè)性強(qiáng)、動(dòng)手能力強(qiáng)的教學(xué)培訓(xùn)課程,受到學(xué)生和家長(zhǎng)的高度評(píng)價(jià),對(duì)教師提出了挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的教學(xué)方式在電子能力培養(yǎng)領(lǐng)域難以取得良好的教學(xué)效果,沒有加強(qiáng)學(xué)生的理解和認(rèn)知,不能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在此背景下,不少教師呼吁改革創(chuàng)新傳統(tǒng)教學(xué)方式,利用信息化教育提高電子學(xué)歷課程的教學(xué)質(zhì)量。本文概述了信息化在電子技術(shù)教育中的應(yīng)用,以提供有用的參考和意見。使用《電子技能與培訓(xùn)》書進(jìn)行電子技能培訓(xùn)教學(xué),在培訓(xùn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)理論多,實(shí)踐少,缺乏實(shí)踐技能。電氣工程課程的主要目的是使學(xué)生順利通過(guò)電氣工程考試,獲得基本的教育技能,培養(yǎng)以電子為核心的技術(shù)人才,培養(yǎng)他們參加專業(yè)比賽的能力。因此,教材必須根據(jù)學(xué)生的內(nèi)容和當(dāng)前的需要,真實(shí)反映現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn),滿足當(dāng)前電子信息產(chǎn)業(yè)的實(shí)際需要。
五、教學(xué)實(shí)施過(guò)程——以《聲控閃光燈電路制作》為例
(一)翻轉(zhuǎn)課堂
翻轉(zhuǎn)課堂模式,即通過(guò)課前線上傳遞教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生自主學(xué)習(xí)后,將“完成作業(yè)”轉(zhuǎn)移到課堂上。課前,教師將聲控閃光燈電路任務(wù)書、“微課”視頻、原理動(dòng)畫、操作視頻等上傳至QQ群,學(xué)生由組長(zhǎng)帶領(lǐng)進(jìn)行課前預(yù)習(xí),完成任務(wù)書及習(xí)題反饋給教師。
(二)導(dǎo)入新課
播放實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目成品功能展示視頻或成品在實(shí)際生活中應(yīng)用的相關(guān)視頻,吸引學(xué)生注意力,激發(fā)學(xué)生參與課堂的熱情。通過(guò)有關(guān)聲控閃光燈電路有趣的圖片或視頻吸引學(xué)生的眼球,勾起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并引導(dǎo)學(xué)生要把實(shí)際生活中的現(xiàn)象和所學(xué)知識(shí)聯(lián)系起來(lái),再把所學(xué)應(yīng)用于實(shí)際。播放聲控閃光燈電路功能展示視頻,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,躍躍欲試想進(jìn)行操作。
(三)明確任務(wù),制訂方案
學(xué)生通過(guò)任務(wù)書的引領(lǐng),任務(wù)書對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程有引領(lǐng)、記錄、評(píng)價(jià)的作用,學(xué)生分組討論,探討出任務(wù)實(shí)施的步驟。
(四)任務(wù)實(shí)施
把實(shí)施任務(wù)分為實(shí)操(基礎(chǔ)內(nèi)容)、繪圖(進(jìn)階內(nèi)容)、原理(加深內(nèi)容)和拓展(提升內(nèi)容)四個(gè)層次來(lái)展開教學(xué),每個(gè)層次之間相輔相成,逐步深入。在實(shí)施過(guò)程中,學(xué)生按同組異質(zhì)、異組同質(zhì)的原則分組。學(xué)生按選、裝、探、調(diào)、思、曬六個(gè)步驟進(jìn)行,注意培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、解決問(wèn)題的能力,正確使用信息化工具,提升自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作能力。一選:學(xué)生快速檢測(cè)元件。在檢測(cè)元件時(shí),由于電子元件體積小,教師的檢測(cè)示范過(guò)程無(wú)法全面展示,學(xué)生利用電子技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)平臺(tái),按照檢測(cè)步驟引導(dǎo),自主探究,檢測(cè)元件。采用信息化教學(xué)手段,從而解決了示范面狹窄的教學(xué)難點(diǎn)。二裝:學(xué)生仿真模擬后完成裝配實(shí)訓(xùn)。首先學(xué)生利用虛擬仿真軟件進(jìn)行仿真插裝,按照插裝順序,學(xué)生把元件插裝到對(duì)應(yīng)位置。如果插裝錯(cuò)誤,系統(tǒng)將自動(dòng)提示。軟件后臺(tái)實(shí)時(shí)記錄學(xué)生的操作過(guò)程,如果操作錯(cuò)誤次數(shù)超過(guò)5次,需重新開始插裝,仿真插裝合格的學(xué)生方可進(jìn)行裝配實(shí)訓(xùn)。采用真實(shí)物體模型的仿真軟件,營(yíng)造出身臨其境般的教學(xué)與實(shí)訓(xùn)體驗(yàn),使學(xué)生更直觀地理解相關(guān)知識(shí)點(diǎn),將抽象的理論教學(xué)形象化,有效強(qiáng)化理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的融合,能夠顯著提升教學(xué)與實(shí)訓(xùn)效率和效果。三探:學(xué)習(xí)電路原理。學(xué)生先用手機(jī)電路仿真繪圖APP(iCircuit/EveryCircuit)搭建電路,熟悉電路結(jié)構(gòu)和原理。學(xué)生通過(guò)仿真軟件對(duì)電壓電流的測(cè)試加深對(duì)電路結(jié)構(gòu)的理解。手機(jī)電路仿真繪圖APP?構(gòu)成了全新的教學(xué)工具,以新的模擬提供教學(xué)和學(xué)習(xí)服務(wù)。再觀看教師制作的“微課”視頻,學(xué)生通過(guò)觀看“微課”動(dòng)畫,自己思考得出各部分功能,完成學(xué)案。“微課”生動(dòng)形象、短小精悍,能夠在3~5分鐘的時(shí)間內(nèi),完成一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的講解,同時(shí)具有易于傳播的特點(diǎn)?!拔⒄n”雖“微”,也必須具備完整的教學(xué)結(jié)構(gòu),并且需要根據(jù)不同的知識(shí)點(diǎn)類型,選擇最匹配的“微課”類型進(jìn)行開發(fā),才能保證在短短數(shù)分鐘內(nèi)講好一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。四調(diào):電路檢測(cè)與排故。將聲控閃光燈電路制作的典型故障及排故過(guò)程拍攝成視頻文件,讓學(xué)生觀看,學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)到的電路原理,區(qū)分故障類型,填寫故障表。學(xué)生排故時(shí),我要求學(xué)生排故過(guò)程記錄故障現(xiàn)象、排故方法及步驟并最終形成報(bào)告配有錄像上傳教師。排故環(huán)節(jié)不僅是對(duì)原理知識(shí)的鞏固,學(xué)生探究、協(xié)作精神也獲得大幅度的提升。五思:學(xué)生完成鞏固習(xí)題。學(xué)生利用習(xí)題軟件快速完成今天所學(xué)知識(shí)的練習(xí),成績(jī)立即上傳至教師。教師及時(shí)看到學(xué)生掌握的情況,并對(duì)都出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)講解。習(xí)題軟件,具有即時(shí)性、反饋性強(qiáng)等特點(diǎn)。六曬:學(xué)生分享曬出成品。充分利用手機(jī)的拍攝功能,靈活運(yùn)用到課堂中,學(xué)生樂于把自己的成果拍得非常精美上傳至QQ群,有的學(xué)生在圖片上加上名字,配上背景等。
(五)考核評(píng)價(jià),實(shí)時(shí)隨機(jī)測(cè)試
創(chuàng)新“手機(jī)APP、在線平臺(tái)”多元化考核。藍(lán)墨云班課/學(xué)習(xí)通等手機(jī)APP測(cè)試實(shí)現(xiàn)“課堂隨機(jī)測(cè)試”。藍(lán)墨云班課等手機(jī)APP設(shè)置了資源庫(kù)、在線簽到、搶答、頭腦風(fēng)暴、答疑討論、線上測(cè)試等各個(gè)互動(dòng)模塊,在課堂上教師可以抽取題目給學(xué)生進(jìn)行隨機(jī)測(cè)試。同時(shí)將測(cè)試、頭腦風(fēng)暴、作業(yè)、小組任務(wù)、答疑、討論、簽到等考核方式的考核結(jié)果以經(jīng)驗(yàn)值的形式反饋給學(xué)生、教師。立體化教學(xué)資源在線平臺(tái)測(cè)試實(shí)現(xiàn)“課后隨學(xué)隨考”?!半S學(xué)”是指學(xué)生在課后可以自主選擇學(xué)習(xí)的時(shí)間、地點(diǎn)、課程、方式、內(nèi)容等;“隨考”是指學(xué)生有不同考核方式可以選擇,比如觀看視頻、完成在線平臺(tái)作業(yè)、在線答疑等都賦予一定的分值,實(shí)現(xiàn)“隨學(xué)隨考”。
