虚拟现实培训(精选12篇)
虚拟现实培训 篇1
摘要:神经介入放射技术已成为脑血管病微创诊治的重要手段, 在国内外逐渐推广应用。随着医学技能培训方式由以病人为中心向以受训者为中心模式的转变, 新的神经介入治疗培训体系的开发与应用已成为迫切需要。虚拟现实技术具有高逼真度、交互性强等优点逐渐被应用于神经介入治疗等外科手术技能的培训, 并获得了满意的效果。
关键词:虚拟现实,培训,血管内介入技能
神经介入技术的不断改进和新的介入器具的研发, 极大的促进了神经介入放射学的发展, 在国内外已有越来越多的单位和医师正在从事或准备开展这一工作。但目前在神经介入治疗方面经验丰富的医师非常少, 影响着该技术的推广与应用[1]。加强神经介入治疗的规范化培训已经成为重要工作。为此, 国内外学者提出了诸多方案, 其中研究最多的就是应用虚拟现实技术对手术进行仿真, 以提高手术安全性和培训效果[2]。
1 医学技能培训方式的转变
作为解决人类健康问题的医疗行为, 一旦发生错误将可能导致灾害性的结果。但遗憾的是, 无论是在发达国家还是发展中国家, 医学错误的发生率依然较高。在美国, 每年因为医疗错误导致44, 000-94, 000人死亡, 而备受公众和医学专业人士的批评和重视[3]。尽管如此, 大多数先进的医疗技能依然是通过传统的监督指导方法 (apprenticeship) 在临床病人的诊疗实践中所获得, 即受训者在经验丰富老师的指导下进行操作。这一培训体系是非系统的、受病人住院随机性的影响, 而且受训者无法持续接触所有基本的医疗情况。此外, 当前的培训中还无法对受训者的表现进行客观评估反馈。
随着医疗模式和医疗环境的不断改变, 在当今以操作为基础的医学操作技能的学习往往非常困难, 以至于传统的在病人身上学习的培训方法已变得不能接受。手术技能的教学方式正在改变。医学技能培训也逐渐由以病人为中心 (patient-center) 转变为以受训者为中心 (learner-center) 的模式:即远离患者, 以受训者的接受能力和速度进行调整, 有更多机会安全的从错误中学习的模式。这种操作技能培训模式改变的目的就是为了提高医疗质量, 避免对病人造成不必要的伤害。
2 神经介入治疗的特殊性
以经动脉内的栓塞治疗和血管成形术为代表的神经介入治疗, 对病人而言具有与微创外科相近的益处, 如对机体的微侵袭、减轻痛苦、缩短康复时间及患者可更快回到工作中。但与微创外科相似的是, 血管内操作需要医生在二维视频成像系统导引下进行操作, 将不同的设备通过体表的小切口送进体内。虽然因为创伤较小而有益于病人的治疗和恢复, 但它本身却为术者的操作带来较多的困难。因为术者无法直接看见或触摸到组织, 这意味着通过视觉和触觉接收到的信息大打折扣, 想做到操作器械、导管和导丝时的手眼协调配合是很难的。由于体腔壁的支撑作用, 器械运动方向会与个人的直觉相反, 操作长导丝等介入器材的本体觉和视觉相结合的问题;所有这些障碍结合在一起, 对想通过培训掌握神经介入技术的医师是很大的挑战。
3 虚拟现实技术与技能操作培训
3.1 传统操作技能培训方法的缺陷
如前所述, 传统的以病人为中心的培训技术已逐渐变得无法接受。可能取代以病人为中心的训练方式是采用不同的模拟手段, 包括体外模型、动物模型和基于计算机模拟的方法。简单可变的解剖模型已被应用于外科手术的训练和评估。此类模型还可应用于在超声引导下的穿刺培训, 或作为管道被应用于导管和导丝操作技术的培训。但此类模型往往价格非常昂贵, 经过多次穿刺后将最终被破坏, 同时所使用的材料往往不易根据不同的解剖结构和病理条件进行改变。当然, 外科医生的技能培训也可以采用动物模型进行操作培训, 后者能够提供真实的生理条件和手感, 但难以复制出与人类病理状态一致的模型, 而且动物的解剖与人体还有不同程度的差别。同样的, 动物模型的制作和维持往往也是非常昂贵的, 而且还存在政治和伦理上的问题[4]。
3.2 虚拟现实技术的优点与应用
虚拟现实技术 (Virtual Reality, VR) 是许多高技术专业培训的最新进展[5]。该技术可以被定义为一个基于交互式3D可视技术的交流界面, 允许使用者与模拟真实世界经验的相互作用, 并整合不同感觉输入。它所涉及的内容包括对医学数据的交互与可视化, 以及对于虚拟人体器官在虚拟手术器械作用下的各种变化的模拟和对操作人员的各种感官反馈 (如视觉反馈和力量反馈等) 的模拟。虚拟三维模型还可以帮助医生做好术前准备, 通过虚拟内镜和虚拟手术, 在真正手术前可以模拟整个手术过程, 并可以选择最安全有效的路径以避免实际手术中的风险。
1991年Satava首次提出将仿真技术应用于外科手术的技能培训。但对该培训方法的接受是很缓慢的, 因为各医学团体的怀疑及缺乏能够证明其效能的有良好对照的临床研究。在最近的双盲随机研究中, Grantcharov及同事[6]报道经VR培训的住院医师在以腹腔镜行胆囊切除术中所犯的错误较经传统标准培训的群体少。该研究与Yale的发现一致, 经VR培训的医师较对照组, 术中错误少6次, 操作快30%[7]。尽管这两个研究的参与者数目都很少, 但在Yale研究中差异的统计学效力却很大 (P<0.001) 。这些研究对国内外关于手术技能的培训体系产生了巨大影响。美国外科医师学会已发表的白皮书中确定在促进患者安全运动中绝对支持VR技术的应用。
4 虚拟现实技术在神经介入治疗培训中的应用
关于医学模拟技术研究的系统评价结果显示, 已有一些证据支持在受训者应用模拟器进行反复训练并且能够提供受训结果反馈的情况下, 运用模拟技术进行医学教育培训将能提高受训者的学习效果[8]。
4.1 血管内介入治疗系统培训模拟器
血管内介入治疗系统培训模拟器 (Vascular Intervention System Training simulator, VIST) 是由一个基于个人电脑的软件界面 (Procedicus) 和允许使用者插入和操作导管、导丝、支架、球囊和血栓保护装置等材料的触觉传动机械装置组成。该装置可以在同步影像显示时, 准确传递触觉反馈 (如硬导丝通过弯曲血管或病变时所遇到的阻力) 。模拟入路是股动脉入路并实现真实器械 (导丝、导管等) 的操作, 还有提供独立控制器以模拟支架释放、球囊扩张和造影剂注射。以脚踏板的方式启动模拟的透视影像, 而通过计算的血流动力学可以模拟血管造影成像。使用者可操作功能包括DSA床的移动、透视C臂位置摆放、导管和导丝的超选、路图、图像回放功能以及血管直径测量功能。通过将病人实际的CT扫描影像导入计算机内进行三维的影像重建形成病例特异性的脑供血动脉解剖模型。诸如动脉狭窄等特殊病变可以通过软件增加到血管模型上。因此, 一次重建主动脉弓和弓上大血管可被用于建立不同部位的多个不同病变。
4.2 虚拟现实技术在神经介入培训应用研究结果
Hsu等[9]在一项关于应用现实虚拟技术进行颈动脉支架成形术培训的研究中, 按照受训前手术经验分为初学者和经验丰富者两组, 92%有经验术者能够成功完成预测验, 而仅有63%的初学者能够完成预测验, 培训前平均操作时间分别为29.9min和48min。在短期培训30-60min后, 无论是新学者还是有经验的术者在手术成功率和安全性方面具有显著的提高, 特别是新学者能够快速达到经验术者的水平 (培训后两组的平均操作时间分别为 (24.5±2.9) min和 (20.2±4.1) min) 。在初学者与有经验的术者间唯一的差别就是完成手术的时间。但作为技术能力评价的替代标准, 手术时间本身并非手术质量的准确评价标准。同时, 与未接受培训者比较, 受训者认为VR模拟培训能够提高其血管内治疗技能并更有志于从事血管外科。
