時間:2022-10-05 17:12:57
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的1篇虛實結(jié)合、四位一體的安全防范技術(shù)探析,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
1、專業(yè)課程背景及現(xiàn)狀
1.1專業(yè)課程背景
新科技蓬勃發(fā)展,新興產(chǎn)業(yè)不斷涌現(xiàn),經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和社會形態(tài)調(diào)整重塑,都對中國職業(yè)教育發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)和要求[1]。職業(yè)教育自身要實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,必須高質(zhì)量發(fā)展實訓(xùn)、實踐環(huán)節(jié),而傳統(tǒng)的實訓(xùn)、實踐環(huán)節(jié)面臨著高投入、高損耗、高風(fēng)險,以及實施難、觀摩難、在線難等實習(xí)中的困境。且各課程傳統(tǒng)實訓(xùn)室均是單獨針對某一門課程建設(shè)的,課程之間較難實現(xiàn)共享實訓(xùn)室,導(dǎo)致建成后的實訓(xùn)室利用率不高。如何在傳統(tǒng)的實訓(xùn)、實踐環(huán)節(jié)上結(jié)合信息化技術(shù),開展實驗教學(xué)模式創(chuàng)新,實現(xiàn)實訓(xùn)室多門課程共享已成為當(dāng)前高校實驗室建設(shè)和發(fā)展的重要研究方向[2-3]?!爸悄芑こ淘O(shè)計”“綜合布線”“智能視頻監(jiān)控技術(shù)”“入侵報警與出入口控制技術(shù)”作為安全防范技術(shù)專業(yè)4門專業(yè)核心課程,無論以后是從事技術(shù)支持崗位、智能化項目工程師還是網(wǎng)絡(luò)工程師都離不開這4門課程的相關(guān)知識與技術(shù)。這4門專業(yè)核心課程具有很強的實操性,培養(yǎng)的安防專業(yè)人才能夠從事智能化工程的設(shè)計、施工、測試、驗收等工作,能夠勝任各類安防企業(yè)技術(shù)服務(wù)、安防設(shè)備調(diào)試、檢修等相應(yīng)崗位。4門核心課程均需在智能樓宇上進行操作且均已建好傳統(tǒng)實訓(xùn)室,但類似“綜合布線”課程中的建筑群子系統(tǒng)施工等具有較高的風(fēng)險,不適合進行實景教學(xué)。因此,如何進行安防專業(yè)課程體系改革,提高整體的教育質(zhì)量,使得學(xué)生能夠更好地掌握4門核心課程專業(yè)知識及技能,是一個亟需解決的問題。
1.2存在的問題
安防防范技術(shù)專業(yè)作為浙江安防職業(yè)技術(shù)學(xué)院的特色專業(yè),很多專業(yè)核心課均具有自己的實訓(xùn)室,但各實訓(xùn)室之間很難進行共享,導(dǎo)致實訓(xùn)室利用率較低等問題。同時因本專業(yè)4門核心課程均需要在智能樓宇上進行,在傳統(tǒng)實訓(xùn)室中有些操作因具有較大的危險性,不利于學(xué)生直接操作,但若是直接采用理論講解,職業(yè)院校學(xué)生又普遍存在空間想象能力較差的問題,不利于學(xué)生直接理解掌握。因此,要采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)。當(dāng)然,并不是所有的實踐環(huán)境都需要虛擬仿真,也不是所有的實踐實訓(xùn)環(huán)境都可以通過虛擬仿真來解決,需要將傳統(tǒng)實訓(xùn)室與虛擬實訓(xùn)相結(jié)合,以虛助實,虛實結(jié)合,通過虛擬仿真技術(shù)解決實踐教學(xué)中“三高三難”問題,解決“講不清、下不去、動不得、看不見、難再現(xiàn)”這5個方面的問題。虛擬現(xiàn)實不僅僅只能用于實訓(xùn),也可以用于日常教學(xué),讓學(xué)生對一些較難理解或日常生活中較難接觸到的知識點有更直觀的認(rèn)識,如豎井。