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职校教育

发布时间:2016-03-20 04:38:50

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为贯彻落实全国教育工作会议和《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》，切实增强中等职业教育大规模培养高素质劳动者和技能型人才的能力，大幅度提升其支撑经济发展方式转变、产业结构调整升级、企业生产技术革新、民生改善以及我国参与国际合作与竞争的能力，国家开始推动和实施中等职业院校教学改革创新计划，该计划的核心工作目标就是：重点支持建设1000所国家中等职业教育改革发展示范学校，2000所国家中等职业教育优质特色学校，一批中等职业学校达到现行省级重点学校建设标准；2/3的学生接受优质中等职业教育。

在大力推进职业学校教学改革的过程中，要实现提高教学质量、增强学生的实践和动手能力、及时满足企业对技术性人才的需求，职业学校面临许多困难，其中最大的一个瓶颈就是教学手段和教学方法。同时如何大规模培养双师型教师，也是摆在许多职业院校面前的巨大挑战。
当前职业院校在教学过程中，遇到几大难题：
第一：资金投入的瓶颈
从国家对职业院校培养学生的数量上考量，现有的职业院校的资金投入严重不足，难以和发达国家比较，而且在未来的5-10年内都无法达到发达国家的人均投入水平，最主要的差距就是对实训设备的投入，如何让每个学生亲自动手实践（而不是小组观摩演练的模式）？如何让每个学生从做中学、做中教中不断改进从而达到提高动手能力和实践经验的目的？如何为学生提供更多的机会了解和掌握各种设备操作、内部结构、故障分析和诊断等，这是每个职业院校面临的巨大困难，全国仅中职学校就有12，000多所，要实现每个学生都能实际动手操作，在实训设备的资金投入上是难以满足的。
第二：教师队伍的瓶颈
职业院校要培养出优秀的、满足企业实际生产需求的技术人才，最核心的教学资源不是实训设备，而是双师型教师队伍的建设，只有大量的既懂企业实际生产需求、由掌握理论知识，将实践与理论进行有机地结合，才能培养出复合型的技术人才。作为学校的培养目标，不是某一个固定的技能岗位，而是要全面培养学生的综合素质，为学生一生的职业生涯规划打下良好的基础。在办学理念上，职业院校的教育应当为学生的一生负责，为学生未来的人生之路打下必要的理论和实践的基础，这也是学校教育和工厂短期培训的巨大差异。但现有的教师培养体系，难以满足国家对双师型教师培养的目标，教师队伍的建设是当前职业院校教学改革以及提高教学质量的巨大瓶颈。
第三：教学手段的瓶颈
现有的职业院校在教学过程中，依然大量使用书本教学结合实训的模式，而且大量的教学时间用于书本教学，在中职的职业技能教育过程中，通过书本教学，需要学生具有比较强的文字理解能力和三维空间想象能力，这样才能比较好地掌握各种结构原理与操作，而这恰恰是中职学生的软肋。在中国现有的教学体系下，进入中职的学生，恰恰是不适应书本学习的人群，文字理解能力、逻辑推理能力、三维空间想象能力都是他们的弱项。从现有的教学效果看，书本教学的模式普遍效果较差，比如在模具教学中，甚至产生了一个班90%以上的学生学不懂，不能理解老师讲解的内容，这对老师和学生都是巨大的伤害，许多的中职学校教学都遇到一个教学手段滞后的问题。
第四：学生素质的瓶颈
进入中职学校的学生，相当一部分是学习成绩较差、学习积极性较低、课堂纪律较差的学生，他们有很好的学习潜质，但普遍不适应现有的书本课堂教育模式，这对教师的课堂及实训教学带来了许多的困扰，短期内，我们无法解决中职学校的生源素质问题，但我们要考虑如何去改变教学方法和教学环境，去适应现有的中职学校学生，让他们更有兴趣参与到技能学习中去，让学习有更多的趣味性，更多的动手操作训练，更多的可视化的学习环境。
当然，中职学校的教学，遇到的困难不止以上分析的几点。综合来说，当前遇到的最主要的问题在于：资金投入不足、教师队伍不足、教学手段滞后、生源素质较差。下面我们就探讨一下，如何通过教学改革，在一定程度上解决以上问题。
纵观全球的职业教育发展，我们可以发现一个共同的轨迹：三维互动虚拟现实技术在职业教育中的应用越来越普及，并且在欧美日等国得到的高速的发展，许多国家从国民素质总体提高的高度，对三维互动虚拟现实技术进行了大规模的推广和普及，尤其是在职业教育领域，虚拟现实技术已经成为主流的教学手段和教学工具。
从国内职业院校的实际使用情况看，虚拟现实技术已经在一些专业得到了应用，如数控机床、汽修等，但远未达到普及的地步，另一方面，国内职业院校使用虚拟现实技术开展教学，还存在一些普通的困难和问题：
第一：缺乏互动性
各个院校都有部分的教学采用了虚拟现实技术，但普遍缺乏人机互动的效果，许多三维模拟都是事先做好的，让学生按照固定的模式进行训练，这虽然也解决了许多问题，相对过去落后的教学模式是一个巨大的进步，但缺乏交互性，尤其是具有容错能力的交互操作，是职业教育中的一大缺憾，职业教育不同于高等教育和普教，非常强调学生的实践能力，强调解决具体问题的能力，而这些能力都需要从错误中学习和掌握，如果学校采用的训练系统没有容错能力，都是让学生按照固定的模式、学习固定的设备故障，学生一旦进入到实际工作岗位，遇到实际的问题，还是不能学习如何发现和解决问题。
对于职业教育中的虚拟现实技术应用，互动性是一个关键性的技术指标，也是衡量一个学校专业教学改革的核心要求。