在另一项应用血管内模拟器培训颈动脉支架成形术的对照研究中[10], 5位具有丰富经验的受训对象 (完成300例以上包括颈动脉血管成形和支架成形术的介入手术经验) , 另16位受训者均为初学者 (少于5例的介入治疗经验) 。在初学者组中, 培训前后的评分有明显的升高 (17.8±15.6 vs 69.8±9.8, P<0.01) , 完成操作时间由培训前的 (44±10) min降至 (30±8) min, 而透视时间从 (31±7) min降至 (23±7) min。在经验丰富术者组中, 培训前后各项观察指标没有显著差异。在模拟器的观察结果与现实状况下的介入操作之间的相关性目前还尚未明确。关于培训技能转化的研究对于建立模拟器培训相关性是至关重要的。一项将受训者随机分为未培训和导师指导下的模拟器培训两组的对照研究, 结果显示模拟器受训组的患者治疗中能够很好体现培训技能的转换。应用基于计算机环境下的模拟器模型培训腹腔镜、肠镜和麻醉技术所证实的临床效果, 在应用血管模拟器培训对介入技术的提高效果也同样得到再次证实。
当然, 虚拟医学手术是一种技术难度较大的应用技术, 虚拟手术的成功在很大程度上依赖于其对真实手术过程的仿真程度, 与其它虚拟现实应用相比, 它的特点是:①虚拟场景复杂:需要产生多层次、多种形态、相联关系复杂的三维虚拟人体组织。②人机交互性强, 要求定位和反馈精确度高, 实时性强。③具有任意性、可重复性等优点。
5 问题与展望
VR技术在病人的医疗安全、改进训练效果、新操作的开发以及首次展示等方面的潜力是令人欣喜的。尽管已有10余年的应用历史, 但现在可以明确VR技术在增进操作者表现方面的研究非常少见。VR在医学中的应用尚处于萌芽阶段, 且价格昂贵, 距离临床应用还有一定的距离, 尚有很多问题未能解决, 如:可视化模型精度、物理模型精度、触感装置力反馈精度不足以及仿真实时性与精确性的矛盾等。相信随着计算机、多媒体技术的发展以及各国对虚拟现实技术的日益重视, VR在医学中的应用必将更加广泛。同时也应该看到, 若要实际论证该技术作为一个培训工具的价值, 还需要有更多设计良好的前瞻性对照临床实验。
参考文献
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虚拟现实培训 篇2
中小企业实施培训虚拟管理的最佳方式应该是委托专业机构培训与鼓励引导员工自我开发相结合。这样可以集中以上两种培训方式的优点,并可减少或避免其缺点。其突出的优势主要表现在如下几个方面:一是相结合的方式可以进一步密切企业、员工和培训机构三者之间的关系,为取得更好的培训效果奠定基础。二是由于这种培训方式是企业、员工和培训机构三方共同投资,共担风险,共享收益,风险共担,这种利益共生体将最大限度的调动培训参与各方的积极性,能大大提高培训投资收益率。三是这种培训运作方式既能满足企业战略发展对培训的要求,也能满足员工个人的职业生涯发展对培训的需求。在培训中关注员工个人的需求,这是一种全新的企业培训意识,符合“以人为中心”的现代管理理念。
论农机技术培训的现实途径 篇3
1 抓好农机技术培训的“四个先”
新形势下的农机技术培训工作与其它工作一样,必须要做好整体谋化,充分准备,分段实施,重点安排。(1)先作规划;(2)先编教材;(3)先作调查;(4)选取基地。
2 搞好农机技术培训的“四结合”
2.1 培训农机驾驶员与培训农机大户相结合、以培训农机大户为主
根据农机化发展的实际情况,农机技术培训工作要注重调整思路,把农机大户作为培训的重点,充分发挥农机大户的典型示范作用,进一步引导广大农民应用农业机械的积极性。
2.2 “死”教材与“活”教材相结合,以“活”教材为主
农机技术培训要在培训教材改革上下工夫,努力满足适合本地实际和受训者需要的“活”教材。要根据受训者所使用的机械、技术的变化,以及新机械、新技术发展趋势,不断更新培训内容,探索出培训方式和修改教材的新思路。
2.3 静态培训与动态培训相结合,以动态培训为主
在培训大纲总体规划指导的前提下,不拘形势,在课堂授课的同时,必须在现场讲解,为受训者进行实际操作,理论与实践相结合,让受训者听得懂,看得见,学得会,用得上。
2.4 “长期”培训与“短期”培训相结合,以短期培训为主
农机技术培训一般不能时间过长,时间过长容易给受训者带来不便,使一些受训者在受训期间贻误农时和其他工作;而“短而精”的培训都是一些农民急需的适用技术,受训者可以在短时间内接受强化培训,学得快,用得上、效果好。
虚拟现实培训 篇4
实施有效、系统的安全培训, 提高煤矿工作人员安全技术水平和预防、处理事故的能力, 对于煤矿的安全生产至关重要。传统煤矿安全培训教育方式以学习规章制度为主, 大部分都是文字资料, 培训时枯燥无味。多媒体课件以及煤矿拍摄的生产过程和事故案例再现的视频, 由于很多事故无法真正再现给培训人员, 不能充分展现声音、图像、动画和人机交互相结合的特点。因此, 传统的培训手段过于单一, 培训效果很不理想。
针对目前传统煤矿安全培训中存在的问题和局限, 本文采用现代化煤矿安全培训方法, 将虚拟现实技术[1-2]应用于煤矿安全培训, 运用3D仿真技术, 汇集采矿工程、安全科学与技术、计算机科学、三维造型技术、可视化技术及视频合成技术等, 结合机械、电、光、磁、声等综合技术将煤矿风险预控、事故案例再现和事故应急救援以三维仿真和人机交互的方式展现在培训者眼前, 实现三维的高度仿真效果, 使培训者如亲临煤矿生产或事故现场。
基于虚拟现实技术的煤矿安全培训系统在安全生产教育方面发挥独特的作用, 适合煤矿安全培训部门集中学习和生产部门每天的班前会学习, 并通过三维仿真和交互形式使煤矿员工有如沉浸于真实的现场, 达到良好的学习效果。
1 系统设计
煤矿安全培训系统主要利用虚拟现实技术, 以实现不安全行为及其可能造成的后果、典型安全生产事故案例和煤矿安全事故应急预案的高度仿真和人机交互为目的, 使学习者近于亲身体验不可再现的虚拟环境, 从而产生良好的教育效果。煤矿安全培训系统主要应用3DS MAX进行建模、贴图和渲染, 利用Virtools DEV工具实现人机交互。针对煤矿三维动画仿真度不高的缺点, 本系统设计原理如图1所示。
基于虚拟现实技术的煤矿安全培训系统由煤矿风险预控、事故案例再现、事故应急救援3部分组成, 如图2所示。煤矿风险预控主要实现煤矿地面环境和井下环境 (包含地面、机电设备、巷道、采煤工作面等) 的三维仿真, 同时可以自由漫游于井下, 并且模拟一些基本的井下操作;事故案例再现主要通过三维再现煤矿近些年发生的典型安全事故案例, 并且分析事故原因;事故应急救援主要针对煤矿易发生的水灾、火灾、机电、瓦斯和顶板5类灾害事故制作完整的灾害事故应急救援三维仿真。
2 系统实现
首先进行前期调研。根据具体要求, 选择相关危险行为、事故案例和实际应急预案, 详细搜集其资料, 积极联系、询问煤矿技术人员, 了解事故发生前员工进行的操作, 调查、分析事故发生的原因, 制定安全事故应急预案。将所得资料去粗取精, 由表及里地分析研究, 找出原因, 为不安全行为事故的虚拟仿真提供数据依据, 对煤矿安全事故进行准确的分析与定位。咨询相关专家、工程技术人员, 以实现高度仿真为目的, 构思出三维仿真手法。
本系统采用3DS MAX软件来完成煤矿设备模型和场景仿真, 利用Virtools DEV工具实现人机交互。
2.1 基本模型构建
2.1.1 井下设备建模
