秦銘謙 劉 煒 黃如玥
(廣州番禺職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣東 廣州 511483 ;2.澳門科技大學(xué),中國 澳門 999078)
虛擬仿真的概念最早由Suther land博士提出[1],是指利用計算機(jī)技術(shù)高度仿真模擬各類技能訓(xùn)練所需的操作環(huán)境和操作過程,使學(xué)習(xí)者在特定的仿真操作環(huán)境中,反復(fù)練習(xí)與實(shí)踐,并掌握相應(yīng)的技能。高職通過建設(shè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室,可以解決高職院校所面臨的教學(xué)硬件設(shè)備更新頻繁,實(shí)驗(yàn)耗材大量堆疊、資金投入大、實(shí)驗(yàn)環(huán)境建設(shè)重復(fù)、實(shí)驗(yàn)資源利用率低等問題[2]。2020年,教育部計劃遴選100個左右示范性虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地[3],并出臺了《關(guān)于開展職業(yè)教育示范性虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)工作的通知(教職成司函〔2020〕26號)》,在全國各職院校中掀起虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)熱潮,吸引了大批職業(yè)教育工作者開展虛擬仿真與職業(yè)教育結(jié)合研究。
選取2021年4月中國知網(wǎng)的“中國期刊全文數(shù)據(jù)庫”為主要文獻(xiàn)樣本來源,使用數(shù)據(jù)庫高級檢索功能獲取的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)。中國知網(wǎng)(www.cnki.net)是以各學(xué)科基礎(chǔ)和前沿知識以及專家知識與經(jīng)驗(yàn)為基本內(nèi)容,以高性能計算機(jī)和信息基礎(chǔ)設(shè)施為支撐,以建設(shè)國家級知識基礎(chǔ)和創(chuàng)新體系為目標(biāo)的超大型知識信息管理系統(tǒng)[4],是全球信息量最大、最具價值的中文知識網(wǎng)站[5],目前已經(jīng)是國內(nèi)科研工作者獲取文獻(xiàn)資料進(jìn)行科學(xué)研究的主要工具之一。
選擇并確定涵蓋所有檢索字段以建立全面高質(zhì)的研究數(shù)據(jù)庫是文獻(xiàn)研究較為重要的一步[6]。為盡可能精準(zhǔn)地獲取相關(guān)文獻(xiàn),選取“高級檢索”中“專業(yè)檢索”模式,對“主題”設(shè)置限定條件,全面檢索包含檢索詞匯的全部中文文獻(xiàn)。
2.2.1 初步設(shè)定檢索式
設(shè)定檢索式為“SU=職業(yè)教育*虛擬仿真”檢索所有文獻(xiàn),僅獲取183條記錄,檢索數(shù)據(jù)較小,無法進(jìn)行統(tǒng)計分析。
2.2.2 擴(kuò)展主題詞,增加檢索范圍
經(jīng)分析發(fā)現(xiàn),各職業(yè)院校在虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用方面的研究不僅會以“虛擬仿真”為主題,部分研究者還會使用“虛擬現(xiàn)實(shí)”“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)”“擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)”,“AR”“VR”“MR”和“XR”等簡稱作為文獻(xiàn)的題目或關(guān)鍵字,將上述字段通過邏輯運(yùn)算符“+”連接,其次職業(yè)教育研究主要關(guān)注在教育、教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)方面,故將檢索主題修改為“SU=(教育+教學(xué)+實(shí)驗(yàn)+實(shí)訓(xùn))*(虛擬現(xiàn)實(shí)+虛擬仿真+增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)+擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)+AR+VR+MR+XR)”重新檢索,共獲取22 118條記錄。
2.2.3 限定主題詞,圈定研究領(lǐng)域在職業(yè)教育