同時,也能邀請教職工或企業(yè)單位來校進行虛擬現(xiàn)實技術(shù)或?qū)I(yè)相關(guān)技術(shù)的培訓(xùn)。除此之外,因智能樓宇涉及消防安全、防雷防電等方面的設(shè)計,可在虛擬現(xiàn)實平臺中增加本塊知識點,通過沉浸式體驗施工安全、消防安全等過程,切實提高學(xué)生安全意識。因此,針對安全防范技術(shù)專業(yè),提出了基于虛擬現(xiàn)實技術(shù),實現(xiàn)實訓(xùn)、教學(xué)、培訓(xùn)和科普四位一體,虛實結(jié)合的課程體系化建設(shè)。
2、相關(guān)工作
在眾多信息化技術(shù)中,以仿真、虛擬現(xiàn)實技術(shù)和多媒體為核心的虛擬實驗已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于實訓(xùn)、實踐教學(xué)中,從而對傳統(tǒng)的實訓(xùn)、實踐教學(xué)起到輔助、部分替代甚至全部替代的作用[4-5]。學(xué)生可以像在真實的環(huán)境中一樣完成各種實驗項目,所取得的實驗效果基本等價于在真實實驗環(huán)境中所取得的效果。虛擬實驗室是建立在虛擬實驗環(huán)境之上,注重實驗的仿真性和交互性,學(xué)生可在仿真平臺上進行模擬操作并獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)果[6-7]。國外學(xué)者SOLIMAN等[8]提出用Lumion搭建虛擬現(xiàn)實實驗教學(xué)平臺,EIRIS等[9]將虛擬現(xiàn)實實驗教學(xué)平臺應(yīng)用于建筑行業(yè)內(nèi)計算施工危險指數(shù)和面向客戶進行交互體驗。對于安防專業(yè)建設(shè),已經(jīng)有很多學(xué)者進行了研究。孫敏等[10]提出通過引入“1+X”證書制度,構(gòu)建相對完善、合理、科學(xué)的課程體系,使學(xué)生在理論教學(xué)與實踐教學(xué)體系的指導(dǎo)下系統(tǒng)掌握安防專業(yè)技術(shù),完成職業(yè)技能等級證書考核,提高學(xué)生的就業(yè)競爭力。
3、虛實結(jié)合、四位一體課程體系建設(shè)
本文提出的虛實結(jié)合、四位一體的安全防范技術(shù)專業(yè)課程體系化建設(shè),是將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與傳統(tǒng)實訓(xùn)室結(jié)合,構(gòu)建“智能化工程設(shè)計”“綜合布線”“智能視頻監(jiān)控技術(shù)”“入侵報警與出入口控制技術(shù)”4門核心課程虛實結(jié)合的體系,實現(xiàn)實訓(xùn)、教學(xué)、培訓(xùn)和科普四位一體的課程體系建設(shè)。具體建設(shè)方法如下。融合安全防范專業(yè)4門核心課程教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案及各課程的課程標(biāo)準(zhǔn),梳理核心課程的課程性質(zhì)、目標(biāo)和內(nèi)容,將需要通過虛擬現(xiàn)實教學(xué)的課程內(nèi)容及具有交集的課程內(nèi)容梳理出來,建立課程體系。以虛助實,虛實結(jié)合教學(xué)方法設(shè)計。將4門核心課程中必須使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)教學(xué)的內(nèi)容抽離出來,組成一個虛擬現(xiàn)實教學(xué)資源庫,并設(shè)計相關(guān)虛擬現(xiàn)實教學(xué)模擬情景。而將網(wǎng)線制作、光纖冷接等必須進行實操的實訓(xùn)操作內(nèi)容分離出來,組成實地操作內(nèi)容。將2部分內(nèi)容進行結(jié)合,讓學(xué)生在通過虛擬現(xiàn)實直觀地認(rèn)識樓宇結(jié)構(gòu)并進行虛擬操作的基礎(chǔ)上,再進行實地操作,以虛助實,虛實結(jié)合,加深學(xué)生的理解,同時也能彌補部分無法實地操作的實訓(xùn)問題。