(六)成果展示,交流學(xué)習(xí)
課程結(jié)束前教師及時(shí)查看學(xué)生群組中展示情況并當(dāng)場(chǎng)公布本次課項(xiàng)目的完成結(jié)果,同時(shí)對(duì)學(xué)生本次課的學(xué)習(xí)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),并布置課后平臺(tái)上的交流作業(yè)。通過(guò)多角度的評(píng)價(jià),讓更多的學(xué)生獲得鼓勵(lì)與肯定。
六、結(jié)束語(yǔ)
在信息技術(shù)的支持下,“四層六步”循環(huán)式信息化教學(xué)模式,實(shí)現(xiàn)教學(xué)中的示范與練習(xí)同步,使教和學(xué)變得更輕松。經(jīng)過(guò)信息化與《電子技能與實(shí)訓(xùn)》課程融合的初探,在課程教學(xué)和課程理念的重構(gòu)方面進(jìn)一步拓展了思路;課程內(nèi)容的不斷更新使學(xué)生開闊了眼界;同時(shí),利用學(xué)習(xí)平臺(tái)或QQ群,將傳統(tǒng)課堂上講授的普通知識(shí)點(diǎn),以課余在線方式完成學(xué)習(xí)、交流、考核,教師由知識(shí)的“傳授者”轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)活動(dòng)的組織者、管理者,而課堂教學(xué)則從傳統(tǒng)的知識(shí)點(diǎn)陳述,轉(zhuǎn)向難點(diǎn)釋疑、啟發(fā)交流、實(shí)作實(shí)訓(xùn)、鞏固拓展的新型教學(xué)模式,實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂的“落地”;[3]并通過(guò)采用理論教學(xué)與實(shí)物實(shí)訓(xùn)之間過(guò)渡橋梁的虛擬仿真軟件,手機(jī)電路仿真繪圖APP,練習(xí)軟件等,形成即教、即學(xué)、即練、即考、即鞏固的高效、科學(xué)的課堂教學(xué)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:VR技術(shù);機(jī)電類專業(yè);理論教學(xué);實(shí)訓(xùn)教學(xué);實(shí)踐教學(xué)
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.145
目前VR技術(shù)作為一種新型的教學(xué)手段已經(jīng)越來(lái)越多的應(yīng)用于職業(yè)教育教學(xué)中,針對(duì)機(jī)電類專業(yè)教學(xué)中某些理論知識(shí)、結(jié)構(gòu)原理難懂難學(xué),而學(xué)生基礎(chǔ)薄弱、學(xué)習(xí)積極性不足的矛盾,VR技術(shù)所具有的良好交互性、直觀性、場(chǎng)景逼真性等優(yōu)勢(shì),很好地解決了教與學(xué)面臨的困境;同時(shí)VR技術(shù)也能一定程度上解決機(jī)電類專業(yè)實(shí)訓(xùn)實(shí)踐內(nèi)容對(duì)場(chǎng)地、材料、設(shè)施設(shè)備、人員等的限制性要求,這對(duì)專業(yè)建設(shè)面臨資金不足、基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備不夠完善的學(xué)校提供了解決方案。
1 VR技術(shù)概述
1.1 VR技術(shù)概念與特征
VR技術(shù)集成計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、人工智能、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù),是計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的一種人為虛擬的環(huán)境,可以直接觀察、操作、觸摸、檢測(cè)周圍環(huán)境及事物的內(nèi)在變化,并能與之發(fā)生“交互”作用。
VR技術(shù)具有以下主要特征:
(1)沉浸性 使用者完全融入虛擬環(huán)境,并且認(rèn)為該環(huán)境是真實(shí)的,自己就是該環(huán)境的一個(gè)組成部分,使用者由觀察者的角色轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)參與者,具有主導(dǎo)性。
(2)交互性 改變傳統(tǒng)人機(jī)交互利用鼠標(biāo)和鍵盤的一維、二維交互模式,利用人在客觀世界中的實(shí)際動(dòng)作,借助特殊虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備進(jìn)行交互,產(chǎn)生和真實(shí)世界一樣的感知。
(3)想象性 虛擬現(xiàn)實(shí)不僅僅是一個(gè)軟件一個(gè)平臺(tái),其能突破時(shí)間和空間,進(jìn)入宏觀或者微觀世界,讓使用者完成在現(xiàn)實(shí)中由于各種條件制約而難以完成的事情。
1.2 VR技術(shù)分類
根據(jù)用戶參與虛擬現(xiàn)實(shí)的不同形式以及沉浸的程度不同,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可分為三類。
(1)桌面式 利用個(gè)人計(jì)算機(jī)或圖形工作站等設(shè)備,產(chǎn)生虛擬場(chǎng)景,通過(guò)位置跟蹤器、數(shù)據(jù)手套、力反饋器、三維鼠標(biāo)或其它手控輸入設(shè)備,將計(jì)算機(jī)的屏幕作為觀察虛擬世界的一個(gè)窗口,在一些專業(yè)軟件的幫助下,參與者可以在仿真過(guò)程中設(shè)計(jì)各種環(huán)境。
(2)沉浸式 通常采用頭盔式顯示器、洞穴式立體顯示等設(shè)備,利用空間位置跟蹤定位設(shè)備、數(shù)據(jù)手套、其他手控輸入設(shè)備、聲音設(shè)備讓使用者沉入其中。
(3)共享式 是一種基于網(wǎng)絡(luò)連接的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),它將多個(gè)用戶通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接在一起,同時(shí)參加一個(gè)虛擬空間,達(dá)到協(xié)同工作的目的。
2 VR技術(shù)在機(jī)電類專業(yè)中的應(yīng)用
2.1 理論教學(xué)中的應(yīng)用---VR課堂
理論課堂教學(xué)是學(xué)生學(xué)習(xí)的主要途徑,VR技術(shù)應(yīng)用于機(jī)電類課堂教學(xué)主要是依據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容而采取不同的實(shí)現(xiàn)形式。
(1)VRPPT應(yīng)用 機(jī)電類專業(yè)課程中,如機(jī)械原理、液壓與氣動(dòng)原理等涉及原理、概念等的內(nèi)容,如果依據(jù)傳統(tǒng)的課件、視頻學(xué)生難以理解,借助VRPPT使老師從傳統(tǒng)的二維PPT教學(xué)轉(zhuǎn)化成3D 教學(xué),依托桌面虛擬顯示平臺(tái)與3D 投影相結(jié)合,讓平面物體可視化,這樣學(xué)生和老師就能真實(shí)感受機(jī)械系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作原理及實(shí)踐應(yīng)用,能促進(jìn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握。
(2)VR視頻應(yīng)用 機(jī)電類課程涉及到實(shí)物展示、加工維修、拆裝等內(nèi)容通常利用圖片、視頻或者真實(shí)物體來(lái)進(jìn)行教學(xué),例如機(jī)械制圖課程中組合體讀圖、零件結(jié)構(gòu)認(rèn)知、裝配結(jié)構(gòu)認(rèn)知等,由于學(xué)生位置角度和參與度或者實(shí)物不方便拆卸等因素的限制使教學(xué)效果大打折扣。通過(guò)VR技術(shù),構(gòu)建一個(gè)與實(shí)物同樣的三維物體,如可采用3dsMAX建模,在VRML播放器中使用,或者利QUICKTIME VR等進(jìn)行形象、生動(dòng)、直觀的教學(xué),學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣會(huì)有極大提升。
一般而言,傳統(tǒng)n堂理論教學(xué)中利用VR技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué),要課程資源兼容普通電腦和VR 設(shè)備,教師可通過(guò)普通電腦進(jìn)行編輯,然后導(dǎo)出編輯內(nèi)容到VR 設(shè)備,即可實(shí)現(xiàn)VR 課堂從編輯到授課。
2.2 實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用----VR實(shí)訓(xùn)室
