“虚实一体”实训教学模式在职校实训教学中的应用研究

摘要

近几年，在现代教育信息化发展和市场需求的引导下，信息技术在职业教育教学中的应用越发频繁，特别是虚拟现实技术的引入，使得职业院校的教学方式不再单一。在此大趋势下，本文以虚拟现实技术为突破口，结合职业院校教育教学的特点，将利用虚拟现实技术设计的虚拟实验和真实实验进行有效整合，设计出“虚实一体”的实训教学模式，为职业教育的实训教学方式提供有意义的借鉴思路。 通过一系列调研发现，当前将虚拟实验有效融入实物实验进行实训教学的研究并不多，而且经过实践访谈了解到当前贵州省内结合虚拟实验和真实实验的案例也比较少。故本着以激发学生学习兴趣、提高实训教学效果为目的，基于当前职业院校实训教学的不足之处，在已有的研究基础上，探索出虚拟实验和真实实验有机结合的更完善的实训模式，为职业教育的实训教学方式添砖加瓦。 本文以情境认知理论、混合学习理论和职业能力发展理论为理论指导，并在已有的相关研究基础上探索有效整合虚拟实验和真实实验的实训教学模式：借鉴乔伊斯和威尔的教学模式理论，从实训教学目标、实训教学条件、实训教学流程和实训教学评价四个方面对其进行详细分析，最终设计出“虚实一体”的实训教学模式。 为了验证所设计的“虚实一体”实训教学模式的有效性，本文利用该模式在贵州某职业学校进行具体实际教学，以《供配电技术》中高压隔离开关为实训教学内容。基于该校有虚拟设备但没有高压隔离开关的虚拟学习内容的考虑，笔者自己构建了一个较为简易的虚拟实训环境。其中，虚拟实训环境的构建主要是以Unity为开发平台、HTC Vive为开发工具进行具体交互功能的实现；借助搭建好的虚拟实训环境再加上现有条件下实物实训环境进行具体案例设计与实施，最后通过问卷调查和访谈交流的方式对其教学效果进行分析，以此验证“虚实一体”实训教学模式的有效性和必要性。 研究结果表明，“虚实一体”实训教学模式运用在职业院校实训教学中能有效提高实训教学效果，特别是在激发学生的学习兴趣、规范其学习行为、提高时间管理的意识三个方面的表现尤为突出，可见该模式的应用既能达到教学目标也能很好的满足人才培养的目的。

目录

1 绪论

1.1问题的提出

1.1.1现代职业教育发展需要

1.1.2当前实训教学仍存在部分问题

1.1.3“虚”、“实”之间可以取长补短、优势互补

1.2选题的意义

1.2.1理论意义

1.2.2实践意义

1.3相关概念界定

1.3.1虚拟现实技术

1.3.2虚实一体实训教学

1.4 国内外研究现状

1.4.1 国内外职业院校实训模式的研究现状

1.4.2 国内外虚拟现实技术在教育教学中的应用现状

1.4.3 相关研究计量分析与总体评价

1.5 研究思路

1.6 本章小结

2 研究基础与虚拟环境开发软硬件简介

2.1“虚实一体”实训教学模式理论基础

2.1.1 情境认知理论

2.1.2 混合学习理论

2.1.3 职业能力发展理论

2.2 虚拟环境开发软硬件介绍

2.2.1 软件开发平台

2.2.2 硬件开发工具

2.3 本章小结

3“虚实一体”实训教学模式的设计与分析

3.1 当前职业院校实训教学现状分析

3.1.1 实训设备投入大，无法保证及时更新

3.1.2 针对风险较高的实训项目，无法保障学生安全

3.1.3 时间和空间限制，无法满足学生自主学习需要

3.1.4 教学模式僵化，无法保证教学质量

3.2“虚实一体”实训教学模式设计

3.2.1 “虚实一体”实训教学模式设计思路

3.2.1 “虚实一体”实训教学模式设计原则

3.2.2 “虚实一体”实训教学模式的设计框图

3.3“虚实一体”实训教学模式框图要素分析

3.3.1 “虚实一体”实训教学模式框图要素

3.3.2 各要素相关性分析

3.4 本章小结

4“虚实一体”实训教学模式在职校实训教学中的应用研究

4.1“虚实一体”实训教学模式实施的前期准备

4.1.1 基本情况了解

4.1.2 虚拟实训环境的设计

4.1.3 学习任务单设计

4.1.4 教学环境配置

4.2“虚实一体”实训教学模式具体设计实施

4.2.1“高压隔离开关”实训教学设计

4.2.2“高压隔离开关”具体实施过程

4.3“虚实一体”实训教学模式实施效果分析

4.3.1对学生的问卷调查及分析

4.3.2对教师的访谈分析

4.4“虚实一体”实训教学模式在应用过程中遇到的问题及策略

4.4.1 虚拟环境的设计问题

4.4.2 实训时间掌控问题

4.4.3 营造良好的学习氛围问题

4.5 本章小结

5 总结与展望

5.1 研究总结

5.2 研究不足

5.3 研究展望

参考文献

附录1 实训任务单

附录2 评价量表

附录3 访谈提纲

附录4 调查问卷

附录5 调查问卷统计分析

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文和参与的科研项目

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