一“虛”多用,四位一體。除了將虛擬現(xiàn)實技術(shù)用于教學(xué)和實訓(xùn)之外,還能用于社會培訓(xùn)。無論是安防專業(yè)還是建筑專業(yè),甚至是設(shè)計專業(yè)都需要學(xué)習(xí)智能樓宇的相關(guān)知識,因此,可以將智能樓宇的虛擬現(xiàn)實技術(shù)用于社會培訓(xùn),為社會服務(wù)。同時,智能樓宇涉及消防安全、施工安全等方面內(nèi)容,亦可作為科普內(nèi)容,進行安全宣傳,提高學(xué)生的安全意識,從而實現(xiàn)一“虛”多用,四位一體的課程體系建設(shè)。3.1梳理專業(yè)課程體系本文根據(jù)浙江安防職業(yè)技術(shù)學(xué)院安全防范技術(shù)專業(yè)的專業(yè)人才培養(yǎng)方案及各課程的教學(xué)資料,梳理課程對應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容,以智能樓宇為基礎(chǔ),將具有共性或相互間有一定聯(lián)系且傳統(tǒng)實訓(xùn)室無法直接進行操作的內(nèi)容融合起來,形成虛擬實訓(xùn)內(nèi)容。智能樓宇虛擬技術(shù)知識體系如圖1所示。將綜合布線的智能建筑、垂直干線系統(tǒng)等內(nèi)容與智能化工程設(shè)計的智能化系統(tǒng)、通信自動化等內(nèi)容,入侵報警與出入口控制技術(shù)中的入侵報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等內(nèi)容,智能視頻監(jiān)控技術(shù)中的不同場景的視頻監(jiān)控、實況接入等內(nèi)容融合到一套的智能樓宇虛擬仿真平臺上,學(xué)生可在平臺上進行相關(guān)理論知識的學(xué)習(xí)并進行虛擬仿真操作,且所學(xué)內(nèi)容之間具有一定的聯(lián)系,有利于學(xué)生對整個課程體系進行理解。
3.2虛實結(jié)合課程體系
用虛擬現(xiàn)實技術(shù)將虛擬實訓(xùn)內(nèi)容呈現(xiàn)出來,可供學(xué)生學(xué)習(xí)并進行一些具有一定危險性且不適合實際場景中操作的實訓(xùn),同時與每個課程傳統(tǒng)的實訓(xùn)室結(jié)合,將傳統(tǒng)實訓(xùn)與虛擬技術(shù)相結(jié)合,構(gòu)建虛實結(jié)合的課程體系。讓學(xué)生在用虛擬技術(shù)學(xué)習(xí)整個項目的內(nèi)容和部分操作之后,再進行傳統(tǒng)實訓(xùn)操作,有利于學(xué)生系統(tǒng)化學(xué)習(xí)知識點,且讓學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容有了更直觀的認(rèn)識,同時能夠提高學(xué)生的自信心及學(xué)習(xí)興趣。虛實結(jié)合課程體系部分內(nèi)容如圖2所示。將各課程傳統(tǒng)實訓(xùn)
3.3校企合作,共建共享,四位一體
與企業(yè)合作共同開發(fā)專用虛擬仿真平臺,學(xué)校教師提供教學(xué)所需要的場景資料,如建筑圖、各結(jié)構(gòu)剖析圖等,企業(yè)人員與教師共同合作開發(fā)出智能樓宇虛擬仿真軟件,實現(xiàn)校企合作,共建共享。智能樓宇虛擬仿真軟件可用于安全專業(yè)4門核心課程理論知識的教學(xué),同時亦可用于危險性較高的實訓(xùn)操作。除此之外,還可以在培訓(xùn)及科普上進行應(yīng)用。培訓(xùn)上,可為本校教職工提供專業(yè)技能培訓(xùn),為學(xué)生提供“1+X”技能認(rèn)證培訓(xùn),為綜合布線、智能化工程設(shè)計等崗位對應(yīng)的公司人員提供技能及業(yè)務(wù)培訓(xùn),也可為兄弟院校提供教師及學(xué)生技能培訓(xùn)。這樣,不僅可以提高本校師生的技能,也可以為社會人士及兄弟院校提供相應(yīng)的幫助。在科普方面,可將消防安全、施工安全、住宅安全等內(nèi)容用虛擬現(xiàn)實技術(shù)呈現(xiàn)出來,為本校師生及社會人士提供沉浸式體驗,提高安全意識。