VR技術(shù)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用是該技術(shù)和職業(yè)教育相結(jié)合的最主要表現(xiàn)形式。VR實(shí)訓(xùn)室依托虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)施設(shè)備以及配套的機(jī)電類專業(yè)課程實(shí)訓(xùn)VR 軟件,可以完成傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)難以達(dá)成的一些項(xiàng)目并取得良好效果。
(1)彌補(bǔ)資金不足,實(shí)訓(xùn)設(shè)備陳舊落后。機(jī)電類專業(yè)的特殊性,導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)設(shè)施設(shè)備價(jià)格高昂,占地面積巨大,學(xué)校資金不足,不能及時(shí)更新?lián)Q代導(dǎo)致學(xué)非所用,學(xué)校甚至租用、借用設(shè)施設(shè)備進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué),嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。利用VR技術(shù)創(chuàng)造生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)模擬的實(shí)踐環(huán)境,實(shí)訓(xùn)教學(xué)不再受場(chǎng)地、設(shè)備限制,滿足教學(xué)的實(shí)際需求。
(2)突破時(shí)空限制,實(shí)訓(xùn)更形象直觀。機(jī)電類實(shí)訓(xùn)過(guò)程中,采用VR技術(shù)可以打破時(shí)間和空間的限制,模擬還原某個(gè)情境或者場(chǎng)景。例如,電工課程中的,觸電急救課程,在現(xiàn)實(shí)條件下無(wú)法完成,學(xué)生通過(guò)操作VR 設(shè)備,可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)虛擬實(shí)訓(xùn),作為真正實(shí)訓(xùn)前的“預(yù)實(shí)訓(xùn)”。
(3)學(xué)生自主選擇,實(shí)訓(xùn)可重復(fù)。利用VR技術(shù),學(xué)生自助選擇實(shí)訓(xùn)模塊及次數(shù),增強(qiáng)實(shí)訓(xùn)效果,不產(chǎn)生耗材成本問(wèn)題。例如大型機(jī)械的拆裝,利用VR技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品模型以裝配圖和爆炸圖的形式出現(xiàn), 同時(shí)又能滿足機(jī)械維修訓(xùn)練, 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的反復(fù)拆裝模擬。
(4)避免風(fēng)險(xiǎn),實(shí)訓(xùn)更安全 。VR技術(shù)可以避免實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中的危險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn),提升實(shí)訓(xùn)效率,同時(shí)節(jié)約實(shí)訓(xùn)成本。例如,電工電子實(shí)訓(xùn)中,電流熱效應(yīng)帶來(lái)的爆燃,學(xué)生誤操作導(dǎo)致設(shè)備損壞、觸電風(fēng)險(xiǎn)等。在焊工實(shí)訓(xùn)中,不需要真實(shí)焊機(jī)的情況下,VR設(shè)施設(shè)備將焊接演練過(guò)程中焊槍的位置、速度和角度等進(jìn)行采集處理,并實(shí)時(shí)生成虛擬焊縫。
2.3 實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用----實(shí)訓(xùn)基地
VR實(shí)訓(xùn)基地的打造,可以解決機(jī)電類專業(yè)面臨的校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地?cái)?shù)量不足、質(zhì)量不高,校企合作很難實(shí)質(zhì)性融入,學(xué)校投入難、學(xué)生實(shí)踐管理難等問(wèn)題。機(jī)電類VR實(shí)訓(xùn)基地是一個(gè)集多個(gè)專業(yè)的教學(xué)實(shí)訓(xùn)、VR 資源開發(fā)、VR 人才培訓(xùn)、參觀體驗(yàn)展示四大功能于一體的基地。
基地大致布局為:圍繞綜合功能分區(qū)、硬件建設(shè)及VR 教學(xué)實(shí)訓(xùn)軟件與配套教學(xué)資源的安裝與部署等建設(shè)需求,含六大區(qū)域,即專題展示區(qū)、全景教學(xué)區(qū)、桌面實(shí)訓(xùn)區(qū)、沉浸體驗(yàn)區(qū)、體感交互區(qū)及虛擬仿真區(qū)。
基地基礎(chǔ)功能是:
(1)多專業(yè)綜合實(shí)踐平臺(tái) 基地根據(jù)不同課程配備相適應(yīng)的桌面式、頭盔式、體感式等各類虛擬交互設(shè)備,以各專業(yè)人才培養(yǎng)方案為依據(jù)定制開發(fā)VR 軟件、資源等內(nèi)容,可全面滿足機(jī)電類專業(yè)的實(shí)踐需求。
(2)VR 人才培訓(xùn)平臺(tái) 結(jié)合機(jī)電類專業(yè)教師資源、課程資源,可承接周邊院校學(xué)生及社會(huì)人士的VR 技術(shù)技能培訓(xùn),不斷滿足社會(huì)對(duì)VR 領(lǐng)域人才的需求。
(3)VR Y源開發(fā)平臺(tái) 基地和校企合作單位、VR技術(shù)開發(fā)企業(yè)等合作開發(fā)VR 教學(xué)資源,老師參與共同研發(fā)VR 軟件和配套資源及承接相關(guān)VR 資源開發(fā)需求;學(xué)生可獲得實(shí)習(xí)實(shí)踐崗位。
(4)VR展示體驗(yàn)平臺(tái) 基地對(duì)本地中小學(xué)生、企事業(yè)單位開放,學(xué)校對(duì)VR 技術(shù)應(yīng)用、實(shí)踐的成果展示,作為學(xué)校創(chuàng)新職業(yè)教育發(fā)展品牌的傳播窗口。
3 VR技術(shù)對(duì)機(jī)電類專業(yè)建設(shè)的要求
(1)教育教學(xué)理念轉(zhuǎn)變 教師要對(duì)VR新技術(shù)的應(yīng)用有積極的態(tài)度,要不斷更新和完善人才培養(yǎng)方案,能把新技術(shù)融入到人才培養(yǎng)的知識(shí)目標(biāo)、技能目標(biāo)、素質(zhì)目標(biāo)中。特別是要善于將機(jī)電類專業(yè)知識(shí)、資源等通過(guò)VR技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,不斷發(fā)現(xiàn)和研究實(shí)踐中遇到的問(wèn)題,把教師在傳統(tǒng)設(shè)施設(shè)備上依附的演示者角色向VR技術(shù)中要求的指導(dǎo)者角色轉(zhuǎn)換,培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)。
(2)教育教學(xué)內(nèi)容重構(gòu) 根據(jù)VR技術(shù)的特點(diǎn)重新架構(gòu)教學(xué)內(nèi)容,一般而言,機(jī)電類專業(yè)涉及到的理論、原理等復(fù)雜深?yuàn)W的知識(shí)或者機(jī)械加工技能訓(xùn)練、機(jī)械裝置拆裝技能訓(xùn)練等課程可以采用桌面式設(shè)施設(shè)備進(jìn)行教學(xué),對(duì)于因時(shí)間、空間限制無(wú)法講清的內(nèi)容,可采用沉浸式設(shè)施設(shè)備進(jìn)行講授等,通過(guò)教師參與設(shè)計(jì)教學(xué)資源,選擇恰當(dāng)?shù)奶摂M現(xiàn)實(shí)設(shè)施設(shè)備,重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案。
(3)教育教學(xué)管理創(chuàng)新 VR技術(shù)應(yīng)用使得傳統(tǒng) “師生互動(dòng)、生生互動(dòng)”課堂結(jié)構(gòu)增加了兩個(gè)變量“教師與設(shè)備互動(dòng)、學(xué)生與設(shè)備互動(dòng)”,這對(duì)教師的教學(xué)管理提出了更高的要求,如何使學(xué)生適應(yīng)并善于利用VR技術(shù)進(jìn)行有別于傳統(tǒng)教學(xué)模式的學(xué)習(xí)實(shí)踐亟待探索。
總之,VR技術(shù)應(yīng)用于職業(yè)教育當(dāng)中是信息技術(shù)和職業(yè)教育相融合的未來(lái)趨勢(shì),其直觀、互動(dòng)、沉浸和可重復(fù)性等特性易于教師教學(xué)、易于學(xué)生學(xué)習(xí),是機(jī)電類專業(yè)教學(xué)改革、創(chuàng)新發(fā)展的必由之路。
參考文獻(xiàn):
[1]李敏,韓豐.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)綜述[J].軟件導(dǎo)刊,2010(06).