因職業(yè)教育體系包括“初等職業(yè)教育”“中等職業(yè)教育”“高等職業(yè)教育”“職業(yè)培訓(xùn)”4類,其中“初等職業(yè)教育”即職業(yè)初中;“中等職業(yè)教育”包括中等專業(yè)學(xué)校、技工學(xué)校、職業(yè)高級中學(xué)、成人中等專業(yè)學(xué)校(簡稱“成人中專”);“高等職業(yè)教育”包括職業(yè)技術(shù)學(xué)院、高等??茖W(xué)校;“職業(yè)培訓(xùn)”包括成人技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校(職工技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校、農(nóng)民技術(shù)培訓(xùn)學(xué)校)、各級各類職業(yè)學(xué)校和就業(yè)訓(xùn)練中心[7]。為了不遺漏上述職業(yè)院校的文獻(xiàn)數(shù)據(jù),盡量涵蓋所有數(shù)據(jù)源,將檢索主題修改為“SU=(職業(yè)+中專+技工+中職+職高+高職+高等??????大專+職業(yè)學(xué)校+職業(yè)技術(shù)學(xué)院)*(教育+教學(xué)+實(shí)驗(yàn)+實(shí)訓(xùn))*(虛擬現(xiàn)實(shí)+虛擬仿真+增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)+擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)+AR+VR+MR+XR)”重新檢索,共獲取1 732條記錄。
2.2.4 過濾干擾主題詞
經(jīng)分析檢索結(jié)果發(fā)現(xiàn),論壇文獻(xiàn)中包含了部分論壇、會議、訪談、研討報告,不在本次研究范圍內(nèi)。檢索結(jié)果中出現(xiàn)3個與VR、XR同名但不屬于虛擬仿真技術(shù)的簡稱(ARM、AR基因、XR公司)。因此,將檢索主題調(diào)整為“SU=(職業(yè)+中專+技工+中職+職高+高職+高等??????大專+職業(yè)學(xué)校+職業(yè)技術(shù)學(xué)院)*(教育+教學(xué)+實(shí)驗(yàn)+實(shí)訓(xùn))*(虛擬現(xiàn)實(shí)+虛擬仿真+增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)+擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)+AR+VR+MR+XR)-(論壇+年會+講話+專訪+研討會+ARM+AR基因+XR公司)”,再次進(jìn)行檢索后獲取1 702條記錄,排除2條報紙記錄,2條圖書記錄,共計1 698條記錄,其中學(xué)術(shù)期刊1 232條,特色期刊349條,學(xué)位論文103條,會議18條。
為了保證研究結(jié)果的準(zhǔn)確性,對1 698條記錄使用“知網(wǎng)研學(xué)”軟件進(jìn)行人工初篩和除重,刪除了重復(fù)記錄、無作者的卷首語,以及論文摘要中未提及虛擬仿真相關(guān)技術(shù)的文獻(xiàn),最終獲得本文研究所需的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(以下簡稱“數(shù)據(jù)庫”),共1 478條。
本研究主要采用文獻(xiàn)計量法,利用知識圖譜分析應(yīng)用軟件Cite Space從發(fā)文量、發(fā)文機(jī)構(gòu)、研究作者、研究熱點(diǎn)、被引等維度對職業(yè)院校虛擬仿真相關(guān)研究的文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計分析,并運(yùn)用共現(xiàn)分析等方法繪制相應(yīng)的知識圖譜,分析在職業(yè)教育領(lǐng)域?qū)μ摂M仿真研究的熱點(diǎn)及發(fā)展前景,為其在我國職業(yè)教育領(lǐng)域虛擬仿真應(yīng)用、研究的推廣提供參考。
2002—2021年我國虛擬仿真在職業(yè)教育領(lǐng)域的發(fā)文量及趨勢情況如下1所示,可以看出以年度發(fā)文量每增加50篇為一個發(fā)文級別來看,基于虛擬仿真在職業(yè)教育領(lǐng)域的研究經(jīng)歷了探索期(2002—2016,14年)、推廣期(2017—2018,2年),爆發(fā)期(2019—至今)。2002年文獻(xiàn)[8]和文獻(xiàn)[9]分別探討了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在高等職業(yè)教育、高職電子專業(yè)課程實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用,之后的14年里,虛擬仿真在職業(yè)教育領(lǐng)域的研究進(jìn)入了探索期,在此期間發(fā)文量平緩的增長了1個發(fā)文級別,并在2017年一次跨2個發(fā)文級別,在2019年一次跨3個發(fā)文級別。