4、結(jié)語
為實現(xiàn)“優(yōu)質(zhì)資源融合,虛擬現(xiàn)實結(jié)合,學(xué)校社會共享”的改革目標(biāo),本文整合了安全防范技術(shù)專業(yè)現(xiàn)有的實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容與條件,建設(shè)虛實結(jié)合、四位一體的安全防范技術(shù)專業(yè)課程新體系。該體系將“智能化工程設(shè)計”“綜合布線”“智能視頻監(jiān)控技術(shù)”“入侵報警與出入口控制技術(shù)”4門核心課程中智能樓宇實訓(xùn)內(nèi)容梳理融合,構(gòu)成虛擬仿真與實踐操作2方面內(nèi)容,每個課程既有虛擬仿真操作(解決“三高三難”問題),為學(xué)生實訓(xùn)操作提供安全保證,同時也有傳統(tǒng)實訓(xùn)操作,使學(xué)生充分掌握實踐操作方法,熟悉職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。本文堅持“虛實結(jié)合,能實不虛”的原則,在高危實踐環(huán)境下用虛擬仿真代替?zhèn)鹘y(tǒng)實訓(xùn),能進行傳統(tǒng)實訓(xùn)操作則盡量采用傳統(tǒng)實訓(xùn),充分利用現(xiàn)有時間條件形成虛實結(jié)合的實踐教學(xué)方式。除教學(xué)與實訓(xùn)外,可有條件地進行對外開放,讓社會人士或其他院校可通過申請加入共享計劃,為社會服務(wù)。同時,將消防安全、施工安全、住宅安全等內(nèi)容用虛擬現(xiàn)實技術(shù)呈現(xiàn)出來,用于安全宣傳,為浙江安防職業(yè)技術(shù)學(xué)院師生及社會人士提供沉浸式體驗,提高安全意識。
參考文獻:
[1]滕云,高銘.我國職業(yè)教育研究的現(xiàn)狀、熱點與趨勢:基于CNKI(1998—2019)核心期刊文獻的知識圖譜分析[J].高教論壇,2021(10):86-92,96.
[2]倪晟,金炳堯,王璟瑤.實驗教學(xué)信息化體系建設(shè)的探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2013,32(6):117-120.
[3]顧昊,孫智杰,李勤.生物學(xué)虛實結(jié)合實驗教學(xué)模式探索與研究[J].實驗室研究與探索,2021,35(4):108-110.
[4]王梅,張學(xué)軍,唐久磊.基于“探索性化學(xué)虛擬實驗”的聯(lián)想思維能力的培養(yǎng)[J].實驗技術(shù)與管理,2014,31(7):108-111.
[5]何磊,陳欣,唐建軍,等.虛實結(jié)合的生態(tài)學(xué)實驗教學(xué)體系構(gòu)建[J].實驗室研究與探索,2021,40(6):187-190.
[6]葉步偉,馬德俊.虛擬實驗技術(shù)及其在遠(yuǎn)程教育當(dāng)中的應(yīng)用[J].繼續(xù)教育研究,2011(6):79-82.
[7]李慧迎,祁玉娟.體驗式虛擬實驗的設(shè)計及實效性分析[J].中國教育信息化,2013(18):80-83.
[8]SOLIMANS,TAHAD,SAYADZE.Architecturaleducationinthedigitalagecomputerapplications:betweenacademiaandpractice[J].Alexandriaengineeringjournal,2019(58):809-818.
[9]EIRISR,GHEISARIM,ESMAEILIB.Desktop-basedsafetytrainingusing360-degreepanoramaandstaticvirtualrealitytechniques:acomparativeexperimentalstudy[J].Automationinconstruction,2020,109(1):1-14.
作者:羅婷婷;葉瑞輝;余磊 單位:1.浙江安防職業(yè)技術(shù)學(xué)院,2.安防工程技術(shù)研究