[關(guān)鍵詞]高職;教師;職業(yè)能力層級(jí)發(fā)展體系;實(shí)踐
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.22.130
[中圖分類號(hào)]G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1673-0194(2016)22-0-03
0 引 言
高職教育是我國(guó)高等教育的一個(gè)類型已經(jīng)成為共識(shí),近幾年來(lái),我國(guó)高等職業(yè)教育在“規(guī)模發(fā)展”“辦學(xué)規(guī)律探索”、人才培養(yǎng)戰(zhàn)略和現(xiàn)代職業(yè)教育體系規(guī)劃等方面的改革有了較大的突破,形成了高職教育自身的辦學(xué)特色和辦學(xué)規(guī)律,并日益在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著普通高等教育所不可替代的作用。但是由于高職教育的特色和歷史原因,高職在辦學(xué)體制機(jī)制、經(jīng)費(fèi)來(lái)源、課程改革和師資建設(shè)等領(lǐng)域也存在一些制約其發(fā)展的突出問(wèn)題,其中高職師資隊(duì)伍建設(shè)一直是制約我國(guó)高等職業(yè)教育發(fā)展的瓶頸,目前我國(guó)的高職師資存在教育理論素養(yǎng)不夠、專業(yè)實(shí)踐能力不強(qiáng),師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)不合理、教師發(fā)展培訓(xùn)機(jī)制不健全等諸多問(wèn)題。尤其是高職教師的職業(yè)能力發(fā)展缺乏清晰的定位和設(shè)計(jì),缺乏相對(duì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的職業(yè)能力培養(yǎng)體系,特別是“雙師型”教師的培育質(zhì)量難以滿足高等職業(yè)教育發(fā)展的需要。就微觀層面而言,如何激發(fā)教師職業(yè)發(fā)展的內(nèi)動(dòng)力,實(shí)現(xiàn)教師能力的可持續(xù)發(fā)展需要得到應(yīng)有的關(guān)注。
1 國(guó)內(nèi)外高職教師發(fā)展相關(guān)研究評(píng)述
“能力本位”(Competency Based)是個(gè)外來(lái)概念,我國(guó)當(dāng)代職業(yè)教育既受西方國(guó)家,特別是美國(guó)、加拿大、澳大利亞、德國(guó)等國(guó)的影響較大(這些國(guó)家各有自己的職業(yè)教育發(fā)展特色),又對(duì)“能力”這一概念缺乏統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。
美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)的伯林納在對(duì)教師教學(xué)專長(zhǎng)發(fā)展的研究中,受人工智能(AI)研究領(lǐng)域中“專家系統(tǒng)”的思路的啟發(fā),在Dreyfus職業(yè)專長(zhǎng)發(fā)展五階段理論的基礎(chǔ)上,提出了教師教學(xué)專長(zhǎng)發(fā)展的五階段理論。Berliner認(rèn)為,教師教學(xué)專長(zhǎng)的發(fā)展可以劃分為新手教師、熟練新手教師、勝任型教師、業(yè)務(wù)精干型教師和專家型教師五個(gè)階段。談向群、姜敏鳳認(rèn)為要?jiǎng)偃温殬I(yè)院校教師,必須既具備專業(yè)科學(xué)知識(shí),又具有教育科學(xué)知識(shí)。職教師資專業(yè)化的培訓(xùn)應(yīng)突出如下兩個(gè)方面:學(xué)科專業(yè)化(課程體系與內(nèi)容)和教育專業(yè)化(課程組織形式、教學(xué)方法、教學(xué)手段);張寶歌認(rèn)為,培養(yǎng)與評(píng)價(jià)一體化是提高高職“雙師型”教師素質(zhì)的有力保障?!半p師型”教師的內(nèi)涵與標(biāo)準(zhǔn)納入教師評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建, 采用考評(píng)體系和資格認(rèn)證制度,將高職教師的專業(yè)水平能力和技術(shù)成果有機(jī)結(jié)合起來(lái),促進(jìn)教師素質(zhì)的全面提高。李芹對(duì)職業(yè)能力的本質(zhì)通過(guò)對(duì)教師專業(yè)能力的相關(guān)概念如教師專業(yè)化、教師專業(yè)發(fā)展、教師素質(zhì)等內(nèi)在關(guān)系的探討,同時(shí)結(jié)合能力、專業(yè)能力、教師職業(yè)特點(diǎn)等去偽存真,把握教師專業(yè)能力的內(nèi)涵,揭示了教師專業(yè)能力的本質(zhì)特點(diǎn);趙志群認(rèn)為職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)是綜合職業(yè)能力的培養(yǎng),綜合職業(yè)能力具體又包含了專業(yè)能力和專業(yè)之外的關(guān)鍵能力(關(guān)鍵能力=方法能力+社會(huì)能力),相應(yīng)的教師職業(yè)能力培養(yǎng)與發(fā)展應(yīng)服務(wù)于這一目標(biāo)。美國(guó)心理學(xué)家邁克利蘭的“冰山模型“很好地詮釋了這一觀點(diǎn),就高職教師而言,要?jiǎng)偃芜@一職業(yè),必須同時(shí)既具備過(guò)硬的專業(yè)能力又兼修方法能力和社會(huì)能力,而方法能力和社會(huì)能力共同構(gòu)成高職教師的核心能力。這也是本研究的高職教師職業(yè)能力培養(yǎng)體系建構(gòu)的基本依據(jù)和出發(fā)點(diǎn)。
有關(guān)高職教師隊(duì)伍建設(shè)文獻(xiàn)較多,從不同的維度對(duì)高職教師師資隊(duì)伍存在的問(wèn)題、培訓(xùn)策略、體系建設(shè)與規(guī)劃等進(jìn)行了研究。申小軍、靖橋認(rèn)為高職教師隊(duì)伍建設(shè)是關(guān)系到高職院校生存與發(fā)展的首要問(wèn)題,基于三所院校的分析,提出了外部提供制度保障、內(nèi)部加強(qiáng)教師的職業(yè)能力培訓(xùn)的改進(jìn)對(duì)策;李小蔓、鐘生軍提出了基于心理需求視角的高職教師隊(duì)伍建設(shè)的對(duì)策;盧小平、童遵龍[7]在對(duì)高職教師隊(duì)伍現(xiàn)狀進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上認(rèn)為高職教育教師隊(duì)伍存在的突出問(wèn)題包括數(shù)量嚴(yán)重不足,學(xué)歷(學(xué)位)水平偏低,高水平專業(yè)帶頭人和骨干教師匱乏,“雙師型”教師隊(duì)伍建設(shè)滯后等問(wèn)題,并提出了強(qiáng)化高職教師隊(duì)伍建設(shè)等相關(guān)措施。
吳全全認(rèn)為職業(yè)教育師資的能力結(jié)構(gòu)具備“雙重實(shí)踐”和“雙重理論”的特征,而提高職教師資培養(yǎng)培訓(xùn)總體水平的關(guān)鍵在于逐步形成具有中國(guó)特色的職教師資培養(yǎng)與培訓(xùn)專享教學(xué)門類和專有培養(yǎng)序列,以及構(gòu)建融合職前培養(yǎng)、在職進(jìn)修與繼續(xù)教育于一體的具有中國(guó)特色的職教師資培養(yǎng)培訓(xùn)體系。吳全全基于芬蘭職業(yè)教育的背景介紹,就芬蘭職業(yè)教育與培訓(xùn)的教師教育的做法從成為職業(yè)教育教師要求、培訓(xùn)模式、理想職業(yè)教師職業(yè)能力構(gòu)成、職業(yè)教育教師教育的質(zhì)量保障等8各方面進(jìn)行了系y介紹,她認(rèn)為國(guó)家政策和職教教師發(fā)展體系化建設(shè)至關(guān)重要。
反觀中國(guó)大學(xué)教師職業(yè)發(fā)展的問(wèn)題,首先是管理者要更新觀念,重視大學(xué)教師發(fā)展,意識(shí)到大學(xué)教師發(fā)展是一個(gè)全方位教師發(fā)展的概念。在實(shí)際的教師管理和師資隊(duì)伍建設(shè)中,不僅要重視教師的選聘,更要重視教師的發(fā)展。隨著我國(guó)高校問(wèn)責(zé)制的逐步確立,全國(guó)性高校教學(xué)評(píng)估工作的展開,教師教學(xué)發(fā)展和課程發(fā)展的問(wèn)題已提上議事日程。而美國(guó)大學(xué)教師發(fā)展模型則指出,在教師發(fā)展中還要注重教師的個(gè)人發(fā)展,尤其要重視組織發(fā)展,創(chuàng)造相應(yīng)的組織結(jié)構(gòu)與環(huán)境,同時(shí)在過(guò)程、結(jié)構(gòu)和態(tài)度三個(gè)層次進(jìn)行發(fā)展規(guī)劃。
