创新创业教育视域下的土建类虚拟仿真实践教学路径初探
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【摘 要】随着十三五时期信息化战略的逐步推进，虚拟仿真实践和移动通讯技术将会越来越广泛的应用到教学之中，教与学的形态正在发生深刻变革。探索创新创业教育视域下的虚拟仿真实践教学路径，对于重构应用型课程体系、推进信息技术在课程中的广泛应用、创新技术人才培养模式、提升学生学习能力和创新潜力，具有重要的现实意义。
【关键词】创新创业;虚拟仿真;教学改革;路径探索
中图分类号： F239.63 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）20-0089-002
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.20.041
1 背景及意义
教育部《关于大力推进高等学校创新创业教育和大学生自主创业工作的意见》、《普通本科学校创业教育教学基本要求（试行）》提出，加强创新创业教育，创建高校行业、企业联合培养人才新机制[1-2]。随着十三五时期信息化战略的逐步推进，虚拟仿真实验和移动通讯技术将会越来越广泛的应用到教学之中，教与学的形态正在发生深刻变革。探索创新创业教育视域下的虚拟仿真实验教学路径，对于重构应用型课程体系、推进信息技术在课程中的广泛应用、创新技术人才培养模式、提升学生学习能力和创新潜力，具有重要的现实意义。
2 核心概念的界定
（1）创新创业教育：是培育造就大学生开创性教育，即培养首创独创精神、开拓冒险精神、创新创业才能、独立工作能力以及技术、交往、社会活动和管理技能的教育。
（2）创新创业教育微环境：是学生生成开创性个性、思考职业取向、自我检视和内化知识、积累创业体验的特定空间、人员、事件和关系构成的微生态系统。大学生创新创业意识、能力、经验的获取与积累，与微环境的关系最为密切。微环境为大学生创新性个性的形成“提供行动的舞台”，是创新创业意识、能力、经验的“发生地”和“营养基”。
（3）虚拟仿真实践教学：运用虚拟仿真技术，推进土建类实验实训课程教学模式改革，将虚拟仿真实验实训教学与理论课程有机融合，驱动土建理论教学形象化、真实化、现场化，充分彰显实践课程在应用型人才培养中的能力和作用。
（4）应用价值与理论价值：对属性、对象、指向和治理方法截然不同的两个对象——“创新创业教育”和“虚拟仿真实践教学”，围绕共同的焦点——高素质土建类应用型人才培养，重构应用型课程体系、推进信息技术在课程中的广泛应用、创新技术人才培养模式、提升学生学习能力和创新潜力，为高素质应用型人才培养提供理论支撑和实践范式。
3 围绕培养目标、抓住重点、进行教学改革
（1）虚拟教学技术在土建类实践课程中的应用。土建类实践教学投入高、难度大，真实项目对教学时间、空间、经费等条件的要求很苛刻，本科阶段难于全程使用真实案例教学。虚拟仿真技术在土建类实践课程中的应用，通常体现在三个方面：工程项目仿真、工程技术仿真、工程管理仿真。采用虚拟现实技术对土建类学生进行项目化、实战化训练，让学生建立理、实一体的工程思维模式，在毕业前获得包括流程、技术和管理在内的工程体验和项目成果，对于毕业后缩短入职适应期、提升岗位履职能力、独立承担工程项目，具有不可替代的作用。
虚拟仿真技术最大限度克服了真实项目在时间、空间和投入上的不利因素，学生可以随时随地利用二维码或在手机客户端，学生根据自己需要选择相关实验进行虚拟仿真操作，随时随地在虚拟平台上进行操作，还可以根据实验本身特征和性能改变相关模拟参数得到新的实验数据和结果，同时还可将线上获得的知识经验，线下进行局部验证，丰富学生的工程体验。通过虚拟仿真实验加深对理论的理解，了解相关理论的局限性，理论的适用对象及范围，初步建立更符合工程实际的、更具广泛适应性的、更凸显知识经验框架的“科学的技术化”和“技术的科学化”体系。
（2）夯实创新创业理论、加强创新创业改革。创新创业教育在高等教育教学改革中具有引领作用，研究创新创业教育环境创设及其教育机理，对于构建土建类特色创新创业教育理论体系，具有重要的开创性意义。创新创业教育微环境与日常教室、实验室、实习基地、生产车间或服务处所等空间的主体、客体、关系、事件均有所不同，发挥好微环境的教育作用，可以有效拓展创新创业教育空间，提升创新创业教育质量。