信息技術(shù)在教育教學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展與信息技術(shù)的提升和政策引導(dǎo)密不可分,而信息技術(shù)在職業(yè)教育領(lǐng)域的應(yīng)用緊隨高等教育應(yīng)用研究的步伐。1989—2001年,虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式在高等教育領(lǐng)域已經(jīng)掀起了一番熱潮,尤其是在2001年底,因教育部批準(zhǔn)47所高校設(shè)立網(wǎng)絡(luò)研究中心,開展遠(yuǎn)程教育和協(xié)同科研工作,探索面向?qū)W習(xí)開展線上實(shí)驗(yàn),在高等教育領(lǐng)域出現(xiàn)了一次虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)文量的小高峰,職業(yè)教育領(lǐng)域緊隨其后,于2002年開始,相繼開始探索虛擬仿真在職業(yè)教育中的應(yīng)用研究。2017年,教育部出臺的《關(guān)于2017—2020年開展示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的通知》,再次帶動高等教育領(lǐng)域研究、建設(shè)虛擬仿真技術(shù)和應(yīng)用的積極性,在高等教育領(lǐng)域再次出現(xiàn)了一次的發(fā)文量的小高峰,職業(yè)教育領(lǐng)域也同步開始積極探索虛擬仿真的應(yīng)用研究,也同步出現(xiàn)了一次發(fā)文量小跨越,達(dá)到了峰值。2020年,教育部出臺了《關(guān)于開展職業(yè)教育示范性虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)工作的通知(教職成司函〔2020〕26號)》,這次政策文件的出臺與以往不同,將虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用直接導(dǎo)向職業(yè)教育,因此,職業(yè)教育領(lǐng)域在未來3年將迎來虛擬仿真應(yīng)用研究的爆發(fā)期。當(dāng)前的2019—2020年已然出現(xiàn)了一次大跨越,達(dá)到當(dāng)前最高峰值,加上2021年1月到4月的累計發(fā)文量已達(dá)44篇,按照年度內(nèi)發(fā)文量的規(guī)律、政策利好對發(fā)文量影響的規(guī)律,2021年的總發(fā)文量預(yù)計將超300篇。
我國虛擬仿真在職業(yè)教育領(lǐng)域的研究機(jī)構(gòu)合作情況如圖2所示,其中,機(jī)構(gòu)以節(jié)點(diǎn)表示,節(jié)點(diǎn)的圓環(huán)厚度表示發(fā)文總數(shù),不同顏色深淺的圓環(huán)表示發(fā)文時區(qū),節(jié)點(diǎn)連線表示機(jī)構(gòu)合作研究發(fā)文情況,連線顏色深淺表示合作研究發(fā)文的時區(qū)。由圖1可以看出,2008—2010年,共8組研究機(jī)構(gòu)間存在合作發(fā)文關(guān)系,其中日照職業(yè)技術(shù)學(xué)院與公司合作發(fā)文,北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院、浙江水利水電??茖W(xué)校、鶴壁職業(yè)技術(shù)學(xué)院分別與大學(xué)合作發(fā)文。2020年至今,有1組研究機(jī)構(gòu)間存在合作發(fā)文關(guān)系即天津生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院與天津市芯慧鴻業(yè)科技有限公司。天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)、廣州工程技術(shù)職業(yè)學(xué)院的發(fā)文總數(shù)最多,且兩家機(jī)構(gòu)在近10年間積累了一定的研究成果。
圖1 年度發(fā)文量分布
圖2 研究機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)
研究機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)表明目前國內(nèi)虛擬仿真在職業(yè)領(lǐng)域的研究仍傾向于同機(jī)構(gòu)內(nèi)的合作,跨機(jī)構(gòu)研究較少,尤其是校企合作研究量與當(dāng)前虛擬仿真技術(shù)在職業(yè)教育領(lǐng)域推廣的需求反差較大,存在明顯缺口。
