二、课题研究的目的、意义和研究基础

（包括课题研究涉及的专业领域、国内外研究现状、存在的主要问题，研究目的和意义，前期研究基础等。）

（一）课题研究设计的专业领域

本课题主要以高职院校计算机专业的、工业机器人 - 自动化生产线及电气自动化或者建筑电气专业为例，对于其虚拟仿真实训教学保障机制及评价机制进行探究。

（二）国内外研究现状

1.国外方面

早在伊拉克战争之初，美国军方就采用三维虚拟仿真技术模拟巷战来训练美国士兵，虚拟仿真技术，最早应用于美军的作战模拟系统，随后才为各界所关注并且在其他领域进一步发展。现在，虚拟仿真技术已被广泛应用于教育教学、经济管理、航空航天、交通运输、军事模拟、机械制造、船舶工程以及医疗卫生等各大领域。虚拟仿直技术运用在实训教学领域，国外的应用比较里，研究成果也具有有一定的借鉴意义。国外部分开展虚拟仿真实训教学的实践案例列举如下表所示:

2.国外方面

随着人工智能、互联网+教育等技术的发展速度加快,虚拟仿真在国内实训教学中的应用越来越广,并在教学实践中取得了一定教学效果。由于传统实验教学模式具有高昂实验成本、巨大安全隐患和场地条件要求苛刻等弊端，当前的工科和医学院校，已在逐步抛弃此模式，并开始逐步建立虚拟仿真实验教学模式。为鼓励发展虚拟仿真实验教学模式，教育部在2015年设立了100个国家级虚拟仿真实验教学示范中心，2016年又新增了200个，后来又计划在未来4年内立项国家级虚拟仿真实验项目1000项。互联网技术及虚拟仿真技术的发展进入快车道，教育界人士也开始青睐于虚拟仿真实训平台这一教育资源。目前国内投入运营的虚拟仿真实训平台屈指可数，比较典型的是西南交通大学龙绪明教授率领团队开发的SMT虚拟实践平台，目前已被西南交通大学使用。虚拟仿真技术在教育领域中的研究引起研究者的关注，教育部颁发的《教育信息化十年发展规划》中提出了高等教育信息化建设虚拟实验室校园建设的发展目标。我国大力支持与鼓励虚拟仿真在职业教育中的应用，在教育资源和教学实践两方面都提出了不同的要求。例如，在教育资源方面，教育“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”，针对各级各类教育的不同需求，遴选和开发套虚拟仿真实训实验系统;在实践教学方面，各级各类教育“加强实践教学，创新仿真实训资源应用模式，提高使用效益”。虚拟仿真技术在职业教育领域当中建设的如火如荼，如深圳某科技有限公司建设的一款服装一体化设计仿真教学系统:主要包括3D虚拟设计、3D动态试衣、3D面料仿真、3D面料素材库等，在某职业院校中进行了运用，并取得良好教学效果。在中等职业院校当中，某学校对于电工电子课程教学采用了LabVIEW和Multisim仿真，使电路原理的分析更加简单直观。虚拟仿真实验教学应用采用的技术手段主要包括以下几种;可视化技术，多媒体技术，人机交互技术，仿真技术，虚拟现实技术，虚拟仿真技术等。

3.存在的主要问题

国内外的相关研究都表明了在实训教学中采用虚拟仿真技术能够大大改善教学效果，但是有关于虚拟仿真实训教学在具体专业中应用的系统研究则较少，关于虚拟仿真实训教学的保障机制和评价机制的实践探究更是缺乏。虚拟仿真实训平台在职业院校实践教学中的应用还处在起步阶段，还需要继续探索一条充分发挥其作用的道路，对于保障机制及评价机制的探究则更需深入。

（三）研究目的

本课题在调查虚拟仿真实训教学的现状及存在问题的基础上，构建虚拟仿真实训教学保障机制及评价机制，以期促进虚拟仿真实训教学资源及系统功能不断改进与完善，提高了虚拟仿真实训教学质量。

（四）研究意义

一方面，丰富了高职专业教学理论。本课题对于虚拟仿真实训教学保障机制及评价机制进行完善，同时论证了虚拟仿真实训教学促进高职学生专业实习的有效性，能进一步拓宽虚拟仿真实训教学的应用领域，也为同行们提供重要的借鉴。另一方面，此项研究来自高职院校基层，适应职业教育特色，特别是找准了当前职业学校实训这一切入点，开展研究，有利于促进虚拟仿真实训教学在高职院校中的推广及教学应用，客观的评价方式也使学生的成绩评价更加公正，老师的教学精力也能够大大节约。同时有利于加强虚拟仿真实训资源及实训平台建设、实验教学改革等相关培训，提高教师对模拟仿真教学的认识以及资源建设能力，促进模拟仿真教学改革。

（五）前期研究基础等

学校图书馆资料齐全、网络上也可查阅大量的文献资料，课题组成员现已收集大量研究相关资料并进行整理；

本人曾参加过项目课题，小组成员熟悉了解相关调查法的使用，有前期的准备经验和研究基础；需要的部分数据资料（网站、数据资料等）已经下载保存；

课题组成员都是任教多年的专职教师，有任教经验，有的还是相关部门的指导老师，能为调查、分析当前现状以及提出建议；还有专门负责管理工作的老师，对相关政策都比较清楚。

三、课题研究内容、研究方案、创新点和关键点

（包括具体研究思路、方法和技术路线等，课题研究重点、难点、创新点等。）

（一）具体研究思路

本课题对于虚拟仿真实训教学保障机制及评价机制进行研究，研究主要按照一下思路进行：

第 1 部分，包括问题的提出，所研究课题的背景与来源，从我国职业教育发展情况从而提出了高职技术人员技能需要，以及当前高职专业教学、实训中所存在的一系列问题，探讨本项研究的目的与意义，并规划课题研究的结构。