系统的设备建模主要采用多边形建模技术。简单的小型设备模型只需构建简模, 贴图则利用图片处理软件生成。复杂的大型设备如综采机、液压支架、连采机等, 为达到对其高度仿真的效果, 首先需要收集相关大型设备的技术资料 (图片、外形尺寸、机构运动参数等) , 构建大型设备模型采用先精模后简模[3]的设计方法。井下煤炭的机械化开采是一个相当复杂的生产线。例如上百台液压支架, 再加上刮板输送机、综采机、连采机等复杂的设备模型, 势必会造成场景的数据量膨胀, 导致工作软件的崩溃。目前的模型设计大多采用构建简模和减少模型面数的方法来解决此类问题, 但会使模型的仿真度降低, 达不到真实的效果。因此, 本系统从硬件和制作技术上解决这一问题。硬件上, 需要购置图形工作站级别的高档计算机;制作技术上, 应先做井下设备的精模, 然后在精模的基础上再派生出简模, 在构建大场景中远景采用简模, 近景则使用精模, 以此来解决大场面制作的数据瓶颈问题, 避免了以往三维仿真动画中大型机械模型仿真度不高的缺点。
不一样的设备结构导致所发生的案例也不一样, 大多数煤矿经过整合, 不同种类的机械设备所存在的差异会更多。因此, 设备装置的原始修改堆栈的数据必须保存, 以利于数据资源的再利用, 提高项目完成质量和加快项目完成进度。
采用纹理贴图的制作和处理方法制作逼真度高的贴图, 不仅可以减少模型的面数, 同时可以达到很好的仿真效果。综采机模型如图3所示。
2.1.2 地面和井下巷道建模
地面环境模型主要展现煤矿的外部地貌以及地面各单位和设施的布置情况。井下巷道环境属于有尺度的空间, 所以应依据尺寸参数来构建巷道的三维模型[4]。为使模型更加逼真, 首先通过煤矿地图和实地拍摄实物收集煤矿地面地形的相关数据, 通过巷道和工作面设计图纸来获取井下巷道布置的数据, 然后建立模型。巷道模型如图4所示。
2.1.3 人物仿真
三维仿真动画的主体是人, 人物模型和动作制作是否逼真, 直接反映了整个培训系统的仿真质量。首先对系统中人物的运动特性进行分析来构建基于曲面细分[5]的人体外形建模。曲面细分的建模技术可以使人物运动时产生的效果更加逼真, 在表现人体运动产生的皮肤拉伸和挤压时不会出现失真效果。人体骨骼则采用正向运动和反向运动学技术来进行运动模拟, 使人物模型在模拟动画时更加合理。最后使用蒙皮技术使人物外形模型和骨骼模型进行连接, 形成完整的人物模型。人物仿真的工作量主要集中于模型的动作表现, 应将人物动作分类, 建立人物动作库。为了避免出现人物动作仿真不真实的效果, 首先需要现场请井下工作人员表演容易引起安全事故的动作, 用摄像机拍摄, 然后将动作采集下来作为模型动作表现的分析资料。人物动作可以脱离大场景而单独制作, 但需要一些道具, 如拧螺丝时手中需拿有扳手, 同时还有被操作的对象, 如挡板等, 这些必要的条件应在制作过程中予以满足。因此, 人物动画制作时应该采用“大兵团作战”的方式, 多个人员可以同时完成各种人物动作, 实行程式化制作, 当人物动作完成之后由专门负责的人员来调整人的面部表情、身上配件等。这样就能保证方便快捷、高质量地完成人物动画的制作。人物仿真如图5所示。
2.2 场景构建
基本模型完成后, 需要合成综合的静态场景。把设备和人物模型按照规定的尺寸分别布置在地面场景和井下巷道场景中。布置模型时需要注意模型的大小和距离的比例, 否则会出现不协调现象。合并入支护、电缆、水沟、机电设备及各种管道等设备模型, 使井下环境更加真实。静态场景仿真如图6所示。
由于静态场景仿真无法模仿瓦斯、水灾、火灾等安全事故的场景, 所以采用动态仿真技术十分必要, 本系统采用环境特效编辑器制作爆炸、烟雾等特效。煤矿生产过程中物体下落伤人的事故较多, 如煤块下落、片帮、冒顶等。目前, 大多使用传统的手工方式来描述这类问题, 但感觉不真实, 且费工费时, 在本系统中采用物理模块及反应堆动力学技术, 更真实、自然地反映事故案例的过程。
最后进行灯光的设置, 由于井下环境中物体属性的差异, 使得对井下环境中照明效果的表现难度加大。以往采用普通的标准光照明方法, 其表现力往往不能令人满意。本系统中采用全局光照明, 并使用光线跟踪和光能传递技术, 在后期的特效合成中采用光斑特效和体积光技术。瓦斯爆炸场景仿真如图7所示。
2.3 系统后期合成
前期制作完成后, 要使用Adobe Premiere Pro将前期完成的动画片段和配音等内容进行后期合成, 以形成最终的三维动画[6]。后期将各个片段形成案例素材, 并将生成好的案例素材连接在一起, 同时有一些重要工作需要注意, 例如, 在编辑的同时可能有新的创意产生, 或者需要一些特殊的转场效果和连接技巧, 这时特效的制作就需要与编辑进行协调。最后, 将编成的片段添加背景音效, 采用音效仿真技术将现场中真实的音响效果与画面结合在一起, 给人以身临其境的感觉。
系统的交互式部分使用Virtools DEV[7]进行整合。Virtools DEV可以有效地将3D模型、2D图形和音效等整合在一起, 是具备丰富的互动行为模块的实时3D环境虚拟实境编辑软件, 可以制作出许多不同用途的3D产品。将前期完成的模型导入Virtools DEV进行组合, 以形成完整的场景模型并进行交互式系统的制作。虚拟交互场景如图8所示。
3 关键技术
粒子系统是模拟不规则物体较成熟的一种方法, 该方法充分体现不规则模糊物体的动态性和随机性, 主要用来实现基本模型结构无法实现的运动、形状和动力学效果。粒子系统可以很好地模拟火、水、气体等许多自然景象。本系统使用粒子系统来实现煤流动的动态效果, 把每个煤块都定义为一个有生命周期的、随机运动的、改变运动状态的粒子, 最后动态地控制粒子系统的运动轨迹来实现煤壁片帮、冒顶和煤块沿胶带运动的效果。
碰撞检测是虚拟现实交互的关键技术。碰撞检测问题[8]基于现实世界中一个普遍存在的事实:2个不可穿透的对象不可能在同一时间共享相同的空间区域。为了防止系统中运动的物体发生彼此穿透的现象, 本系统中碰撞、挤压等事故再现和漫游系统均采用碰撞检测技术。由于系统有很强的实时性要求, 同时碰撞检测必须高效、精确, 基于以上要求采用实时碰撞检测技术。
4 系统应用
煤矿安全培训系统由煤矿风险预控、事故案例再现、事故应急救援3个模块组成, 煤矿工作人员可以根据工种的需要选择相关的学习内容。例如, 液压支架工进入煤矿风险预控模块后可以了解到综采工作面中相关的危险源、后果及相关责任。当液压支架工推移、动作支架, 有行人通过或者架前有人作业时, 容易发生顶板垮落、单体支柱倾倒、巷道片帮伤人;支架移动过程中, 支架和溜槽之间容易挤到人。液压支架工还可以控制虚拟矿工模拟操纵综采工作面的液压支架完成降架、移架、升架和推溜的整个操作过程。事故案例再现模块通过三维动画再现国内一些典型的煤矿安全事故案例, 使煤矿工作人员了解到当时事故发生环境、过程及原因。事故应急救援模块模拟几种常见煤矿安全事故和相关人员根据职位的不同做出相应的应急工作, 使煤矿工作人员针对可能发生的事故迅速和有序地开展应急行动, 并实施有效的应急救援工作, 最大程度地减少人员伤亡和财产损失。
5 结语
煤矿安全培训系统从虚拟现实技术出发, 通过煤矿风险预控、事故案例再现和事故应急救援3个方面对煤矿工作人员进行安全培训, 通过高度仿真的三维动画展示和虚拟交互操作使培训人员在学习时有置身于真实环境的感觉, 有效地增强了学习效果, 从而达到提高安全意识、减少安全事故的目的。该系统已经在神东煤炭集团安全监察局得到应用, 取得良好的教育效果。
参考文献
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虚拟现实培训 篇5
金融危机背景下普通高校开展职业培训的可能性与现实性分析
在金融危机背景下,我国劳动力密集型企业举步维艰,员工失业率日益提高,就业形势日益严峻.而高科技企业对技术型劳动力的`需求上升,劳动力市场供需状况发生脱节.提高普通劳动者就业竞争力,成功实现技能转型,成为当前解决劳动力就业的的重要课题.普通高校作为国民教育体系的重要一员,有必要也有可能开展职业培训,提高职业培训层次,为实现劳动力就业、再就业提供智力支持.