由此可見,國內(nèi)虛擬仿真職業(yè)教育領(lǐng)域傾向于同機(jī)構(gòu)內(nèi)合作研究,缺乏職業(yè)院校之間、高等院校與職業(yè)院校之間、職業(yè)院校與企業(yè)之間的合作。一方面因?yàn)楦髀殬I(yè)院校在積極探索虛擬仿真技術(shù)與職業(yè)院校特色結(jié)合有關(guān),深度挖掘?qū)I(yè)人才培養(yǎng)需求,虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用在人才培養(yǎng)、專業(yè)和課程的需求;另一方面,高等院校的技術(shù)成果尚未較好地向職業(yè)院校轉(zhuǎn)化,企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)技術(shù)需求、人才培養(yǎng)需求尚未有效與職業(yè)院校達(dá)成共識,因此虛擬仿真在職業(yè)教育領(lǐng)域的應(yīng)用研究出現(xiàn)了技術(shù)和應(yīng)用的斷層,出現(xiàn)技術(shù)不成熟、教學(xué)資源不豐富、教學(xué)應(yīng)用不滿足、人才技能培養(yǎng)需求不完善的問題。
我國在虛擬仿真職業(yè)教育領(lǐng)域的研究作者合作網(wǎng)絡(luò)情況如圖3所示。其中,節(jié)點(diǎn)表示作者,節(jié)點(diǎn)的圓環(huán)厚度大小表示發(fā)文總數(shù),圓環(huán)顏色深淺表示發(fā)文時區(qū),節(jié)點(diǎn)連線表示作者合作研究發(fā)文強(qiáng)度情況,連線顏色深淺表示合作研究發(fā)文的時區(qū)。從圖3可以看出,李和香近10年在數(shù)字媒體技術(shù)人才培養(yǎng)領(lǐng)域持續(xù)發(fā)文并相對高產(chǎn),而在近2年王建磊在VR動畫領(lǐng)域發(fā)文相對較高。在圖中共有10個團(tuán)隊(duì)合作發(fā)文。
圖3 作者合作網(wǎng)絡(luò)
此外,依據(jù)普賴斯定律(Price Law),即科學(xué)家總?cè)藬?shù)開平方,所得到的人數(shù)撰寫了全部科學(xué)論文的[10]50%,即核心作者的發(fā)文量總數(shù)M1,其中為最高發(fā)文量,根據(jù)公式計算得,則1.83。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,發(fā)表論文在2篇及以上的作者共有134位,撰寫論文篇數(shù)共300篇,占論文總數(shù)的20%,低于普賴斯所界定的核心作者發(fā)文量,可見當(dāng)前的研究領(lǐng)域尚未形成核心作者群。
但在10個合作團(tuán)隊(duì)中,過半數(shù)的團(tuán)隊(duì)成員發(fā)表2篇及2篇以上論文的有7個團(tuán)隊(duì),且有3個團(tuán)隊(duì)為2017年之后出現(xiàn)的研究團(tuán)隊(duì),這3個團(tuán)隊(duì)中以“80后”為主力,雖有利于及時掌握、學(xué)習(xí)和引入新的技術(shù),但由于年齡架構(gòu)不合理,受限于其經(jīng)驗(yàn)、閱歷和科研教學(xué)資歷,需要不斷進(jìn)行嘗試探索,無法快速形成將新技術(shù)應(yīng)用的示范。如能引入在科研、教學(xué)方面的經(jīng)驗(yàn)、閱歷較豐富的團(tuán)隊(duì)成員,使團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)更為合理,隨著團(tuán)隊(duì)合作研究的進(jìn)一步深入,將很快產(chǎn)出更具特色的研究和應(yīng)用成果。
對往年虛擬仿真在職業(yè)教育領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)進(jìn)行了關(guān)鍵詞分析,考慮到不同作者對同一概念在關(guān)鍵詞表述的差異性,如直接使用當(dāng)前數(shù)據(jù)庫對關(guān)鍵詞分析會影響分析準(zhǔn)確性,因此通過統(tǒng)計關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻率,并對同一概念出現(xiàn)多個關(guān)鍵詞的數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計后,編寫了近同義詞合并文件,對概念相同的多個關(guān)鍵詞合并成“虛擬現(xiàn)實(shí)”“虛擬仿真”“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)”“混合現(xiàn)實(shí)”,同時隱去了學(xué)校性質(zhì)這類關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn),包括“技工”“中職”“高職”“職業(yè)教育”等,設(shè)置時間切片為3,選擇器為g-index,參數(shù)k=25,最終得到高頻關(guān)鍵詞和中心度排名,其中前5名的關(guān)鍵詞分別為“虛擬現(xiàn)實(shí)”“虛擬仿真”“實(shí)踐教學(xué)”“教學(xué)”“應(yīng)用”??梢娞摂M仿真的研究仍處于分析熱門技術(shù)在教學(xué)的應(yīng)用方面,尚未針對某一特定的技術(shù)或者某一特定專業(yè)或課程進(jìn)行深入研究,處于初步探索階段。