第2部分，首先对提出了虚拟仿真实训教学的概念界定，分析虚拟仿真技术在职业教育中的应用意义，然后以高职院校计算机专业的、工业机器人--自动化生产线及电气自动化或者建筑电气专业为例，对于其虚拟仿真实训教学开展的现状和存在的问题进行调查。

第3部分，在前期调查的基础上，从专业特色和具体的人才培养需求分析入手，以工作过程系统化和虚拟现实技术为基础，分析保障职业教育虚拟仿真实践教学运行的机制。

第 4 部分，结合教学实践研究虚拟仿真实训平台投入使用后，通过平台管理接口进行远程评价的机制，为二次开发提供依据，完善实训教学平台的功能，促进资源的持续改进与完善。评价机制包括: 评价指标体系构建、指标权重确定以及综合评价等方面。

（二）研究方法

文献法：通过中国知网，图书馆文献，中文期刊网，百度文档等平台进行搜索，查阅，翻译，分析相关资料，并从中获取有用的、正确的、具有参考价值的信息从而达到笔者所要研究的相关课题或内容的探索研究以及全面性认识。通过在中国知网一键检索有关虚拟仿真实训教学现状的硕博论文，以了解不同地区不同学校的虚拟仿真实训教学保障及评价机制现状。在阅读大量文献为基础上，不断完善自身已有的相关理论体系，努力把握正确的研究思路与方法，结合研究的具体内容，获得有实际价值的研究成功。

调查访谈法：自制调查问卷及访谈提纲，以本人所在高职院校的学生及教师作为调查对象，针对“您所在学校虚拟仿真实训教学开展现状及情况如何”等问题，了解学生和教师角度关于虚拟仿真实训教学实施情况的看法及意见。在授课结束后，对学生进行访谈。了解学生在教学中的实际感受；

教育实验法：在实验班采用改进后的虚拟仿真实训教学保障及评价机制方案，在对照班仍旧采用原有的机制。实验开始前对两个班级进行前测，实验结束后，对效果进行分析比较，探究改进后虚拟仿真实训教学保障机制及评价机制的有效性。

（三）技术路线

本课题研究按照发现问题——解决问题的思路进行，主要开展的技术路线如下：

阅读文献、查阅资料→分析虚拟仿真技术在职业教育中的应用意义→调查高职院校虚拟仿真实训教学开展的现状和存在的问题→构建保障职业教育虚拟仿真实践教学运行的机制→提出完善虚拟仿真实训教学的评价机制→总结

（四）课题研究重点

结合研究调查出的高职院校虚拟仿真实训教学中出现的问题，从专业特色和具体的人才培养需求分析入手，构建虚拟仿真实训教学保障机制。

（五）难点

在分析并提出虚拟仿真实训教学评价机制时，需对于评价机制的评价指标体系构建、指标权重确定以及综合评价等方面进行确定，涉及到多方面评价数值的整合，具有一定的难度。

（六）创新点

现有关于虚拟仿真实训教学在具体专业中应用的系统研究较少，关于虚拟仿真实训教学的保障机制和评价机制的实践探究更是缺乏，本课题立足于高职院校教育教学实践，对于虚拟仿真实训教学保障机制及评价机制进行研究，具有一定的创新性。

四、预期效果与成果

（包括课题研究预期效果、成果形式及成果提交方式等。）

课题预期研究效果：预期本课题研究形成的系统性的虚拟仿真实训教学保障机制及评价机制，使我们对虚拟仿真实训教学的价值有更全面的认识和实践指导，在高职院校中得以广泛推广和应用，为教育改革提供新的思路。

成果形式：课题研究时，形成项目研究报告或论文等内容。

成果提交方式：以电子版形式向学校和上级主管部门提交。

五、课题经费使用计划、研究进度安排

（包括课题经费使用计划、时间规划和进度安排等。）

（一）课题经费使用计划

（二）时间规划和进度安排等

第一阶段：准备阶段（2022.8-2022.10）

收集文献资料，查阅相关的文献资料。准备调查问卷及访谈提纲，邀请专家访谈，制定下一步具体措施。

第二阶段：实施阶段（2022.11-2023.5）

进入研究学校进行调查和访谈，对于结果进行整理分析，书写初期的研究报告与论文。召开课题组成员会议，不断修改研究报告与论文。

第三阶段：总结阶段（2023.6-2023.8）

汇总研究资料，撰写结题报告，开展结题鉴定会，推广研究成果，并向上级相关部门报送材料。

本人承诺申报书填写的各项内容属实，没有知识产权争议。如获准立项，本人遵守有关课题管理规定，按照申报书填报的研究内容和时间如期完成研究任务，自觉接受课题检查与监督管理。课题获得的知识产权由教育部高等学校科学研究发展中心和课题承担单位共同所有。

课题负责人（签字）：

年 月 日

（请填写学校对本课题的推荐意见，意见包括但不限于申报书内容是否属实、学校是否能够保证为该课题的研究提供条件与时间、是否同意对申请人在研究周期内完成预期工作提供信誉保证等方面。）

单位负责人(签章): 学校公章：

年 月 日

（请专家组填写评审意见并签字。）

评审专家签字： 评审组长签字：

年 月 日

（教育部高等学校科学研究发展中心填写立项意见并盖章。）

（公章）

年 月 日