作 者:钟勇 欧阳河 ZHONG Yong OU Yang-he 作者单位:钟勇,ZHONG Yong(湖南农业大学,湖南,长沙,410128)欧阳河,OU Yang-he(湖南高教研究所,湖南,长沙,410006)
刊 名:湖南人文科技学院学报 英文刊名:JOURNAL OF HUNAN INSTITUTE OF HUMANITIES, SCIENCE AND TECHNOLOGY 年,卷(期):2009 “”(5) 分类号:G642.0 关键词:金融危机 普通高校 职业培训 分析虚拟现实培训 篇6
80后、90后是被公认的网络化的新生代。他们具有的社会自主性强、思想表达更为自由、使用信息技术更占优势等特点决定了他们更偏爱在线学习模式。2010年,长征学院以新员工为培训对象,引进了IBM最新的3D虚拟学习平台技术,实施了3D虚拟长征学院新员工入职培训项目。
3D虚拟学院项目遵循结构化、任务驱动化、情景化、个性化、标准化原则进行设计与开发。
1.结构化。培训内容的呈现严格遵循培训内容的结构和逻辑。学员的学习路径和学习活动的设计促进结构化知识的建设。
2.任务驱动化。培训以“任务”系统驱动,结合在线游戏的晋级机制,将“被动接受培训”转化为“主动学习”。
3.情景化。营造安全的仿真培训环境,允许学员通过此环境进行同步学习、异步学习、协作和会议。
4.个性化。打破时空限制,允许学员随时、随地自定步调和有选择性地进行学习。
5.标准化。通过此培训,在院层面形成共享的标准化新员工培训模块,确保培训内容的一致性和培训质量的稳定性,促进航天一院的知识管理,将隐形知识显性化,并通过标准化测试,保证客观、公正的培训效果。
基于IBM的先进技术理念,3D虚拟长征学院项目采取模拟仿真和角色扮演相结合的游戏模式。为新员工搭建了模拟的真实场景、工作流程和生活环境。在虚拟环境下,基础设施、文化氛围等软硬件与现实高度一致,新员工可以身临其境地感受如何在航天一院开展工作和生活。
该项目共有8个标准化的课程模块供新员工学习:新员工培训项目简介、寻访历史足迹、发展战略与新体系建设、航天精神、我们的事业、组织架构、岗前必备、生活指南。新员工可以在3D虚拟世界中随意走动、自主学习,还可与和老师、同学、专家、同事一起进行实时和非实时的交谈,交流想法。
航天一院除了集中于北京地区外,还有部分单位位于天津、山西长治等地,所以,利用3D学习技术可以让学习者在任何地方、任何地点以真人形式进入系统,并利用3D替身在一个可以和实体学院完全一致的3D环境内和老师、同学、专家、同事一起进行实时和非实时的学习,满足了员工跨地域、跨时间学习的需求。3D学院将线上、线下、虚拟、真实、E-learning、面授、模拟、实践等方式融合成无缝式的学习体系,通过3D实时互动技术实现情景学习和网络游戏的嵌入,学员可以使用文字(Chat)或语音(VoIP)实时交流感兴趣的内容或话题,将学习者从单一、无聊的学习中解放出来,把被动学习转换成主动学习,激发了学员的学习兴趣,提高了培训效果。
该项目自2010年10月上线以来,共有近3000名新员工在系统中完成了培训和考核,并获得了结业证书。3D虚拟长征学院应用成为当前业界最先进的3D虚拟学习平台技术。它成功上线后,创造了国内首家3D虚拟学院的纪录。2011年,3D虚拟长征学院荣获中国企业学习信息化论坛“最佳游戏化学习应用奖(博奥奖)”。
虚拟现实培训 篇7
安全生产培训一直是现代煤矿生产中至关重要的环节, 提高工作人员安全防范水平、加强其应对和处理事故能力是进行安全培训的主要目的。传统的安全培训多以文字图片进行宣传教育或是多媒体视频播放为主, 这些资料虽然可以正面传达给工作人员如何应对和处理突发事故, 但是无法真正达到训练其对突发事故的应对能力。因此效果不是很理想。
目前, 虚拟现实技术已经广泛应用于航空、机械和矿业等工业领域, 在其生产培训、试验和创新中发挥着举足轻重的作用。在矿业领域, 虚拟现实技术可以用来建立数据模型、事故重现及仿真训练等, 之所以被如此广泛应用, 原因在于其依靠传统的方式难于达到提高训练者预防和处理突发事故的能力。
1 虚拟现实技术
虚拟现实技术 (Virtual Reality, 简称VR) 是综合了计算机三维图形技术, 感观反馈、立体声、语音输入输出以及广角立体显示技术等, 创造出为使用者提供身临其境的三维世界, 并且进行感观交互的人工环境。近年来, 虚拟现实技术以其提供听觉、触觉、视觉等感观模拟的特点广泛应用于各个领域, 发展迅猛。
虚拟现实技术的特点:
(1) 环境模拟:利用计算机模型产生实时三维图形, 根据使用者所需工作环境或实验场所的空间方位及时间参数等数据模型, 可以设计出很逼真的模拟图像, 同时结合立体显示技术呈现给使用者完美的模拟系统, 需要注意的是空间或环境变化时显示刷新频率对于使用者感观的影响。
(2) 感观反馈:可以通过立体声效果实现声音方位和远近的改变, 通过带有震动触点的道具模拟触觉感应, 以此来实现虚拟系统中听觉触觉的反馈效果。
(3) 人机互动:通过语音识别系统或者计算机进行语音或命令输入。
虚拟现实技术的以上特点完全适用于煤矿安全生产培训系统, 通过计算机3D技术模拟出煤矿生产环境, 用户以第一视角进入, 可以熟悉工作环境、训练各种工作技能, 应对突发情况等。
(4) 三维动画效果:场景制作完成后需要使用Adobe Premiere Pro将音效和动画进行合成和剪辑, 还需要使用转场效果及特效来达到逼真效果。
2 煤矿安全培训系统总体架构
如图1所示, 矿井作业模拟系统由计算机控制系统来操控整个系统, 用户登陆后通过计算机控制系统连接运动控制接口, 可以通过启用采掘模块进行采掘模拟训练;通过启用风险识别模块训练工人判断、识别和处理危险的能力;通过互救、逃生训练锻炼工人自救和相互救助的意识。同时用户还可以通过传感器控制感受第一视觉漫游矿井, 熟悉矿井生产环境和生产设备, 这对于新员工来说非常必要, 可以通过模拟系统尽快熟悉工作环境。
3 模型构建
模型构建主要以创建不规范生产操作、重大生产事故示例和安全事故应急预案演练模型为主, 使用户可以通过模拟系统达到亲身体验的目的, 培训系统主要采用3DS MAX建模和渲染。
其中大型设备采用多边形建模技术, 以先精模后简模为原则, 建模前需要根据设备的实际尺寸确定模型的比例, 根据设备运行参数设置模型运动轨迹和参数;小型设备则使用图片处理软件和贴图技术进行处理, 多采用纹理贴图以提高仿真度。
井下巷道模型应该按照实际巷道的尺寸、复杂程度和矿井生产图纸来构建三维模型, 力求模型比例与实际生产环境相符合, 为了保证安全培训系统的可扩展性, 按照由简单到复杂递进的顺序依次创建, 形成系统的巷道模型库, 应对生产环境随时扩展的可能性。
场景建模主要是根据实际巷道环境创建包括电缆、机电设备、管道和支架等辅助设备, 主要采用贴图技术, 使场景模型更加逼真。利用特效编辑器生成烟雾, 利用灯光设置达到瓦斯爆炸效果, 后续连锁反应会涉及到物理模块及反应堆力学技术。
人物模型的建立极为关键, 人物造型是否逼真直接反映了模拟系统的仿真质量。在进行人物建模时首先进行外形创建, 以实际生产的不同工种为原型进行分角色设计, 人物运动效果要注重细节, 如对安全事故发生时人物的反应和动作要进行动作采集并进行数据分析, 作为突发事故时人物反应的分析资料。人机交互则利用VIrtools实现。
4 结语
煤矿安全培训系统与虚拟现实技术的结合可以说为提高煤矿安全生产、增强工作人员处理矿井危机的能力具有重要意义, 类似的系统在很多煤炭集团都得到了广泛的应用, 效果也非常显著, 相信其在不久的将来会发挥更为重要的作用。
参考文献
[1]张红岩.基于虚拟现实技术的煤矿安全培训系统[J].工矿自动化, 2014.