（3）打造创新创业背景下的土建类虚拟仿真实验教学样板。笔者认为该样板的成功打造，将把应用技术型高校双创教育背景下土建类虚拟仿真实践教学推向一个全新的境界。通过《土木工程施工》与《土木工程施工设计》与《施工仿真实训》三门课程相互交叉融合对接，打造理论与实践教学改革样板，探索理论与实践的互馈教学模式和无缝衔接。结合现场教学，加强专业实习、现场参观、工程实训等实践环节，利用多媒体、施工仿真教学等多种教学工具和手段，可有力提升教学质量和效果，虚拟实践教学驱动理论教学形象化、真实化、现场化。土木工程施工课程在教学过程中，随着科学的进步和工程技术发展的需要，建构和更新知识体系、标准规范，实时采用新技术、新工艺、新材料和先进的施工组织管理方法和思路完善授课内容，让学生了解前沿理论、技术与发展方向，通过对建筑物全生命周期的综合仿真实训，拓展专业素养、加强实践操作交流与团队协作，提高学生实践技能、研究创新创造技能以及豐富学生的情感和语言表达能力、协调能力和管理能力。
4 创新创业视角下的土建类虚拟仿真实验教学路径
1）建设一核心、两目标、三原则、四层次、五途径、六保障的虚拟仿真实践教学体系。通过实践教学体系建设，拓展实体实验的局限性，同步理论与实践教学过程，提高理论教学效果。虚拟实习平台和实训平台不受时间地点限制，系统整合基础理论知识和专业技能，形成完整的知识体系和系统的知识学习过程，实现理论、实验和实习教学效果的最优化。 （1）一核心：以学生能力培养为核心，建构虚实结合实践实训模块，培养学生工程理论、工程设计、工程管理、施工技术、工程检测、创新创业、学科专业竞赛等方面的能力。
（2）两目标：知识技能素养综合协调发展，理论、实践与创新创业水平综合提高。
（3）三原则：采用虚实结合、虚实相互补充，能实不虚。
（4）四层次：基础实验、专业实践、综合实训、技术创新四层次。
（5）五途径：与理论教学相结合、与实体教学相结合、与工程案例相结合、与竞赛科研相结合、与校企合作相结合。
（6）六保障：制度保障、组织保障、经费保障、设备保障、企业保障、师资保障。
2）建立完备的土木建筑虚拟仿真系统。包括：基础实验仿真平台、专业实践仿真平台、综合实训仿真平台、技术创新仿真平台。让学生开展仿真实习和实训，可以克服专业实习资源和理论教学课时制约，延伸实训和实习教学时间和空间，学生可完成实验实训项目全过程实习和沉浸式体验，增加项目全周期综合案例的全面实训过程，减少盲目性。
3）系统建设与卓越工程师培养相适的虚拟仿真实验实训项目库，编制虚拟仿真实践教学大纲。包括：理论验证、专业实践、综合实战设计、技术与管理创新研究。通过对建筑物全生命周期的综合仿真实训，拓展专业素养、加强实践操作交流与团队协作，提高学生实践技能、研究创新创造技能以及丰富学生的情感和语言表达能力、协调能力和管理能力。基于虚拟仿真资源建设，实现课程与实习环节的贯通教学和无缝衔接，探讨基于多媒体教学、网络课程建设、配套教材建设、施工仿真实验室建设环节的一体化教学，探讨土建类课程组理论教学与实践教学联系的途径和措施。
【参考文献】
[1]教育部关于大力推进高等学校创新创业教育和大学生自主创业工作的意见，2010.06.
[2]教育部办公厅印发普通本科学校创业教育教学基本要求（试行），2012.08.
[3]龙宝新.论师范生专业成长微环境的构成与功能[J].教师教育学报，2017.04.
[4]国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020），2010.07.
[5]薛成龙，卢彩晨，李端淼.国家教育体制改革领导小组办公室委托课题“高等教育第三方评估”（教改办函（2015）13号）的研究成果.“十二五”期间高校创新创业教育的回顾与思考——基于高等教育第三方评估报告的分析[J].中国高教研究，2016.02.
[6]建筑业信息化發展纲要（2016-2020），2016.08.
[7]教育信息化“十三五”规划，2016.06.
[8]关于开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作的通知，教育部，2018.05.
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