分析有關(guān)教師發(fā)展研究的文獻(xiàn),可以發(fā)現(xiàn)大學(xué)教師發(fā)展問(wèn)題一直以來(lái)是國(guó)內(nèi)外教育研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域,相關(guān)研究成果豐碩。同時(shí),文獻(xiàn)分析也發(fā)現(xiàn)有關(guān)高職教師發(fā)展的研究較少,尤其是基于微觀視角,結(jié)合高職教師特點(diǎn)和高職院校發(fā)展戰(zhàn)略如課程改革、特色化建設(shè)、教師能力等進(jìn)行研究的文獻(xiàn)更少,較多的宏觀和中觀層面的解讀和研究難以對(duì)高職教師發(fā)展實(shí)踐起到指導(dǎo)作用,更缺乏對(duì)于高職教師職業(yè)能力內(nèi)涵界定和基于實(shí)踐的高職教師職業(yè)能力培養(yǎng)體系的相關(guān)研究。
2 高職教師層級(jí)發(fā)展體系模型(以山東某職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例)
教育部《現(xiàn)代職業(yè)教育體系規(guī)劃2014-2020》也對(duì)高職學(xué)校教師培訓(xùn)提出明確要求,包括“雙師型”教師培養(yǎng)體系和符合職業(yè)院校特點(diǎn)的教師績(jī)效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè);完善教師培養(yǎng)制度,建立職業(yè)院校教師輪訓(xùn)制度,促進(jìn)職業(yè)院校教師專業(yè)化發(fā)展;依托高水平學(xué)校和大中型企業(yè)建立“雙師型”職業(yè)教育師資培養(yǎng)基地,加強(qiáng)職業(yè)教育教師隊(duì)伍建設(shè)。為穩(wěn)步推進(jìn)學(xué)院師資建設(shè),保證師資水平滿足學(xué)校戰(zhàn)略發(fā)展需要,山東某職業(yè)技術(shù)學(xué)院在對(duì)師資現(xiàn)狀深入分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了教師發(fā)展規(guī)劃的系統(tǒng)設(shè)計(jì),規(guī)劃內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面。
2.1 教師個(gè)人制定職業(yè)發(fā)展規(guī)劃
由各二級(jí)院部專業(yè)教研室負(fù)責(zé)落實(shí)專任教師個(gè)人職業(yè)發(fā)展規(guī)劃(MY PLAN)的制定,計(jì)劃要求個(gè)人職業(yè)發(fā)展目標(biāo)明確可行,規(guī)劃任務(wù)清晰,實(shí)現(xiàn)措施具體可操作。各二級(jí)院部專業(yè)教研室負(fù)責(zé)對(duì)教師個(gè)人職業(yè)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行制定前期的檢查輔導(dǎo),規(guī)劃中期的監(jiān)督和完成情況反饋和規(guī)劃期滿的考核評(píng)價(jià)。
2.2 分層次確定教師發(fā)展階段及培訓(xùn)對(duì)象
根據(jù)教師發(fā)展階段理論結(jié)合山東某職業(yè)技術(shù)學(xué)院專任教師基本情況分析,學(xué)院教師發(fā)展中心將全院專任教師劃分成5個(gè)職業(yè)發(fā)展層級(jí),分別對(duì)應(yīng)新教師階段、初級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)教師階段、中級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)教師階段、副高級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)教師階段、正高級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)教師階段。學(xué)院教師發(fā)展中心負(fù)責(zé)制定各層級(jí)的培訓(xùn)必修課程體系,并為各層級(jí)的教師成長(zhǎng)打造發(fā)展平臺(tái),為教師個(gè)人職業(yè)發(fā)展規(guī)劃的實(shí)施提供咨詢建議和支持服務(wù)。
2.3 系統(tǒng)開發(fā)教師發(fā)展課程體系
課程是教師培訓(xùn)的重要資源,設(shè)計(jì)并形成系統(tǒng)的課程體系對(duì)教師發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。學(xué)院教師發(fā)展課程體系的設(shè)計(jì)要體現(xiàn)協(xié)同的理念,按照整體推進(jìn)的原則,逐步形成“培(培訓(xùn))、練(教學(xué))、賽(賽項(xiàng))、反(反思)、研(研究)”五位一體的教師發(fā)展和教學(xué)能力提高的教師發(fā)展新機(jī)制。
課程分類:教師發(fā)展課程體系包括必修課程和選修課程。學(xué)院教師發(fā)展中心根據(jù)各層級(jí)教師的發(fā)展需求分別設(shè)置培訓(xùn)必修課程。各二級(jí)院部教師發(fā)展分中心負(fù)責(zé)全院教師選修課的開設(shè)和本學(xué)院教師培訓(xùn)需要設(shè)置特色必修課程(包括教學(xué)實(shí)操、同儕觀摩交流、多師同堂和根據(jù)各自學(xué)院的課程改革特色設(shè)置相應(yīng)的必修課程,以上課程設(shè)置不能與教師發(fā)展中心的必修課程重復(fù))。
課程體系實(shí)施的保障措施包括:①修訂學(xué)院教職工繼續(xù)教育學(xué)分管理辦法,明確每個(gè)教師發(fā)展層級(jí)需要完成的必修課學(xué)分和選修課程學(xué)分;②建設(shè)學(xué)院教師發(fā)展網(wǎng)站,實(shí)現(xiàn)全院教師發(fā)展課程的信息化管理,教師通過(guò)學(xué)院教師培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)提交電子版培訓(xùn)檔案(成果)而自動(dòng)生成培訓(xùn)學(xué)分;③部分培訓(xùn)課程由教師自主選修,公選課程由二級(jí)院系開設(shè),教師發(fā)展中心賦予相應(yīng)學(xué)分,實(shí)現(xiàn)培訓(xùn)課程學(xué)分動(dòng)態(tài)化管理。
2.4 建設(shè)教師發(fā)展檔案
首先通過(guò)建設(shè)學(xué)院教師培訓(xùn)網(wǎng)站各層級(jí)教師必修課程和學(xué)分管理制度,并實(shí)現(xiàn)教師網(wǎng)上選課和資源共享及培訓(xùn)管理,逐步增加教師培訓(xùn)檔案生成及管理、數(shù)字教學(xué)研究資源共享等功能模塊。教師發(fā)展檔案需要包括:個(gè)人基本信息、個(gè)人成長(zhǎng)發(fā)展規(guī)劃、學(xué)術(shù)成果與教科研項(xiàng)目、大賽獲獎(jiǎng)匯總、每年的工作績(jī)效考評(píng)記錄、年度培訓(xùn)進(jìn)度和學(xué)分完成情況、個(gè)人教學(xué)反思、教師的課件、講義、培訓(xùn)學(xué)員作業(yè)與考核評(píng)價(jià)資料等內(nèi)容,通過(guò)信息技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)教師個(gè)人發(fā)展檔案的自動(dòng)生成與提取管理,實(shí)現(xiàn)學(xué)院教師發(fā)展管理的科學(xué)化、精細(xì)化,為學(xué)院人力資源管理提供決策支持。
2.5 評(píng)估教師發(fā)展質(zhì)量
教師發(fā)展質(zhì)量評(píng)估是推進(jìn)教師發(fā)展的重要環(huán)節(jié),通過(guò)規(guī)劃實(shí)施的教師發(fā)展中期評(píng)估與反饋,可以及時(shí)修正并優(yōu)化發(fā)展規(guī)劃,進(jìn)而保證發(fā)展規(guī)劃最終目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。教師成長(zhǎng)檔案是教師發(fā)展重要的記錄文件,也是實(shí)施教師發(fā)展質(zhì)量評(píng)估的主要依據(jù)。學(xué)院教師發(fā)展網(wǎng)站的功能模塊中為每一位在編教師建立電子信息檔案,每一個(gè)學(xué)年度結(jié)束,教師發(fā)展中心協(xié)同質(zhì)控部依據(jù)教師發(fā)展檔案和評(píng)教結(jié)果對(duì)教師的培訓(xùn)效果進(jìn)行全方位的評(píng)估,并逐步形成一個(gè)資源分享、工作聯(lián)動(dòng)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)培訓(xùn)效果監(jiān)測(cè)常態(tài)化。
教師發(fā)展中心根據(jù)培訓(xùn)實(shí)施情況編制教師發(fā)展階段培訓(xùn)效果評(píng)估量表,分層級(jí)進(jìn)行問(wèn)卷反饋調(diào)查,基于每個(gè)培訓(xùn)層級(jí)教師對(duì)培訓(xùn)情況的反饋進(jìn)行深入的量化分析,及時(shí)掌握教師對(duì)培訓(xùn)的需求動(dòng)向和培訓(xùn)滿意度,對(duì)培訓(xùn)課程設(shè)置進(jìn)行有針對(duì)性調(diào)整。