[2]高红森.基于3D和Virtools的煤矿安全行为模拟[J].太原理工大学学报, 2010.
[3]韩可琦.虚拟现实技术在综采工作面仿真中的应用[J].计算机仿真, 2006.
虚拟现实培训 篇8
带电作业作为保障线路运行可靠性的重要手段, 是一项危险性较大、操作安全水平要求较高的特殊工种, 要求作业人员在具备扎实的带电作业理论知识和良好的技术水平的基础上, 具有很高的熟练程度。对作业人员要进行有效培训。传统的培训方式是通过理论讲解、多媒体课件等教学形式, 同时组织学生到现场进行实践教学、现场观摩。由于实际电路存在诸多安全隐患, 且易受到天气、场地、设备等诸多因数的限制, 学生实际动手操作机会较少, 可供学生学习、识别的典型故障、缺陷类型有限, 因此, 难以达到很好的培训效果。为了消除带电作业人员对带电设备的恐惧, 提升带电作业人员的操作技能, 增强带电作业人实际操作能力, 针对输电线路带电作业培训中遇到的问题, 本输配电带电作业三维仿真培训系统, 通过真实的还原作业场景, 覆盖典型的带电作业项目, 设计了基于虚拟现实技术的输电线路带电作业仿真系统, 并对系统实现过程中的关键技术进行分析, 配合相应硬件设备建立了仿真培训系统。
虚拟现实技术 (Virtual Reality) , 又称灵境技术, 是20世纪末兴起的一门崭新的综合性信息技术。它的兴起, 为人机交互界面的发展开创了新的研究领域。这种技术的特点在于, 计算机产生一种人为虚拟的环境, 这种虚拟的环境是通过计算机图形构成的三度空间, 或是把其它现实环境编制到计算机中去产生逼真的“虚拟环境”, 从而使得用户在视觉上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉。这种技术的应用, 改进了人们利用计算机进行多工程数据处理的方式, 由于这是一种省钱、安全、有效的培训方法, 现在已被推广到各行各业的培训中。目前, 虚拟现实已被推广到不同领域中, 在科技开发上、商业上、医疗上、娱乐上等得到广泛应用。本文采用虚拟现实技术, 建立起输电线路带电作业的仿真培训系统, 通过模拟现场作业环境和操作流程, 实现基于计算机的仿真培训系统, 使学生在虚拟现实的环境中形象、直观地了解并掌握标准的输电线路带电作业方法。
2 高压输配电带电仿真实训的内容
2.1 关键技术仿真
2.1.1 关键技术仿真的实现
目前, 带电作业施工的操作培训是基于实物进行的, 由于高压导致一定的危险性存在, 为了培训操作者的每一步操作都符合规范, 使用虚拟操作技术与电路仿真技术相结合, 可以建立虚拟的作业工具和绝缘工器具机械的使用方法。本文中, 每项关键技术都是根据在网运行的线路为依据, 按照国家电网公司配电线路带电作业操作手册, 使用三维技术再现带电作业中, 以各种关键技术工作为作业背景, 演示操作流程和方法, 以达到培训的目的。虚拟仿真技术的合理应用与带电作业施工是密不可分的, 关键技术项目有很多:打绳结、进工位、绝缘斗臂车、110-220k V更换绝缘子等。
2.1.2 关键技术仿真的具体项目
本文结合带电作业项目案例, 仅以关键技术之进入工位为例。本项目以在带电作业施工中在进入工位的时候为作业背景说明利用登高板、脚扣、绝缘斗臂车、绝缘平台、绝缘硬梯进入工位时的使用方法。利用虚拟仿真技术, 再现各种工具进入工位时的背景, 使用前的准备、检测以及操作步骤。利用立体环幕使学生犹如身临其境, 演示完毕, 学生再在台式训练仪上模拟考试, 模拟进入工位的操作步骤, 针对进入工位的注意事项, 编辑成若干题目, 使学生能掌握正确操作方法而杜绝有可能产生的意外。比如:登高板挂钩时必须正勾, 切勿反勾, 以免造成脱钩事故;使用脚扣进入工位时, 雨天或冰雪天不宜登杆, 容易出现滑落伤人事故等等。
2.1.3 拓展项目
利用虚拟操作技术还可以检测安全带、登高板的质量, 用人体作冲击荷载实验, 检查登高板是否安全可靠, 同时对安全带也可用人体作冲击荷载实验。另外, 某类作业工具有新款推出时, 如斗臂车, 可以模拟斗臂车启动, 并工作一个循环, 检查是否有液体渗出、液压缸有无渗漏、异常噪声、工作失灵、不稳定运动、撞击或其他故障。
2.2 配电线路、输电线路仿真
2.2.1 配电线路和输电线路仿真的必要
电力线路主要分为配电线路和输电线路两种, 随着供电质量要求的不断提高, 输、配电线路设备实际利用小时数已成为输、配电线路的一项重要考核指标, 带电作业已成为输、配检修方式之一。引起线路故障的原因有很多:设计方面、施工方面、客观因素等等, 产生一些线路缺陷:塔材丢失、杆塔鸟窝、防护林区、杆塔异物、绝缘子更换等, 需及时维护处理。
为培训学生正确的带电作业意识, 积累现场作业经验, 不仅三维演示项目具体作业步骤, 并且包括项目开展前应对现场进行勘查、签发工作票、准备合适的工器具并进行检测合格、核对工作地点线路名称和杆号等等。输配电线路检修项目有很多, 从10k V配电线路到500k V输电线路。从检测、更换绝缘子、线夹、间隔棒等常规项目到带电升高、移位杆塔等复杂项目, 还有750k V线路和特高压交直流输电线路带电作业。具体的项目有:10k V带电更换跌落式开关、10k V带负荷状态下更换隔离刀闸、10k V带电更换直线电杆、500k V带电安装避雷器、800k V输电线路带电更换耐张任意整串绝缘子。
2.2.2 输配电仿真项目的实现
本文结合带电作业项目为例, 利用虚拟操作技术仅以10k V带电清除票挂物为例。本项目根据杆上电气设备布置, 准备好作业设备及仪表, 将绝缘斗臂车定位于最适于作业的位置, 并装置车体接地线, 设遮拦网。采用绝缘夹钳, 绝缘棘轮大剪夹紧票挂物 (比如风筝) 。通过大场景的漫游来展示作业现场和线路实况;通过小场景来展示操作细节, 真实还原了带电作业流程。学生在台式训练仪上模拟考试时, 编辑一些针对本项目注意的一些题型。比如:清除票挂物方法应正确, 防止力度过大;绝缘斗臂车复位操作要平稳, 规避邻近高压线路、杆塔及各类障碍物。
2.2.3 拓展项目
另外还可以设计典型故障案例:模拟单相接地故障、短路故障等。高压输配电是一个综合电能交互系统, 线路故障将会给电力企业及电力用户带来巨大经济损失, 通过模拟故障产生, 故障快速查找, 故障防范的措施, 故障的快速切除, 对培训人员有深远的实际意义。
2.3 输配电仿真的重要意义
为保证向用户不间断供电, 提高供电可靠性;节省检修时间, 减轻劳动强度, 能够使设备检修对用户影响降低为零。培养操作规范、熟练的带电作业人员显得尤为重要, 虚拟仿真技术作为传统培训的有益补充, 培训过程不受时间、天气、气候、空间等因素的影响。为带电作业培训提供规范化、常态化、高效率、低成本的培训环境, 开拓了培训的新模式。
参考文献
[1]沈海萍, 刘晓伟, 等.基于虚拟现实技术的输电线路带电作业仿真培训系统[J].中国水运, 2011 (5) .