第二：缺乏统一技术平台
国内现在的各种虚拟现实的三维课件，技术应用是五花八门，各个课件都是一个独立的文件，无法进行相互交流，不同的学校使用不同的技术平台开发，文件的格式也不尽相同，运行环境千差万别，造成了教学资源的大量浪费，许多学校开发了一个又一个的三维教学课件，但由于文件格式差异，制作的企业使用的技术手段不一致，及使在同一个学校内都难以通用，更不要说学校之间的交流了。当前的职业教育虚拟现实技术应用，非常缺乏一个统一的技术平台作为支撑。

第三：缺乏开放的编辑平台
当前国内使用的大部分三维互动的课件系统，都没有一个开放的编辑平台，职业教育的特点是培养出企业实际需要的人才，而企业对职业教育的最基本的要求是：与时俱进，根据相关领域技术的不断发展，职业教育内容、手段和方法，都需要不断更新，这就需要学校使用的三维教学课件可以编辑，教师可以根据实际的发展，不断地调整和修改，让教学工具随着社会的发展而发展，更重要的是，可以根据每个地区的实际用工情况和要求，进行个性化地改造，更好地使用本地职业教育和企业用工需求。

第四：缺乏国内自主知识产权技术
教育是一国之本，教育是百年大计，因此教育工具和教育手段也应该从长远进行考虑，缺乏中国自主知识产权的三维互动虚拟现实技术，是制约国内职业教育领域大规模应用三维互动教学手段的重要因素，许多学校使用的三维教学课件，都是3DMAX等国外软件制作的，底层技术标准都是黑箱操作，无论是课件的开发和维护，还是课件未来的不断技术更新，都带来了许多的问题，尤其是对国家大规模推广和普及相关的三维互动教学课程，带来了巨大的风险，同时无法大规模降低我们的教学成本。
综上所述，中国的职业教育改革，非常需要一款互动性强、可编辑、开放性、统一性、拥有国内自主知识产权的三维互动教学平台，通过这样一个平台，可以大大加速职业教育的发展，为职业教育提供更好的教学手段，无论对于教师还是学生，都是莫大的福祉，我们也一直期待着这样的产品和技术的出现。

教育部职业技术教育中心研究所培训中心与厦门创壹软件有限公司，强强联手，联合开发了一套三维互动虚拟现实教学平台，专门为老师研发的轻松快速制作三维虚拟互动教学、实验内容与考核的教学培训系统。
三维互动虚拟现实教学平台在理论和实践中起桥梁作用，打破了传统的教学模式，以直观生动的3D虚拟现实技术展示抽象的教学内容，同时增加了学生动手的机会，提高了操作的熟练程度。不但可以进一步提高和完善实验教学，而且大大地降低了各类实验费用；虚拟现实三维互动教学平台明显优势体现在能够创造一个与实际近乎相同的仿真环境，使得环境和符合人们自然交互习惯的互动操作模式，学习者可以观查每个部件的工作原理、内部结构、工艺流程等等，并可虚拟操作。网络虚拟现实应用于教育是教育技术发展的一个飞跃。它营造了“自主学习”的环境，由传统的“以教促学”的学习方式代之为学生通过自身与信息环境的相互作用来得到知识、技能的新型学习方式。虚拟现实技术能够为学生提供生动、逼真的学习环境，在广泛的科目领域提供无限的虚拟体验，从而加速和巩固学生学习知识的过程。亲身去经历、亲身去感受比空洞抽象的说教更具说服力，主动地去动手操作学习与被动的灌输，有本质的差别。利用虚拟现实技术，可以建立各种虚拟实验室，它拥有传统实验室难以比拟的优势，虚拟实验室可以彻底打破传统实验室时间与空间的限制。学生可通过互联网24小时操作。在保证教学效果的前提下，极大的节省了成本。

该三维互动虚拟现实教学平台基于“创壹Web3D虚拟现实平台” 运行的网络虚拟实验3D环境，采用虚拟现实技术制作各种实验设备及其部件，并具有逼真3D互动虚拟实验、3D动画、3D实验设备模型或其部件模型任意方向旋转及视点变换的功能。能够实现大量并行用户快速下载及构建渲染动态3D场景，确保用户与3D场景互动的即时性，所有部件都可360 度全方位观看，具有直观立体，真实互动的效果。
同时它充分利用三维技术与图片文字语音相结合，不仅对仪器设备整机进行解析，还可对具体部件进行拆卸与安装，并对各控制系统电路等进行仿真模拟，全方位的让学员了解并掌握教学与实验内容所需的结构及原理。同时用户不仅可以动手对实验设备进行虚拟仿真操作，了解熟悉其工作原理，而且还可以进入“虚拟故障模拟系统”进行多种情况下不同部件的机械及电路故障排除模拟操作，从而能够积累实践经验。

虚拟现实三维互动教学平台自带Web3D编辑工具供用户任意编辑系统中所有三维模型及其相关动画，或编辑制作新的仪器设备3D模型及动画等。教师可以根据教学以及实验的需要任意修改系统中的3D互动内容。同时系统软件还自带电路自绘工具，用户可以任意自绘具有3D互动功能的电路图并根据用户所绘电路图自动生成3D装配图让用户进行接线，而且系统提供电路接线自动验证输出接线的正确性判断结果。所有的3D动画、3D模型及系统数据均采用128位随机加密技术以保证系统的安全性。