在檢索出高頻關(guān)鍵詞和中心度的基礎(chǔ)上,對關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類,得到的圖譜包含415個節(jié)點(diǎn),420條連線,網(wǎng)絡(luò)密度為0.004 9,模塊值(Modularity Q)=0.884 9,平均輪廓值(Mean Sihouette)=0.978 3,分別大于0.8和0.9,說明社團(tuán)結(jié)構(gòu)、聚類特征較為明顯,在該領(lǐng)域的研究較為集中,最終導(dǎo)出17個聚類,如圖4所示。
圖4 關(guān)鍵詞聚類圖譜
其中,聚類塊的位置代表兩個聚類的相關(guān)程度,由于數(shù)據(jù)庫中2021年文獻(xiàn)獲取數(shù)據(jù)不代表全年度的發(fā)布情況,因此對應(yīng)時間段的聚類未體現(xiàn)。
從圖4可以看出兩大密切相關(guān)的聚類群。第一大聚類群是以淺灰色為主體的聚類群,包括“#1應(yīng)用”“#2虛擬實(shí)驗(yàn)”“#5信息技術(shù)”“#10人才培養(yǎng)”“#12學(xué)生”5大聚類塊,從區(qū)塊的顏色深淺代表時間約為2011—2016年,研究主要關(guān)注虛擬仿真等信息技術(shù)在實(shí)驗(yàn)、人才培養(yǎng)上的應(yīng)用。第二大聚類群是以深灰色為主體的聚類群,包括“#6教學(xué)效果”“#8虛擬實(shí)驗(yàn)室”“#11實(shí)訓(xùn)教學(xué)”“#16實(shí)訓(xùn)基地”4大聚類塊,代表時間年度約為2017—2019年,研究主要關(guān)注“實(shí)訓(xùn)”相關(guān)的“教學(xué)效果”應(yīng)用。從2大階段關(guān)注轉(zhuǎn)移可發(fā)現(xiàn),研究正從“如何應(yīng)用”轉(zhuǎn)移到“應(yīng)用效果”上,已開始探索虛擬仿真技術(shù)在職業(yè)教育領(lǐng)域如何應(yīng)用并真正改善教學(xué)效果。但從關(guān)鍵詞中可看出,當(dāng)前尚未出現(xiàn)較為成熟的虛擬仿真應(yīng)用技術(shù)、軟件或產(chǎn)品,沒有出現(xiàn)大范圍的應(yīng)用推廣,這與虛擬仿真技術(shù)研究受限于虛擬仿真硬件和軟件環(huán)境有一定關(guān)系。虛擬仿真應(yīng)用的研究依托于教學(xué)環(huán)境,若教師沒有支撐起教學(xué)的硬件軟件環(huán)境,則無法進(jìn)一步開展精細(xì)化的研究。其次,在具體的專業(yè)課程、某一行業(yè)的人才培養(yǎng)方面未形成較好的經(jīng)驗(yàn)和模式,無法將其有效推廣,除工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用研究屬于較為熱門關(guān)鍵詞外,其他專業(yè)或課程尚未出現(xiàn)。目前虛擬仿真技術(shù)僅在部分高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)行業(yè)熱門,但傳統(tǒng)的行業(yè)領(lǐng)域沒有引入虛擬仿真的需求,導(dǎo)致專業(yè)、行業(yè)人才陪需求尚未探索到合適的虛擬仿真教學(xué)資源,需要教師企業(yè)共同探索研究,設(shè)計更細(xì)致、具體的崗位操作規(guī)范、操作流程等環(huán)節(jié),合作開發(fā)更能面向技能操作實(shí)訓(xùn)的虛擬仿真平臺。
關(guān)鍵詞突現(xiàn)是依據(jù)關(guān)鍵詞在某一時間段出現(xiàn)頻次的高低耦合判斷得到,關(guān)鍵詞突現(xiàn)情況可以反映研究發(fā)展的趨勢,并對研究做出預(yù)測。2002—2021年的虛擬仿真在職業(yè)教育領(lǐng)域的文獻(xiàn)中,排名前25的高頻關(guān)鍵詞突現(xiàn)如圖5所示,可以看出虛擬仿真技術(shù)在職業(yè)教育的研究可以分為以下四個階段,第一個階段(2002—2010年)研究虛擬現(xiàn)實(shí)在實(shí)驗(yàn)、教學(xué)中的應(yīng)用;第二個階段(2010—2013年)研究虛擬仿真的軟件、平臺對實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)及教學(xué)模式的支持;第三個階段(2011—2019年)研究在課堂、教學(xué)、具體專業(yè)的應(yīng)用;第四個階段(2017年— )研究具體課程、課程體系、人才培養(yǎng)體系、新的虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用。由此可見虛擬仿真在職業(yè)教育領(lǐng)域從最初提出應(yīng)用的設(shè)想、到探索應(yīng)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)的支撐、再到分析研究具體教學(xué)的應(yīng)用,最后發(fā)展到支撐職業(yè)技能人才培養(yǎng)體系的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)探索上。