[2]胡毅.输配电线路带电作业技术的研究与发展[J].高电压技术, 2006 (11) .
虚拟现实培训 篇9
在职培训是指“让人通过实际做某项工作来学会做这项工作”。就是经常所说的导师指导、边干边学的形式。在职培训包括传统的教练法和较新的职位轮换法两种。这里主要指传统的教练法。
离岗培训就是脱产培训, 是指离开“离开工作和工作现场, 由企业内外的专家和教师, 对企业内各类人员进行集中教育培训”。
不同的培训模式有不同的培训效果。我们应根据培训的内容和目标, 选择恰当的培训模式, 提高培训效果, 保证培训目标的实现。
一、我国中小企业培训模式现状:离岗培训为主, 在职培训为辅
当前, 我国中小企业培训意识很强, 培训手段高科技含量高, 培训方式较为丰富, 但对培训的认识不足, 在培训模式上, 大都喜欢离岗培训。
从员工方面来看, 认为培训就该离岗, 甚至认为, 企业如果不离岗培训, 是实力不足, 忽视人才、工作环境不好的表现。
从企业角度来看, 培训好跟风, 偏好离岗培训。总的来看, 企业对离岗培训很重视, 培训安排表现很积极, 培训费用专款专用, 甚至, 把培训投入作为一项工作业绩指标。相反, 传统的在职培训, 虽然历史更为悠久, 但是企业对其认识不深, 重视度不够, 因而也没有过多表现, 没有一套完整的培训体系支持在职培训。
二、在职培训模式与离岗培训模式培训迁移效果比较分析
当前, 培训在我国越来越时尚, 无论企业性质如何, 对培训都推崇有加, 专业的培训机构如雨后春笋般的遍地设点, 专业的培训人员也成为近年来备受推崇的职业, 但是从企业高层到参加培训人员的反馈来看, 培训的效果并没有预期的好, 其问题更多的在于采用的离岗培训模式不能保证培训迁移效果。
1、离岗培训模式分析:离岗培训无法促进培训迁移
当前企业大都采用离岗培训, 无论技术多么先进, 方式多么丰富, 无论是远程还是面对面, 无论国人还是更时尚的外教, 无论是讲授还是讨论, 其模式都逃不出“离开工作场所, 安排培训师, 在特定的培训场地, 对受训者进行培训”的框架, 因而其本质都是授课式, 对培训的最终目标——受训者业绩提高的影响并不直接, 培训迁移效果都不显著。我们可以用“图1培训与迁移分开模型”来直观的表示。
员工的行为是企业业绩的源泉。但是, 员工的行为要有效转化为企业业绩, 取决于多方面的因素, 包括员工的动力、知识、技能、目标等, 这些因素就像横在员工行为与企业业绩之间的障碍。员工的行为要有效转化为企业业绩, 就需要拥有克服这些障碍的钥匙——相应的工作技能。 (在图中, 我们把取得企业业绩的相应的工作技能都称之为技能钥匙。)
这种“培训和迁移分开”培训模式, 可抽象为“合格的培训师拥有帮助员工克服相应障碍的技能钥匙, 但不直接分享给受训者, 而是向受训者描述 (讲授) , 这个技能钥匙大概是什么样的, 然后, 让受训者在工作过程中, 慢慢领会, 琢磨、实践摸索出所需的工作技能来。
因此, 这种模式难以保证培训师把指定的工作技能传授给受训者。通过这种培训模式, 也难以保证让员工掌握必要的工作技能, 使之行为有效、高效地转化为企业绩效。
2、在职培训模式优势——培训迁移效果显著
培训的意义在于通过培训, 提高员工完成工作所需技能, 促使其工作行为有效转化为企业绩效。有效促进员工培训技能转化的关键包括:
1) 尽量使学习环境与工作环境相似性
2) 提供适当的实践机会
3) 引导受训者注意工作的重要方面
而实践表明, 在实践中学习效果亦更好。
因而, 我们可以采用在职培训的方式来增强培训迁移的效果。在职培训与离岗培训相比, 培训环境就是工作环境, 培训即实践, 培训者亦可引导受训者注意事项, 因而, 可以有效促进员工培训技能转化。
我们可以从“图2培训与迁移合二为一模型”更能直观的看到。
这种模型可以使培训者所拥有的相应的工作技能, 在工作过程中, 直接和受训者分享。受训者通过在工作实践中, 针对具体的问题和需求, 接受具体的培训, 因而于学习、实践于一体, 培训过程就是学习过程, 也是实践过程, 从而保证了工作技能的迁移效果。
归纳来看, 在职培训的相对优势在于:
1、学习环境与工作环境相同, 培训技能的适用性好。
2、培训过程就是工作过程, 针对性强, 实践机会多。
3、培训过程、学习过程、实践过程一体化, 培训迁移效果好。
同时, 在职培训与离岗培训模式相比, 费用低得多, 且有助于增强员工的情感和凝聚力。这些资源对当前企业来说重要而又缺乏。
三、有效推行在职培训的策略
通过在职培训与离岗培训的迁移效果比较分析来看, 在职培训是一种可以提高培训成效的培训模式, 因而, 我们可以采取积极措施, 有效推进在职培训。措施可包括如下方面:
1、树立正确的培训观念。企业培训要有效果, 必须在观念上有保证。要正确认识
◇是否培训由培训需求决定, 而不是跟风, 讲热闹
◇培训讲究效果, 讲究经济效益
◇辩证认识、使用传统培训方式和新兴培训方式
2、正确选择培训者。
和其他培训方式一样, 在职培训的培训者 (教练) 自身的培训素质很重要。不仅需要培训者自身专业技能要过硬, 同时, 还应具备指导、培训他人的相应素质和能力。
3、提供完善的激励考核机制。
一个合格的培训者, 不仅需要工作专业技能、培训技能, 还需要有培训的动力。企业应建立针对培训者的激励考核机制, 提高培训者的积极性, 促进培训过程有效进行。具体可从如下几方面入手:
◇建立多层面的培训评估体系, 重点在培训技能转化方面
◇受训者业绩成长与培训者业绩挂钩
◇建立直接的物质激励和精神激励机制
4、根据培训内容和目的, 灵活采用培训方法。
培训方式各有优点和不足, 应根据不同的培训内容和目的, 采用相应的培训方法。而不能厚此薄彼, 跟风培训。
企业培训是改进员工绩效的有效途进, 但是基于讲授式的培训模式, 培训和培训技能转化相分离, 并不能很好地实现企业培训的目的, 而在职培训模式则把培训及其迁移很好地结合在一起, 从理论上保证了培训迁移效果。当然, 要保证在职培训的培训迁移效果, 还应采取积极措施, 树立正确的培训观念, 正确选择培训者, 根据培训内容和目的, 灵活采用培训方法, 并提供完善的激励考核机制, 积极推进培训迁移效果的提高。
参考文献
[1]、加里.徳斯勒著,《人力资源管理》第九版, 吴雯芳, 刘昕译。中国人民大学出版社, p249
[2]、Wexley and Yukl《.组织行为学》
谈档案岗位培训的现实意义 篇10
1 岗位培训是提高档案工作者业务素质的重要途径
科学技术的突飞猛进给人类社会带来了日新月异的变化, 尤其是随着计算机技术的迅猛发展, 一个以信息为载体的网络时代已经来临。网络时代可以闭门不出而穷识天下, 时代的发展冲击着人们的思维, 同样也冲击着档案工作。面对颇具深度、广度的冲击, 档案工作者必须追随时代发展, 及时获得必要的知识、经验和技能, 更新观念, 适应本岗位的要求。
岗位培训是对从业人员按岗位需要在一定的知识基础上, 进行的提高思想水平、工作能力和实践技能的定向培训。档案岗位培训是提高档案工作者业务素质的重要途径, 同时也是既简便又实际的途径。
通过岗位培训, 系统学习专业技能和理论知识, 可以提高档案管理人员的知识水平, 进行知识更新, 调整知识结构, 提高业务素质, 适应工作需要。
2 岗位培训可以开阔眼界, 更新观念
面对不断出现的新情况、新问题, 档案管理人员难免产生迷惑与不安, 通过岗位培训, 可以启发新思维, 开拓新观念, 培养创新精神, 提高实践能力, 创造性开展工作。