就每個(gè)層級(jí)的調(diào)研結(jié)果組織部分教師進(jìn)行深度訪談,挖掘培訓(xùn)中存在影響質(zhì)量的深度原因,結(jié)合質(zhì)控部的跟蹤督導(dǎo)評(píng)價(jià)結(jié)果和教師個(gè)人成長(zhǎng)檔案對(duì)每個(gè)層級(jí)的教師發(fā)展培訓(xùn)效果作出科學(xué)評(píng)價(jià),并最終提出基于教師個(gè)體可持續(xù)發(fā)展的改進(jìn)措施和建議。
3 教師發(fā)展層級(jí)課程體系設(shè)計(jì)框架
學(xué)院教師發(fā)展課程體系設(shè)計(jì)的基本原則遵循:以師資管理為定位進(jìn)行必修課程包的設(shè)計(jì),滿足學(xué)院師資隊(duì)伍建設(shè)與發(fā)展需要;以服務(wù)為定位進(jìn)行選修n程包的設(shè)計(jì),滿足教師自我發(fā)展的需要。
根據(jù)山東某職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師隊(duì)伍現(xiàn)狀,層級(jí)培訓(xùn)課程體系設(shè)計(jì)共分成5個(gè)層級(jí),分別是新教師、初級(jí)職稱教師、中級(jí)職稱教師、高級(jí)職稱教師和正高級(jí)職稱教師(框架結(jié)構(gòu)見表1)。每個(gè)層級(jí)的必修課程結(jié)束之后,每位參訓(xùn)教師首先要以答辯或者考試的形式進(jìn)行培訓(xùn)考核;其次,對(duì)教學(xué)實(shí)踐的考核結(jié)合隨機(jī)聽評(píng)課進(jìn)行檢查;最后,學(xué)員要對(duì)該課程的學(xué)習(xí)和實(shí)踐情況進(jìn)行總結(jié)反思,改進(jìn)自己的教學(xué)實(shí)踐。以上3個(gè)環(huán)節(jié)要形成教師培訓(xùn)效果評(píng)價(jià)文件,進(jìn)入教師個(gè)人成長(zhǎng)檔案。
4 高職教師職業(yè)能力發(fā)展對(duì)策與建議
基于山東某職業(yè)技術(shù)學(xué)院的教師發(fā)展案例,實(shí)現(xiàn)高職教師職業(yè)能力發(fā)展需要統(tǒng)籌規(guī)劃教師職業(yè)能力發(fā)展標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)而建立完善制度規(guī)范,形成發(fā)展協(xié)同機(jī)制;實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享,搭建共生發(fā)展平臺(tái),建立多元互通的師資隊(duì)伍培養(yǎng)培訓(xùn)體系,完善評(píng)價(jià)與問(wèn)責(zé)制度等,促進(jìn)教師教育一體化發(fā)展的體制機(jī)制創(chuàng)新,全面實(shí)施教師素質(zhì)與能力提升工程。
4.1 規(guī)劃教師職業(yè)能力發(fā)展標(biāo)準(zhǔn),建立系統(tǒng)的高職師資隊(duì)伍職業(yè)能力建設(shè)制度
首先界定高職教師職業(yè)能力內(nèi)涵標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃和整體設(shè)計(jì),構(gòu)建覆蓋新進(jìn)教師入職培訓(xùn),全員教師在職培養(yǎng)、提升的各項(xiàng)制度。創(chuàng)新制定重點(diǎn)制度,如制定教師執(zhí)教資格準(zhǔn)入制度和教育素質(zhì)評(píng)價(jià)制度,對(duì)教學(xué)素質(zhì)和教學(xué)能力不足的教師進(jìn)行回爐式培養(yǎng);建立師資梯隊(duì)系統(tǒng)培養(yǎng)制度,優(yōu)化師資隊(duì)伍梯隊(duì)結(jié)構(gòu)、提升培養(yǎng)層次,提高教師專業(yè)化水平;建立教師持續(xù)發(fā)展培訓(xùn)制度,分層次、分類別開展全員培訓(xùn),不斷提升教師的教育教學(xué)素質(zhì)與能力;建立教師培養(yǎng)的協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制,實(shí)現(xiàn)校企合作、產(chǎn)教融合視角下的學(xué)校與企業(yè)協(xié)同培養(yǎng)“雙師型”教師的培養(yǎng)計(jì)劃的設(shè)計(jì)與實(shí)施。
4.2 搭建共生發(fā)展平臺(tái),建立多元互通的師資隊(duì)伍培養(yǎng)培訓(xùn)體系
建立校本培訓(xùn)體系。以教師發(fā)展中心機(jī)構(gòu)為依托,大力建設(shè)面向全體教師的校本培訓(xùn)體系,聘用院內(nèi)外專家和外派培訓(xùn)返校教師針對(duì)不同層次教師的發(fā)展需求,分類別、有目標(biāo)地組織實(shí)施院內(nèi)培訓(xùn),培訓(xùn)內(nèi)容采用課程化和專題化,建立并實(shí)施院內(nèi)培訓(xùn)學(xué)分制度與繼續(xù)教育管理相掛鉤,將校本培訓(xùn)體系打造成一個(gè)促進(jìn)全體教師能力持續(xù)發(fā)展的培訓(xùn)平臺(tái)。組織在職學(xué)歷學(xué)位進(jìn)修,提升教師培訓(xùn)層次,包括組織企業(yè)實(shí)踐研修培訓(xùn)、組織海外研修培訓(xùn)、實(shí)施科研培訓(xùn)、建立師資培訓(xùn)信息庫(kù)等具體實(shí)施策略。
4.3 創(chuàng)新教師職業(yè)能力全面發(fā)展的體制機(jī)制,提升教師素質(zhì)與能力
機(jī)制創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)高職教師職業(yè)能力發(fā)展的重要舉措。山東某高職院校基于學(xué)校戰(zhàn)略視角的教師發(fā)展規(guī)劃制定與實(shí)施,教師層級(jí)發(fā)展體系建設(shè)全面規(guī)劃建設(shè)中的創(chuàng)新做法,如基于BOPPPSBOPPPS即導(dǎo)入(Bridge-in)、學(xué)習(xí)目標(biāo)/結(jié)果(Objective/Outcome)、先測(cè)(Pre-assessment)、參與式學(xué)習(xí)(Participatory Learning)、后測(cè)(Post-assessment)和總結(jié)(Summary)六個(gè)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)的綜合技能訓(xùn)練的高職院校新教師微格教學(xué)培訓(xùn)創(chuàng)新。新教師微格教學(xué)培訓(xùn)的教學(xué)實(shí)戰(zhàn)環(huán)節(jié)是新教師職前培訓(xùn)的重要環(huán)節(jié),學(xué)院教師發(fā)展中心改變了過(guò)去單純由教育教學(xué)基本理論能力培養(yǎng)之后進(jìn)行教學(xué)實(shí)戰(zhàn)能力提升的傳統(tǒng)做法,培訓(xùn)初始階段首先通過(guò)微格教學(xué)的BOPPPS訓(xùn)練來(lái)查擺問(wèn)題,之后的理論學(xué)習(xí)中新教師會(huì)對(duì)教育教學(xué)理論有更深入的理解和把握,之后通過(guò)師徒結(jié)對(duì)的方式,利用BOPPPS方式反復(fù)演練,最后通過(guò)微格教學(xué)競(jìng)賽的方式完成新教師的教學(xué)技能培訓(xùn)整個(gè)流程。
要全面提升高職師資隊(duì)伍的整體素質(zhì),高職教師職業(yè)能力培育體系建構(gòu)還需要針對(duì)不同層次、不同類別教師的發(fā)展需求進(jìn)行系統(tǒng)思考,制訂相應(yīng)的培養(yǎng)計(jì)劃,采取相應(yīng)的策略,例如:青年教師成長(zhǎng)助推計(jì)劃、專業(yè)領(lǐng)軍人才培養(yǎng)計(jì)劃、教師教育教學(xué)能力持續(xù)提升計(jì)劃、專業(yè)適應(yīng)(遷移)能力培養(yǎng)計(jì)劃、專業(yè)團(tuán)隊(duì)建設(shè)培養(yǎng)計(jì)劃和企業(yè)兼職教師教育教學(xué)能力培訓(xùn)計(jì)劃等。
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關(guān)鍵詞:虛擬仿真;高職教育;建筑工程;實(shí)訓(xùn)教學(xué)
我國(guó)正處于社會(huì)信息化深入發(fā)展階段,傳統(tǒng)建筑業(yè)也在進(jìn)行自我革新,朝著工業(yè)化、信息化以及智能化發(fā)展,衍生出工業(yè)裝配式技術(shù)、BIM信息模型技術(shù)等。高職教育也在不斷探索新技術(shù)新方法,2006年,教育部《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》(教高[2006]16號(hào))中就實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)方面提出了要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù),開發(fā)虛擬工廠、虛擬車間、虛擬工藝、虛擬實(shí)驗(yàn)。2017年,國(guó)務(wù)院印發(fā)《國(guó)家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中明確指出我國(guó)教育進(jìn)入高質(zhì)量新階段,綜合利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)探索未來(lái)教育教學(xué)新模式。高職建筑工程技術(shù)專業(yè)需適應(yīng)時(shí)代的變遷與行業(yè)的發(fā)展。對(duì)此,本文將結(jié)合南京城市職業(yè)學(xué)院建設(shè)中的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)體系探討這項(xiàng)技術(shù)在建筑工程專業(yè)中的應(yīng)用。