圖5 2002—2021年前25名高頻關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖
未來,隨著政策利好的導(dǎo)向,人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)在教學(xué)教育領(lǐng)域的深度融合,5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,基于人工智能、大數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程教育、虛擬實(shí)訓(xùn)模式有可能會成為職業(yè)教育的主流趨勢,加上沉浸式虛擬仿真設(shè)備技術(shù)的不斷改進(jìn),職業(yè)教育將依托新技術(shù)與虛擬仿真技術(shù)的融合,與高校、企業(yè)開發(fā)出深度定制化的、共享平臺化的實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)課程資源。
本文通過“知網(wǎng)研學(xué)”軟件查出引證文獻(xiàn)數(shù)超過30的僅有9篇文獻(xiàn),其中,中國職業(yè)技術(shù)教育期刊4篇,作者王金崗2篇,且有1篇被引用達(dá)91次,可看出中國職業(yè)技術(shù)教育期刊在虛擬仿真技術(shù)研究領(lǐng)域的論文被多數(shù)作者所認(rèn)可,作者王金崗在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究成果較好。
同時,本文借鑒影響因子關(guān)注發(fā)文2年內(nèi)的被引次數(shù),獲取并統(tǒng)計了該文獻(xiàn)發(fā)表近2年內(nèi)被引數(shù),如表1所示,由表1可以看出2017年發(fā)表的2篇論文《在職業(yè)教育應(yīng)用視角下的VR/AR技術(shù)》《“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下職業(yè)教育課程智慧教學(xué)研究》被引用較多,是其他年份的文獻(xiàn)被引數(shù)的2倍以上,說明自2017年起虛擬仿真可以在職業(yè)教育的應(yīng)用得到廣泛認(rèn)可,但因被引期刊的數(shù)量較少,說明當(dāng)前尚未形成較為成熟的理論體系,也未形成可具推廣價值的應(yīng)用示范。
表1 引證文獻(xiàn)超30的文獻(xiàn)被引數(shù)和被引(2年)數(shù)統(tǒng)計
綜上所述,當(dāng)前各職業(yè)院校已逐步開展了虛擬仿真應(yīng)用研究,成為職業(yè)院校研究信息技術(shù)的熱點(diǎn),年度發(fā)文量分別在2017年、2019年出現(xiàn)了小高峰,預(yù)計在2021年底有更大規(guī)模的增長。但同時也存在以下問題:一是同機(jī)構(gòu)內(nèi)的合作多,跨機(jī)構(gòu)研究較少,缺乏高等院校與職業(yè)院校之間、企業(yè)與職業(yè)院校之間、職業(yè)院校之間的合作,二是現(xiàn)階段的研究領(lǐng)域尚未形成核心作者群,合作的團(tuán)隊(duì)年齡架構(gòu)不合理;三是當(dāng)前研究正從“如何應(yīng)用”轉(zhuǎn)移到“應(yīng)用效果”上,但主要集中在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)和教學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域,尚未形成較好的經(jīng)驗(yàn)和模式,也缺少虛擬仿真應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)研究;四是當(dāng)前研究尚未形成較為成熟的理論或理論體系,也未形成可具推廣價值的應(yīng)用示范。