面对科学技术的飞速发展和日趋激烈的经济竞争, 档案管理人员不能固守模式, 被框框束缚。尤其是在基层档案工作中, 经常会遇到一些实际问题, 由于对外交流的加强和经济活动的空前活跃, 致使当前的档案工作中不断出现新情况。如果坐井观天, 闭门造车, 必然难以适应新形势。档案管理人员必须开阔眼界, 更新观念, 而档案岗位培训相对于其它方法的学习或培训更具有独特的优势。
一般来说, 岗位培训这种学习方式, 方便灵活, 因地制宜, 面向基层, 更容易受到基层档案工作人员的欢迎。
3 岗位培训能够激发档案人员的创造力
档案人员如果能够从档案工作中获得满足感, 就会从中得到乐趣, 这种兴趣和动机直接影响到档案人员的行为, 他们就会觉得通过从事档案工作能够体现人生价值, 因而创造性地开展工作。
然而, 有创造动机却未必有创造力, 就像一个人各方面素质都十分适合从事农业科学研究, 通过实践, 大家也认为他具有成为农业专家的潜质, 但是, 他主观上不想从事农业科学研究活动, 因为他不喜欢这样的工作, 也就是说没有内在的动机, 潜在能力也无法变为现实。
档案工作也是这样, 通过岗位培训, 使档案人员能够进一步认识到自身工作的价值和意义, 有效激发他们的创造动机, 从而使创造力从潜在状态转化为现实状态, 变成创造力。
4 岗位培训是提高档案管理水平的重要手段
档案管理工作是适应社会实践需要而产生和发展的, 档案管理的目的是使档案信息在社会生活中真正发挥作用, 实现其自身价值。档案管理水平的高低, 直接影响到提供档案服务、满足利用需求, 从而实现档案价值的能力。提高管理水平是促进档案实现价值的重要条件, 而档案岗位培训是提高档案管理水平的重要手段。
首先, 通过岗位培训, 可以使档案工作人员更新知识、开阔视野。目前, 随着科学技术的迅猛发展, 计算机技术已渗透到社会生活的各个领域, 档案工作似乎相对落后于一些领域的发展速度。同时, 档案管理人员素质参差不齐, 观念滞后, 沉浸在固有的模式中难以自拔, 坐井观天, 难以适应时代发展。针对这些情况, 档案工作人员有必要参加岗位培训, 不断提高业务素质, 以适应档案管理现代化的需要。
其次, 通过岗位培训, 能够提高档案工作人员在档案管理工作中的实际水平, 做好业务工作, 从而使利用者可以方便、顺利的获取档案信息资源, 满足已有需求, 还可以生发新的利用动机, 扩大档案信息资源的影响。
再次, 岗位培训有助于档案管理人员更深刻认识档案管理工作的总体状态, 明确档案工作的目的、手段, 以及二者之间的辩证关系, 充分发挥聪明才智, 促进档案价值的实现。
5 有利于加强职业道德建设, 促进档案工作顺利开展
面对融入世界经济大潮带来的机遇与挑战, 档案工作者或许有些应接不暇, 甚至难以适应。而且, 各种文化、思想、信息的渗透, 势必对档案工作者的思想观念、人生价值标准等带来一定程度的冲击, 容易产生道德困惑, 因而, 档案职业道德建设也面临着新形势、新情况。
档案岗位培训有利于加强档案职业道德建设, 使档案人员在学习专业技术知识的同时, 即使面对纷繁复杂的情况, 也依然保持清醒头脑, 在一定程度上能够起到抵御不良影响, 从而正确处理个人价值与社会价值导向的关系, 树立良好的职业道德观念, 提高职业道德品质, 消除社会不良风气的影响, 矫正市场经济体制建立过程中出现的消极思想和行为, 匡正价值观念, 淡泊名利, 不忘责任, 回归投身档案事业的专业思想和甘于寂寞的奉献精神, 无怨无悔, 踏实工作。
总之, 当代档案工作者要想承担起承前启后的工作任务, 必须不断提升自身素质。档案岗位培训能够提高档案管理人员的综合素质和业务能力, 通过档案岗位培训, 可以开阔眼界, 活跃思维, 使档案管理人员适应新情况、新形势, 保持良好的精神状态, 跟上时代发展。同时, 档案岗位培训有利于提高档案管理水平, 促进档案事业健康发展, 因此, 具有重要的现实意义。
摘要:档案工作面临着前所未有的机遇与挑战, 档案岗位培训是提高档案工作者素质, 应对挑战的有效途径, 具有重要的现实意义。
关键词:档案,岗位培训,意义
参考文献
[1]邓绍兴, 陈智为.档案管理学[M].中国人民大学出版社, 2002.
[2]冯惠玲, 张辑哲.档案学概论[M].中国人民大学出版社, 2001.
[3]孙成德.档案法制与档案职业道德[M].辽宁人民出版社, 2003.
虚拟现实培训 篇11
摘要:混合式学习(Blended Learning)理念是教育思想和教学观念的大提高与大转变,为保证远程教育培训的效果提供了坚实的理论基础。中国气象局培训中心的远程培训,把混合式学习理念应用于网络虚拟教室远程英语培训的实践,不仅在培训方式上有了很大的突破,弥补了以前远程英语培训的不足,提高了学习者的学习兴趣和效果,而且为其他各类远程培训探索出一个全新的教学模式。
关键词:混合式;网络;虚拟教室;远程;英语培训
中国分类号:G724文献表示码:A
一、导言
随着现代信息技术的快速发展,人们获得知识信息的途径越来越多、越来越快,在这种环境下,传统的一次性教育、地域性教育,显然已经不能适应经济、文化全球化的发展趋势。因此,现代远程教育应运而生,而且发展迅速,形式多样。技术人员集合各种设备和技术于计算机一体,把文字、符号、图片、影像、声音、动画等多种信息进行处理,编辑成适合远程英语教学的课件,然后把这些课件放在网上供学员学习。参加这种远程开放教育的学员必须发挥自己的学习积极性和主观能动性,才能取得学习的成功。
二、混合式学习(Blended Learning)理念
回溯历史,20世纪90年代前的教学理论基本上都是以教为中心,强调教师“如何教”而很少涉及学生“如何学”。90年代以后,随着现代信息技术、特别是多媒体与网络技术的迅猛发展,建构主义教学理论在西方日渐风行。建构主义理论主张以学生为中心,强调学生是信息加工主体,是知识的主动建构者。基于建构主义教学理论,以学为中心的网络数字化学习(e-learning)作为一件新生事物蓬勃发展起来。然而,进入21世纪以后,这种完全依靠自学、忽视教9币的主导作用发挥的e-learning,又令人对其效果感到沮丧。混合式学习(Blended learning)理念因此应运而生。
所谓混合式学习(Blended learning),就是把传统学习的优势和数字化学习的优势结合起来,既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又要重视学生的积极性、主动性和创造性。二者结合起来才能达到最佳学习效果。BlendedLearning是在对e-learning反思基础上诞生的新术语,其学习过程吻合教师主导和学生主体的“双主模式”教学理论,使教师面授和在线学习有机结合,体现了信息时代的特征,又正视了学习的传统本源对教育技术的发展产生深刻的影响。
究其实质,混合式学习(Blended learning)是一种在师生二元论思想指导下的计算机网络与教学的整合,它把计算机网络有机地应用到传统的教学过程之中,既强调学习者知识的自我构建,又强调教师的指导作用以及学习伙伴的协同作用。从其内涵来看,Blended Learning是各种学习方法、学习媒体、学习内容、学习模式以及学生支持服务和学习环境的混合。而且各种元素不是随意地混合,重点在于如何优化各种学习资源,如何把各种学习资源有机组合,达到1+1>2的效果。作为一种先进的教学理念和教学方式,Blended Learning在教育技术领域中出现的时间还很短,但这是关于教育思想和教学观念的大提高与大转变,是提高远程教育培训效果的有效途径。
三、混合式学习理念在网络虚拟教室英语培训中的应用
