虚拟实训在园路工程施工课程实践教学中的应用
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇虚拟实训在园路工程施工课程实践教学中的应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要 针对高职院校园路工程施工课程实践教学实训存在的问题，从虚拟实训的优势、虚拟实训的实训教学体系的构建模块和内容等方面阐述了基于园路工程施工虚拟实训的实施，旨在为高职教育实训建设提供新思路、新途径和新方向。
中图分类号 G712.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）09-0328-02
教育部文件中明确指出高等职业教育要大力推行工学结合，突出实践能力培养，改革人才培养模式，其中实验、实训、实习是3个关键环节。强调“要充分利用现代信息技术，开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验，建设优质资源共享的高水平高等职业教育校内实训体系”。园林工程施工技术是园林专业课程中一门应用性很强的专业骨干课程，既有理论支撑，又具有很强的实际操作性和职业性。因此，学好园林工程与施工技术对于园林、园林工程专业学生的就业与职业发展都能起到很好的推动作用。作为与课程相匹配的园路工程施工实训，在实践教学实施过程中，实践教学的课时数是很有限的，在有限的教学时间内学生很难熟练掌握施工技能，如何开放实践教学，打破时空限制，激发学生学习兴趣，使学生从被动学习变为主动学习，从而提高学习效率，为后续的顶岗实习和就业提供较坚实的基础，是亟需解决的实际问题。利用现代技术，建立网络虚拟实训室就是一种有效的途径。通过虚拟实训，学生可以获得感性认识，夯实教学理论，掌握园路施工各项操作技能，从满足学生日后工作需要的角度出发，保证学生在毕业后能够解决施工技术的一般问题，也加强对学生分析问题以及解决问题能力的培养[1-2]。
1 园路工程施工课程实践教学的必要性及存在的问题
园林工程施工技术是一门跨学科、重实践、应用性较强的课程，要求高职在校园林工程技术专业的学生掌握系统全面的施工理论知识，更要求学生具有较强的施工实操能力。随着高职高专人才培养模式改革的推进，对学生专业岗位技能的培养要求也越来越高，作为教改主体的实践、实训教学，如何在较短的时间内使学生能够学以致用是需要大家共同关注的问题。目前园林工程施工技术课程的实训项目，程序比较繁琐，准备工作量大，持续时间长，对季节还有一定的要求，在有限的课堂时间内基本无法按照人才培养计划完成教学任务。为做好园路工程施工教学的实训课程，以前主要是通过校企合作模式，结合实际园林景观绿化工程项目，让学生能够参与现场操作，通过现场教学掌握施工技能。此种方法有一定的优势，但实际操作时还是存在很多的困难，主要表现在以下几个方面。
1.1 实训项目的开展难以符合教学进度
高职院校是以教学为主的单位，一般不直接承担园林工程的施工项目，作为园林工程施工技术课程的实训项目，尤其是园路施工技术实训，很难在校园内开展，通常都需借助校外合作企业，根据合作企业工程项目的施工现场，进行相关的实训项目。而施工单位工程施工的时间，都决定于工程甲方的要求与工程进度，这与教师的授课计划、教学进度很难统一，容易出现理论知识尚未教授就先将实训项目开展或是理论教授很久才有机会实践的情况，大大降低了理实一体化教学的效果，导致学生难以掌握园路施工技能。如果园路施工时间和进度都依据校外企业的工程施工计划，那么在实际开展实训项目时就很难与教师授课计划及教学进度相符。
1.2 实训地点不固定，配套设施不齐全
由于各实训的内容和时间安排主要取决于校外企业，因此就会导致实训场地不固定，有时施工现场离学校较远，学生到达现场所需时间较长，一天实际有效的实训时间很少，影响了实训的效率与效果。另外，施工现场的配套条件一般都很差，生活设施也不齐全，学生的用餐、休息等都得不到一定的保障，这就给现场实训带来了很多难题，学校对此也很无奈。
1.3 工程现场不确定因素多，教学秩序及安全不能保障
施工实训一般都在室外进行，因此容易受到天气的影响，如遇到刮风下雨、沙尘等恶劣天气，就无法正常实施教学活动，需要及时地对教学计划作出相应的调整，这样必然会影响正常的教学秩序和教学效果。此外，由于参加实训的学生人数较多、施工现场又比较偏远、所需的实训时间也较长且不固定，因此很多学生实训时时间观念不强，纪律性较差，缺乏必要的安全意识。施工现场的实际情况往往比较复杂，不确定因素多，企业和学校难以预测可能会出现的状况，这也对教学秩序的维护及学生的人身安全提出了更高的要求。
以上这些因素都制约着园路工程施工技术实训教学的开展与实施，学校很难组织学生成规模、长时间、系统的到校外实习，因此实习内容很难做到连贯。有时实训的开展只能是纸上谈兵、现场参观，不能亲身实践，大大影响了学生实操技能的掌握。因此，基于提高实训技能水平的实践教学模式的探索已迫在眉睫。
2 园路工程施工实践教学课程网络虚拟实训教学的优势
虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）是指利用计算机生成一种虚拟环境，实现用户与环境直接进行具有真实感的基于自然技能的交互技术。园路工程施工实践教学的网络虚拟实训是以激发学生学习兴趣、促进学生实践技能的掌握、切实有效提高学生可持续发展能力为重点，利用网络教学平台，依托Flas形式，模拟园路工程施工的真实工作环境，通过学生的自主学习和反复训练，培养学生的动手操作能力、信息处理能力，使其扎实掌握施工技术要点和施工流程，提高学生的反思能力和创新能力。
网络虚拟实训的优势具体表现在以下几个方面：一是学生通过网络教学平台的注册，在校内外可随时登陆网络实训虚拟环境，通过网络模块架构，了解实训内容、计划、流程以及每个实训项目的注意事项和要求。每个学生都可以根据自己的掌握情况在线进行反复的练习、测验，直至掌握全部园路施工操作技能为止。网络模块架构还设有师生互动平台，每个学生所遇到问题和困惑都可以与老师和其他同学讨论解决。通过在线沟通讨论，在解决问题的同时也加强了师生间的交流，提高了同学间的团队协作能力。二是学生通过网络操作，可以进入虚拟的园路工程施工现场，动画的设计也增强了虚拟环境的真实感。通过动画的制作，使学生身临其境，模拟相应的工作角色，大大增强了感性认识，激发了学生学习的兴趣。学生像玩游戏一样全身心地投入到虚拟环境中，对遇到的问题也会产生较强的求知欲，这种自主性的学习能让学生扎实掌握施工技术的各项技能。在今后的工作中，尤其在真实园路施工时，能很快投入施工，并且对施工过程中可能会出现的问题有一定的预测和应变能力。三是可以避免真实施工实训可能带来的各种危险。真实的施工现场潜在很多不可预测的安全隐患，而网络虚拟实训不存在这些问题。学生在虚拟实训中可以模拟各种操作，通过安全提示提醒学生哪些施工操作是具有危险性的，并通过动画演示加强安全教育，使学生在掌握技能同时也提高安全意识。四是网络模块架构还设有自动评价系统，学生每完成一个虚拟实训项目，点击保存后，系统会对学生的操作过程和最终结果作出评价。学生根据评价可以自己检测学习的效果，切实提高知识的掌握程度。高职园路工程施工网络虚拟实训实现了开放式教学，突破了时空限制，激发了学生学习兴趣，大大提高了实训课程的教学效果。
3 园路工程施工实践教学课程网络虚拟实训的实施
网络虚拟实训的模块主要有实训模块、演示模块、系统查询模块和在线交流模块（图1）。实训模块也就是环境虚拟模块，模仿真实施工现场，通过学生反复操作练习，使学生熟悉并掌握整个园路施工流程和技术要点，评价系统会自动对每个学生的操作和结果进行评价，使学生可以及时发现问题，如果评价低于一定的等级，将不能进行下一个项目的虚拟实训，确保了园路工程施工的连贯性和真实性；演示模块是利用动画，向学生讲解和展示每个实训项目的内容和要求，通过演示某一单项任务的具体实施操作，使学生对实训任务有直观的了解；系统查询模块是向学生介绍本网络学习模块主要架构以及进行用户注册、密码设置修改等服务的平台；在线交流模块是师生互动平台，通过交流可以解决学生在模拟时遇到的问题，老师也可根据学生反应的情况，适时改进模块，使之与现行规范保持一致，保证学以致用，提高模拟效果。网络虚拟实训项目的内容架构见表1。
4 结语
课程实训是将所学的理论知识应用到实践中的一种训练，既考察了学生基本理论、基本知识的掌握程度，又反映了学生的实践操作能力和应用能力，其考核结果也更能体现学生对课程的掌握程度。因此在设置虚拟实训项目内容时，围绕专业需要并兼顾专业群对职业综合素质的要求，以应用为主旨、以能力培养为主线，以“必需、够用”为度架构了园路工程施工课程内容体系结构，增强学生实践操作能力，以充分适应高职培养学生的思路与目的[3-4]。并根据实际情况及时更新虚拟模块的教学内容，使之与现行业规范保持一致，并增加园路施工质量质量验收规范和施工安全等内容，让学生明白行业规范对于园路施工技术的指导作用和重要性。真正做到学以致用，使学生在教中学，学中做，有效地锻炼和提高学生的各项职业能力，并可以从事现场施工技术与工程管理工作的相关工作，满足生产、建设、管理第一线的需要。
通过测试发现大部分学生能够接受此种网络虚拟实训方式，而且对相关技能知识的掌握也比实地实训还要快，通过虚拟实训，可以让学生不受时间、场地、人数的限制，在较短的时间内快速掌握园路施工技能，有效提高实训课的教学效果，同时还大大节约了施工实训的教学成本，更不会对环境造成污染。网络虚拟实训教学体系的构建是高职教育实训建设的新思路、新途径和新方向。作为一项新兴的科学技术，虚拟现实技术目前还处于尝试应用阶段，很多方面还不完善，需要更新解决的问题还很多。应当从高职人才培养目标出发，结合课程的实际情况，考虑学生的知识背景，合理设计网络模块和虚拟内容。充分利用虚拟实训的优势，将课堂教学、校企合作与虚拟实训三者有机地结合起来，实现资金、资源、结构和功能的最优化配置。
5 参考文献
[1] 席洁.网络虚拟实验的构建与思考[J].宁波工程学院学报，2007，19（4）：92-95.
[2] 万静，谢杨，和丽，等.工程制图虚拟模型室的建立与应用[J].工程图学学报，2008（4）：150-154.
[3] 刘喜洋.关于高职院校利用校园网构建虚拟实训室的思考[J].中国科教创新导刊，2008（22）：241，243.
[4] 李焰，武文.“实境耦合”人才培养模式理论及框架浅析[J].青岛职业技术学院学报，2010（2）：27.