信息技術(shù)能以最快的速度、最準(zhǔn)確的信息、最靈活的方式更新教學(xué)內(nèi)容,使教學(xué)內(nèi)容始終保持科學(xué)性、新穎性、系統(tǒng)性和綜合性等特點(diǎn),以適應(yīng)培養(yǎng)高素質(zhì)人才的需要[11],硬件設(shè)施和軟件資源是院校應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)的基本保障[12],但當(dāng)前職業(yè)教育工作者和學(xué)者受限于虛擬仿真的設(shè)備的購置成本,教師無法憑借個人或者科研團(tuán)隊(duì)的經(jīng)費(fèi)和資源購置大量的新技術(shù)產(chǎn)品來探索教學(xué)應(yīng)用,成為虛擬仿真在職業(yè)院校應(yīng)用研究和推廣的難題。推動虛擬仿真在職業(yè)院校應(yīng)用研究,必然要從外部環(huán)境(政策層面、合作層面、院校層面)以及內(nèi)在條件(個人層面、團(tuán)隊(duì)層面)同時改進(jìn)。
4.2.1 上級政策引導(dǎo),鼓勵合作提升研究水平
政府有關(guān)的科研主管部門、教學(xué)主管部門需盡快出臺有利于虛擬仿真在職業(yè)教育領(lǐng)域科研、教學(xué)應(yīng)用的政策,加大在虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用的科技發(fā)明、科研課題、專利成果、教學(xué)成果等方面的支持力度,鼓勵高校與職業(yè)院校合作、校外企業(yè)與職業(yè)院校合作、職業(yè)院校之間合作,共同建設(shè)虛擬仿真資源、虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室、合作科研平臺或虛擬仿真應(yīng)用產(chǎn)品,完善共享機(jī)制,促進(jìn)虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用推廣。通過政策導(dǎo)向,將職業(yè)院校以外的優(yōu)質(zhì)高校資源、企業(yè)資源引入職業(yè)院校,創(chuàng)造良好的合作研發(fā)環(huán)境,既可對當(dāng)?shù)氐膭?chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略起到支撐作用,又可提升當(dāng)?shù)氐膭?chuàng)新活力和企業(yè)聚集能力,同時也增強(qiáng)了當(dāng)?shù)芈殬I(yè)院校在虛擬仿真領(lǐng)域的區(qū)域影響力。
4.2.2 院校搭建聯(lián)盟,支持共建形成研究閉環(huán)
2018年12月,工業(yè)和信息化部印發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》,制定出我國虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)整體實(shí)力到2025年進(jìn)入全球前列的發(fā)展目標(biāo)[13],虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入蓬勃發(fā)展時期。各職業(yè)院校應(yīng)利用當(dāng)前發(fā)展的利好環(huán)境,搭建職業(yè)教育虛擬仿真合作聯(lián)盟,引入虛擬仿真行業(yè)的知名專家學(xué)者與企業(yè)技術(shù)骨干,指導(dǎo)職業(yè)院校做好虛擬仿真教學(xué)環(huán)境的建設(shè)規(guī)劃;分期分步驟對院?,F(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)場地進(jìn)行升級改造,提供可以使用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的軟件硬件環(huán)境;借助大數(shù)據(jù)等新技術(shù),共建虛擬仿真資源平臺,為虛擬仿真技術(shù)提供豐富的教學(xué)資源;依托聯(lián)盟定期召開研討會、培訓(xùn)、交流會等,定期發(fā)布新技術(shù)訊息,分享新技術(shù)、新思路,及時分享并推廣行業(yè)較成熟的應(yīng)用成果,拓寬教育工作者和研究學(xué)者的研究途徑。
4.2.3 加快建設(shè)投入,支持科研打磨優(yōu)質(zhì)課程
(1)職業(yè)院校需增加虛擬仿真在教學(xué)、實(shí)訓(xùn)方面的建設(shè)投入,為職業(yè)教育工作者和研究學(xué)者創(chuàng)造良好的研究環(huán)境,使職業(yè)教育工作者和學(xué)者將研究精力集中在現(xiàn)有的虛擬仿真教學(xué)環(huán)境、軟件在專業(yè)、課程、教學(xué)的應(yīng)用上。
(2)職業(yè)院??稍诳蒲?、科技上加大政策支持經(jīng)費(fèi)的投入,由于虛擬仿真等信息技術(shù)研發(fā)的設(shè)備投入成本較高,導(dǎo)致職業(yè)教育工作者和研究學(xué)者無法選擇最新技術(shù)進(jìn)行研究;導(dǎo)致其科研后期的研究結(jié)論不具有普遍性,無法獲得具有示范效應(yīng)的科研和應(yīng)用成果。職業(yè)院校需依據(jù)科研、科技項(xiàng)目研究的內(nèi)容,為新技術(shù)新領(lǐng)域的研究提供合理的支持,如可設(shè)立虛擬仿真研究專項(xiàng)經(jīng)費(fèi),建設(shè)虛擬仿真研究所,面向院校對虛擬仿真感興趣的職業(yè)教育工作者和研究學(xué)者,提供設(shè)備、技術(shù)和經(jīng)費(fèi)方面的支持。