(一)中国气象局培训中心远程培训的发展
发展现代远程教育,中国气象系统具有得天独厚的条件和迫切的现实需求。
隶属于中国气象局的中国气象局培训中心是中国气象远程教育发展的开拓者。经过几年的努力,中国气象部门的现代远程教育发展很快,从利用气象卫星综合应用业务系统播放视频录像的方式开展实时单向培训,同时制作课件录像带及光盘的方式下发给学员学习的初期阶段,发展到基于Internet的远程教学平台开展远程培训。目前在先进的、基于Internet的远程教学平台的支持下,中国气象局培训中心已经举办了几十期各类气象业务远程培训班,培训学员达几十万人次,成效显著,受到国内外同行的好评。这些远程培训班的教学形式及流程
但是,针对全国气象职工的远程英语培训在中国气象局培训中心一直处于空白状态。从2007年起,中国气象局培训中心就开始酝酿开办远程气象英语培训班。考虑到英语学习的特点,在教学形式上沿用上述培训方式显然是不行的。受到混合式学习(Blended Learning)理念的启发,中国气象局培训中心采用基于Internet的网络虚拟教室的形式,把传统学习方式的优势和数字化网络学习(E—learning)的优势结合起来,实现了“混合式学习”的培训,成功举办了一期“实用气象英语远程培训班”。在远程培训方式上,进行了一次全新的创新和尝试,实现了气象远程教育培训的新突破。
(二)基于Internet的网络虚拟教室
网络虚拟教室,就是在网络上构建了一个虚拟的教室,实现传统教室的各项功能,达到传统教室的学习效果。网络虚拟教室主要包括以下功能:
第一,如图2所示,网络虚拟教室能清楚显示培训班在线人数、主持人、主讲教师和参加的学习者,使他们时时感到一个学习集体的存在,营造了良好的学习气氛,增强了学员学习的兴趣。
第二,在网络虚拟教室里,学习者不但能看到主讲教师的视频,听到主讲教师的讲话,看到主讲教师的讲稿,还可以随时与主讲教师和学员进行音视频的互动交流,这种方式不仅学员很感兴趣,还解决了英语培训过程中听说训练的问题,也使学员有了在传统教室学习的感觉。
第三,在网络虚拟教室里,学习者可以只用音频与老师或其他学习者进行语音交流,克服了传统教室中面对面的尴尬,口语和英语水平差的学习者也敢开口说英语了,经常有多名学员参加到发言和讨论中来,而且非常踊跃,主讲教师实时纠正学习者的读音中出现的问题,使他们的口语和听力得到了快速提高,英语学习进入一种良性循环。
第四,在网络虚拟教室里,还提供了一种文字交流的功能。在老师讲解或学习者回答问题的过程中,有些水平较高的学习者可以对一些词语或问题进行补充,水平较低的学习者也可以提出一些自己不懂的问题,教师助理或其他的学习者可以用文字及时答复。这样既没有影响正常的讲课,也满足了不同层次学习者的学习需求。这是传统课堂所不能实现的。
第五,在利用网络虚拟教室开展实用气象英语培训的过程中,课前先将主讲教师的讲稿上传到中国气象局培训中心教学平台上供学习者下载预习,讲课过程中,将网络虚拟教室中的一切教学活动都录制下来,并经过裁剪编辑,课后上传到中国气象局培训中心教学平台上,供不能实时听课或需要反复收看课件的学习者学习。这样全国各地的学习者可以通过登录中国气象局培训中心教学平台来进行
课程的预习、学习、复习和补习。
除了基于Internet的网络虚拟教室,还设立了“交流论坛”。其在时间上的灵活性有助于培养学习者的英语应用能力。学习者可以在论坛里用英语尽情讨论各种专业和技术问题,加深对网络虚拟教室的教学内容的理解,共同分享好的学习经验、专业论文、巩固词汇和语法等语言知识,有效地提高学习者的英语综合能力,尤其是书面表达能力。这些促进作用对远程英语教学意义深远。
网络虚拟教室的这些功能将课堂内外学习环节进行了有机结合,是混合式学习(Blended Learn-ing)理念的具体体现。它充分利用了在线教学和课堂教学的优势互补,提高了学习者的认知效果,使身处各地的学习者突破了空间、地域的限制,能像在传统教室里一样,在同一时间上同一堂课,还能在“交流论坛”里与远在千里之外的教师和同学随时交流沟通,真正享受到了远程学习的快乐,极大地提高了远程英语培训的教学质量和效果。
四、网络虚拟教室远程英语培训的其他要素
(一)教材、课件的建设
教材是广大学习者最为熟悉的知识媒体,要利用网络虚拟教室进行英语培训,实现混合式学习理念(Blended Learning)的目标,教材建设很重要。教师在编制或选购教材时,要充分考虑英语语言特点和学习者的具体情况,以“实用”为根本。
第一,根据“英语和专业内容学习同时学”的宗旨,从学习的角度去挑选那些适用于英语教学的专业性材料,
第二,在内容上做到信息量适当,知识体系结构科学合理,易读、易懂、易掌握,简洁精练。
第三,教材难度要适中。这是学习者保持学习热情的一个重要方面。如果材料太难,不便理解,学习者很难提起学习兴趣。
第四,教材内容还应包括学习方法的指导、课程的重点和难点的解析等,方便学习者自学。
此外,还必须加强远程英语多媒体课件建设,其内容包括:
1、流媒体课件——适合用来制作讲述型课件。目前,中国气象局培训中心教学平台上的课件也大多数是流媒体课件。
2、DVD课件——可以综合应用音频、视频技术来制作操作演示型课件。不过,DVD课件对制作人员的技术要求相对较高,制作时间也相对较长。
3、基于网络的多媒体交互课件——具有实时性、持久性、交互性、非线性、可编辑复制及方便快捷等优点。相比较而言,交互课件对制作人员的网络编程能力有较高的要求。
(二)教学效果评价
针对在职科技人员的远程教育,不必用传统的教学评估框架来评价教学效果,但要逐步建立和完善新的教学效果评价体系。学习者通过这种形式的远程英语培训能够提升自身的英语实际应用能力,获得与自身专业和研究方向相关的专业英语知识,并可以撰写专业英语论文或与国外同行进行交流,就是对我们教学效果的最好评价,这也是我们进行在职科技人员远程英语培训的最终目的。因此,相关的效果评价标准应该以此为据,考察学习者的学习主动性是否被调动起来、学习者的自主性学习方法是否应用、学习者良好的学习习惯是否养成、学习者学习的知识和技能是否被掌握以及学习者实际工作能力和水平是否得到了提高等。对于气象部门专业人员来说,在参加远程实用气象英语学习之后,最直接的效果评价是他们是否丰富了自身的气象专业英语词汇、是否可以阅读气象专业英语文献并撰写相关科技论文,是否提升了他们国际交往能力等。因此,效果评价应该是在培训结束后的一定的时限内,培训单位对学习者做跟踪调查,统计并评价培训效果,完善教学效果评价体系。
五、结语
通过本期实用气象英语远程培训班的实践,我们发现利用混合式学习(Blended Learning)教育理念的网络虚拟教室进行的远程英语培训,是一种效果很好的远程培训方式。学员进入课堂学习的感觉如同实际课堂一样,而在功能上又可以超越传统的教室,课上几乎可以模拟并完成实际课堂中所有的教学活动。这无疑为其他各类远程培训探索出一个全新的教学模式。全国气象系统的相关业务人员将会越来越多地享受到网络培训带来的便利。我们相信随着各种特需内容培训需求的增多,具有混合式学习理念的网络虚拟教室必将发挥更多、更重要的作用。
虚拟现实培训 篇12
爱丁堡大学兽医学校使用Graphisoft公司的软件构建开发了易于使用的虚拟仿真培训软件, 其通过可互动的学习过程提高非现场的学习效果, 包括生产线、未生育架构要求、健康与安全、动物福利等各方面。实际教学中使用该软件效果良好。
该模拟培训软件可用于兽医系学生、公卫人员、食品加工行业人员的培训。目前以肉牛屠宰场为案例模型, 可以很容易地应用到其它食品安全领域。