一、虛擬仿真技術(shù)在建筑工程專業(yè)實(shí)訓(xùn)體系中的應(yīng)用
(一)高職建筑工程技術(shù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)的困境簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),建筑工程技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)的是基于施工員崗位的“懂建筑、精施工、會(huì)管理”的高素質(zhì)技術(shù)技能人才,實(shí)訓(xùn)體系在整個(gè)人才培養(yǎng)方案中具有非常重要的地位。但由于建筑行業(yè)的特殊性,校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)都普遍存在困難。校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地受限于場(chǎng)地和經(jīng)費(fèi),難以重現(xiàn)建筑過(guò)程中各項(xiàng)技術(shù),即使一些條件較好、投入較多的學(xué)校,建設(shè)的一些實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目也是以展示觀摩為主,動(dòng)手實(shí)踐部分較少;采購(gòu)的設(shè)備數(shù)量有限,難以滿足全部學(xué)生的操作需求;一些操作難以反復(fù),不利于學(xué)生探究性學(xué)習(xí)。在校外實(shí)習(xí)基地方面,由于建筑項(xiàng)目周期長(zhǎng)并且具有一次性特征,工程進(jìn)度難以和課程學(xué)習(xí)相匹配。此外,考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的安全隱患和企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益,企業(yè)難以多次接待學(xué)生短期的參觀學(xué)習(xí)?;谝陨侠Ь?,不少高職院校建筑工程專業(yè)更像是簡(jiǎn)配版本科土木工程的“學(xué)科型”教學(xué)體系,工學(xué)結(jié)合不緊密,學(xué)生難以將學(xué)到的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際工作崗位中去。
(二)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的分類基于以上因素考慮,有必要將虛擬仿真技術(shù)融入專業(yè)的實(shí)訓(xùn)體系建設(shè)。虛擬仿真技術(shù)主要有以下三種類型:1.桌面虛擬仿真系統(tǒng)利用平面顯示器呈現(xiàn)立體的虛擬環(huán)境,通常將施工二維平面圖紙轉(zhuǎn)換為三維模型,學(xué)生可通過(guò)鼠標(biāo)等設(shè)備與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互,可以在環(huán)境中進(jìn)行觀察,將抽象的平面概念具象化,也可模擬某項(xiàng)施工技術(shù)過(guò)程,將書本枯燥生澀的理論知識(shí)轉(zhuǎn)換為更容易接受的立體影像。這項(xiàng)技術(shù)成本較低,目前也使用得較為廣泛。2.全沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)使用頭盔、機(jī)械手柄、身體動(dòng)作追蹤等儀器設(shè)備將使用者完全沉浸在虛擬的三維環(huán)境中,使用者可以精確的與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互,視覺、聽覺、觸覺與實(shí)際環(huán)境完全隔離,完全置身于虛擬環(huán)境中,在虛擬環(huán)境中進(jìn)行操作、體驗(yàn)。這項(xiàng)技術(shù)成本較高,很多高職院校雖有投資,但數(shù)量有限。3.分布式虛擬系統(tǒng)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建一個(gè)多用戶的虛擬環(huán)境平臺(tái),采用統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議和數(shù)據(jù)庫(kù)將不同時(shí)間空間的虛擬終端整合,多名用戶之間可以自由交互協(xié)同工作。這項(xiàng)技術(shù)目前在國(guó)外使用較多。
(三)構(gòu)建三階段虛實(shí)結(jié)合的實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系建筑工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生應(yīng)具備識(shí)讀工程施工圖紙、查閱相關(guān)圖集、測(cè)量放線的基礎(chǔ)技能,參與工程施工、編制施工組織計(jì)劃及專項(xiàng)施工方案、工程預(yù)決算的核心能力以及BIM技術(shù)相關(guān)的拓展能力。南京城市職業(yè)學(xué)院建筑工程技術(shù)專業(yè)根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo),以施工員、資料員典型的工作任務(wù)、職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),構(gòu)建三階段虛實(shí)結(jié)合的實(shí)訓(xùn)體系。校內(nèi)構(gòu)建虛實(shí)結(jié)合的實(shí)訓(xùn)體系:實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目較為容易實(shí)現(xiàn)的,一般以實(shí)體操作為主,例如鋼筋加工、綁扎鋼筋、全站儀測(cè)量等;實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目周期長(zhǎng),不易反復(fù)操作的,以虛擬仿真技術(shù)為主,如建筑工程項(xiàng)目施工———專業(yè)崗位仿真訓(xùn)練平臺(tái)。同時(shí),還配有建筑工程項(xiàng)目管理、招投標(biāo)沙盤實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,大型施工現(xiàn)場(chǎng)布置實(shí)體模型。虛擬仿真技術(shù)填補(bǔ)了核心課程實(shí)訓(xùn)的空白,完善了校內(nèi)實(shí)訓(xùn)體系。校外構(gòu)建三階段的實(shí)習(xí)體系。第一階段認(rèn)崗。該階段主要在基礎(chǔ)技能的第一學(xué)年,學(xué)生通過(guò)工程制圖,建筑結(jié)構(gòu)等課程的學(xué)習(xí)后,進(jìn)入一線施工現(xiàn)場(chǎng),與已學(xué)知識(shí)進(jìn)行匹配,對(duì)專業(yè)和崗位進(jìn)行感性認(rèn)知活動(dòng)。第二階段跟崗。學(xué)生在第二學(xué)年學(xué)習(xí)了核心課程后,在校外實(shí)習(xí)基地進(jìn)行為期兩周的跟崗實(shí)習(xí),在工程施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)已學(xué)習(xí)的核心技能進(jìn)行驗(yàn)證和反思。第三階段頂崗。學(xué)生在完成學(xué)校的所有學(xué)習(xí)、獲得職業(yè)資格證書后,真正進(jìn)入一線,成為一名工作者,用專業(yè)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題,完成學(xué)生到專業(yè)從業(yè)人員的過(guò)渡。三階段的實(shí)習(xí)可以將校內(nèi)不同階段虛實(shí)結(jié)合的專項(xiàng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目整合起來(lái),體會(huì)各工序之間的聯(lián)系,將不同課程融會(huì)貫通,提升學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和技能的運(yùn)用。
二、虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用