(3)職業(yè)院??稍诮虒W(xué)課程、資源建設(shè)上鼓勵和支持虛擬仿真優(yōu)質(zhì)課程、優(yōu)質(zhì)資源的建設(shè)。新技術(shù)能否在課程教學(xué)中進(jìn)行合理應(yīng)用,取決于教師能否熟練使用新技術(shù)。這就需要教師投入更多時間和精力去學(xué)習(xí)摸索,相對于傳統(tǒng)課堂,教師在使用新技術(shù)應(yīng)用課堂所耗費(fèi)的時間、精力更多。因此,職業(yè)院??赏ㄟ^課時補(bǔ)償、獎勵等方式,鼓勵教師探索建設(shè)虛擬仿真優(yōu)質(zhì)課程、優(yōu)質(zhì)資源。
4.2.4 教師細(xì)化研究,探索創(chuàng)新提高科研能力
已有研究多為虛擬仿真技術(shù)與教學(xué)應(yīng)用簡單疊加,缺乏有效的理論框架設(shè)計。職業(yè)院校的教育工作者和研究學(xué)者在進(jìn)行職業(yè)教育領(lǐng)域虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用研究之前,應(yīng)轉(zhuǎn)換思路,充分調(diào)研,多方合作,結(jié)合專業(yè)課程教學(xué)需求、行業(yè)專業(yè)人才培養(yǎng)需求探索研究。
(1)從前期的教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計、教學(xué)資源設(shè)計、收集學(xué)習(xí)者反饋信息、分析學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、教學(xué)評價全過程各方面,進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃,合理分工,精準(zhǔn)采集、可視化對比分析,深度剖析虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)的效果,形成有效的應(yīng)用示范。
(2)探索跨行業(yè)的融合創(chuàng)新,積極探索“虛擬仿真+”行業(yè)應(yīng)用的可行性,探索虛擬仿真資源或虛擬仿真軟件的教學(xué)應(yīng)用,探索基于人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)與虛擬仿真技術(shù)的融合創(chuàng)新。
(3)可以與高校、企業(yè)合作,探索創(chuàng)新的合作模式,深入剖析課程需求、專業(yè)需求和人才培養(yǎng)需求,精準(zhǔn)設(shè)計、開發(fā)出具有深度定制化的、共享平臺化的、面向具體崗位和具體操作流程的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)軟件和教學(xué)資源。
4.2.5 團(tuán)隊(duì)科學(xué)培育,積極孵化共建核心團(tuán)隊(duì)
結(jié)構(gòu)合理的學(xué)術(shù)梯隊(duì)和持續(xù)的人才培養(yǎng)是科研團(tuán)隊(duì)保持持續(xù)創(chuàng)新能力的核心[14],職業(yè)院校虛擬仿真研究團(tuán)隊(duì)中,架構(gòu)“金字塔式”的梯隊(duì)有利于團(tuán)隊(duì)良性發(fā)展,團(tuán)隊(duì)目標(biāo)一致,形成能夠充分發(fā)揮潛能的分工、并與外部環(huán)境協(xié)調(diào)一致時,才能產(chǎn)生推動整個團(tuán)隊(duì)發(fā)展的協(xié)同力[15]。因此,研究團(tuán)隊(duì)中應(yīng)由擁有卓越的學(xué)術(shù)帶頭人、較高學(xué)術(shù)水準(zhǔn)的學(xué)術(shù)骨干、年輕教師組成,結(jié)合團(tuán)隊(duì)特長和特色做好明確清晰的研究規(guī)劃,通過加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作、校企合作,共同孵化研究成果,培養(yǎng)和孵化核心研究團(tuán)隊(duì),實(shí)現(xiàn)助力虛擬仿真科研成果的研發(fā)和轉(zhuǎn)化推廣。
虛擬仿真技術(shù)廣泛地應(yīng)用到職業(yè)院校的課堂教學(xué)中是職業(yè)教育發(fā)展的必然方向,它將和新信息技術(shù)一起與職業(yè)教育融合,促成新的教學(xué)模式和教學(xué)方法的形成。如何讓虛擬仿真技術(shù)在職業(yè)教育領(lǐng)域中發(fā)揮其更大的積極效用,還需要廣大職業(yè)教育工作者和研究學(xué)者不斷的探索和實(shí)踐。