(一)現(xiàn)有教學(xué)方法與學(xué)生不匹配隨著高考招生制度的不斷改革,高職生源不斷多樣化,學(xué)生素質(zhì)參差不齊,理論基礎(chǔ)薄弱,學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高。傳統(tǒng)的課堂教學(xué),即便配合了多媒體資源、信息化教學(xué)平臺(tái)的使用,也很難集中學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力。一方面,這樣的教學(xué)方法本質(zhì)上還是以教師的灌輸為主,學(xué)生是被動(dòng)的接受知識(shí),知識(shí)還是被填到大腦中去,一旦填鴨的過(guò)程中出現(xiàn)了不理解、聽不懂的環(huán)節(jié),后面的學(xué)習(xí)全部崩塌。另一方面,高職學(xué)生的學(xué)習(xí)生涯很少出現(xiàn)學(xué)習(xí)的高光時(shí)刻,學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)能力持否定態(tài)度,從內(nèi)心排斥學(xué)習(xí),畏難情緒嚴(yán)重,自信心不足。因此,不少學(xué)生在社團(tuán)活動(dòng)時(shí)候大放異彩,在上課學(xué)習(xí)時(shí),大腦就停止思考。
(二)虛擬仿真技術(shù)下的情境化教學(xué)根據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論,學(xué)生是學(xué)習(xí)的中心,是知識(shí)信息的加工主體。由建構(gòu)理論衍生出的情境化教學(xué)、探究性學(xué)習(xí)、問(wèn)題導(dǎo)向等教學(xué)方法能夠不斷挑戰(zhàn)學(xué)習(xí)者已有的知識(shí)架構(gòu)和經(jīng)驗(yàn),從而在交互的過(guò)程中形成新的知識(shí)。學(xué)生在活動(dòng)中主動(dòng)學(xué)習(xí),而教師是建構(gòu)過(guò)程的引路人。虛擬仿真技術(shù)下的三維立體虛擬環(huán)境,具有沉浸性和交互性特征,學(xué)生置身其中,有很強(qiáng)的臨場(chǎng)感,促使學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)信息。同時(shí),三維具象化的事物降低了學(xué)習(xí)的難度,增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心。以建筑施工組織中的施工現(xiàn)場(chǎng)布置為例,傳統(tǒng)的教學(xué)中,教師會(huì)引用工程案例將場(chǎng)布中涉及的規(guī)范進(jìn)行羅列。由于施工現(xiàn)場(chǎng)涉及多種對(duì)象,羅列的規(guī)范很多,注意事項(xiàng)瑣碎,學(xué)生的上課效果較差,難以完成課程目標(biāo)。在引入了桌面虛擬仿真技術(shù)的三維場(chǎng)布軟件后,場(chǎng)布理論課程就轉(zhuǎn)變?yōu)閳?chǎng)布實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。項(xiàng)目源自真實(shí)施工案例,在教師的指引下,學(xué)生依據(jù)施工工程所處城市位置、周圍道路環(huán)境,考慮風(fēng)向和天氣因素,借助軟件中已有的各種施工現(xiàn)場(chǎng)的模型(如在建建筑、圍擋、道路、臨時(shí)設(shè)施、工程車輛、大型機(jī)械等),對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行搭建和布置。搭建施工現(xiàn)場(chǎng)的過(guò)程就是學(xué)習(xí)施工現(xiàn)場(chǎng)規(guī)范的過(guò)程,同時(shí),在搭建的過(guò)程中,學(xué)生對(duì)規(guī)范的理解運(yùn)用各不相同。虛擬環(huán)境允許學(xué)生按個(gè)人理解對(duì)學(xué)習(xí)對(duì)象進(jìn)行操作,觀察不同操作下不同的結(jié)果,來(lái)驗(yàn)證自己對(duì)知識(shí)信息的接收加工是否正確,這是一個(gè)主動(dòng)學(xué)習(xí)和修正過(guò)程。虛擬仿真技術(shù)下的情境教學(xué),大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度與主動(dòng)性,提升了學(xué)習(xí)效果。
(三)虛擬仿真競(jìng)賽由于專業(yè)的特殊性,高職建筑專業(yè)競(jìng)賽總體主要集中在建筑工程識(shí)圖、CAD軟件類等,如省級(jí)和國(guó)家級(jí)的技能大賽就有此類賽項(xiàng)。此外,還有一些工程測(cè)量和建筑模型類的比賽。而針對(duì)專業(yè)核心技能的施工技術(shù)、施工組織設(shè)計(jì)以及工程項(xiàng)目管理類較為少見。虛擬仿真技術(shù)的出現(xiàn),降低了這類競(jìng)賽的舉辦難度,只需電腦和網(wǎng)絡(luò)便可開展。如某BIM施工項(xiàng)目管理應(yīng)用技能大賽,包含施工組織設(shè)計(jì)、三維建模及建筑工程項(xiàng)目策劃等。以賽促教的同時(shí)也為專業(yè)營(yíng)造出濃厚的學(xué)習(xí)競(jìng)爭(zhēng)氛圍,走出去多比賽也拓寬了學(xué)生的眼界,增強(qiáng)了學(xué)生的自信心。
三、虛擬仿真技術(shù)的困境和發(fā)展
(一)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室投入成本過(guò)高虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室雖然能夠支持建筑工程技術(shù)專業(yè)不少實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,但是建設(shè)成本很高。以一款全景沉浸式虛擬仿真系統(tǒng)為例,雖然該設(shè)備可以模擬仿真全站儀測(cè)量各種不同地形,但建設(shè)投入達(dá)兩百萬(wàn)。同時(shí),隨著建筑行業(yè)新技術(shù)、新工藝的不斷發(fā)展,虛擬仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目也面臨軟硬件的升級(jí)改造,后期的運(yùn)行維護(hù)也需要學(xué)校持續(xù)的投入。
(二)虛擬仿真對(duì)空間想象能力的影響虛擬仿真技術(shù)利用信息化手段將抽象的符號(hào)具象化,建筑工程專業(yè)同樣要求學(xué)生具有將二維圖紙轉(zhuǎn)換為三維立體建筑物實(shí)體的能力。由于高職學(xué)生空間想象能力較差,所以虛擬仿真技術(shù)有助于學(xué)生的學(xué)習(xí),降低學(xué)習(xí)如建筑構(gòu)造等課程的難度。但是如果過(guò)分依賴虛擬仿真,學(xué)生的空間想象能力反而得不到鍛煉和提高。這就要求教師在教學(xué)時(shí)合理使用虛擬仿真這個(gè)工具,教學(xué)時(shí)需要安排學(xué)生進(jìn)行空間轉(zhuǎn)換的思考過(guò)程。
(三)虛擬仿真對(duì)注意力的影響虛擬技術(shù)打造的虛擬環(huán)境通過(guò)視覺、聽覺、體感向?qū)W生傳遞圖形、文字、聲音等信息。打造沉浸式體驗(yàn)學(xué)習(xí)的同時(shí)也傳遞了大量豐富的信息,學(xué)生會(huì)對(duì)情境中某些信息產(chǎn)生更強(qiáng)的臨場(chǎng)感,投入更多的注意力,而對(duì)其他信息的注意力減少,無(wú)法實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的目的。例如,安全生產(chǎn)課程通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)讓學(xué)生體驗(yàn)了高空墜落、腳手架坍塌等情境,模擬情境很真實(shí),但學(xué)生體驗(yàn)到的是墜樓的刺激,反而忽視了安全的意識(shí)、課程的目的。所以,在虛擬仿真的學(xué)習(xí)過(guò)程中,教師要加強(qiáng)引導(dǎo),同時(shí)合理設(shè)計(jì)虛擬仿真學(xué)習(xí)的腳本和內(nèi)容。
(四)多用戶虛擬仿真環(huán)境“ActiveWorld”平臺(tái)是國(guó)外廣泛使用的一款多用戶虛擬環(huán)境。多名不同地點(diǎn)學(xué)習(xí)者可以在同一個(gè)虛擬環(huán)境中自由交互、協(xié)同工作。目前,國(guó)內(nèi)使用的虛擬仿真項(xiàng)目多為單人、單項(xiàng)。學(xué)習(xí)者只能與計(jì)算機(jī)虛擬的環(huán)境交互,實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容也是較為單一的觀察性學(xué)習(xí)或是操作性學(xué)習(xí)。虛擬仿真技術(shù)應(yīng)朝著多用戶平臺(tái)發(fā)展,虛擬的環(huán)境更綜合、更完整,學(xué)習(xí)者彼此之間以虛擬身份共同探索、觀察、討論和分析,開展更富有效果的合作式學(xué)習(xí),特別適合遠(yuǎn)程教學(xué)。同時(shí),參與學(xué)習(xí)的各方可以共同建設(shè)虛擬環(huán)境,做到共建共享,節(jié)約資源,降低成本。
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)