融合創(chuàng)新虛擬仿真實訓基地建設

當前，職教實訓教學過程中存在著高投入、高損耗、高風險和難實施、難觀摩、難再現的“三高三難”問題，這在智能化精密制造專業(yè)尤為突出。采用VR、AR、MR等虛擬仿真技術，既可以讓學習者沉浸在虛擬環(huán)境中身臨其境地學習，也能很好地解決以上實訓教學中存在的問題。因此，融合創(chuàng)新智能化精密制造虛擬仿真實訓基地建設，可以促進虛擬仿真技術與職教教學的深度融合，切實賦能智能化精密制造領域職業(yè)教育的高質量發(fā)展。

堅持“需求導向”，構建虛擬仿真實訓項目資源

問題驅動，系統(tǒng)設計虛擬仿真實訓教學鏈。聚焦智能化精密制造相關領域，通過行業(yè)企業(yè)調研，分析面向的主要工作崗位的典型行動場景、工作環(huán)節(jié)及職業(yè)要求，從專業(yè)群層面出發(fā)，做好頂層設計，優(yōu)化各專業(yè)的人才培養(yǎng)目標定位。專業(yè)群帶頭人、專業(yè)主任、課程負責人全程介入，從產品設計、工藝裝備、制造與檢測和系統(tǒng)集成等四個技術環(huán)節(jié)出發(fā)，在專業(yè)群層面逐門分析專業(yè)課程群中每門課程實訓教學過程中存在的“三高三難”問題。根據專業(yè)群實訓教學共建共享要求，明確需要基于虛擬仿真技術實現的實訓單元及模塊，系統(tǒng)設計虛擬仿真實訓教學鏈。

職業(yè)導向，開發(fā)立體化虛擬仿真教學資源。融入新標準、新設備、新規(guī)范、新工藝，以真實產品、案例、工藝流程及技術方案為載體，融入“X”證書、技術標準、流程規(guī)范、作業(yè)手冊等，注重學歷教育和技能培訓的結合，由課程負責人牽頭，結構化設計虛擬仿真實訓教學資源框架，撰寫虛擬仿真顆?；Y源的腳本，與企業(yè)虛擬仿真技術開發(fā)人員商討，確定虛擬仿真資源交互且多元的呈現方式，開發(fā)系列虛擬仿真實訓教學項目，形成一批虛擬仿真版的精品在線開放課程和新形態(tài)教材。借助人工智能、大數據等信息化技術，注重交互性，實現實訓操作錯誤提示及指導學習功能，注重流程管理，打造一個智能管理評價系統(tǒng)，實現對虛擬仿真實訓的全過程跟蹤評價反饋，同時，融入AR、3D等仿真技術，開發(fā)“X”證書配套培訓課程和教材。

堅持“融合發(fā)展”，做好虛擬仿真實訓基地架構

整體設計，打造“一體化”的虛擬仿真實訓區(qū)和管理中心。聯(lián)合虛擬仿真應用技術開發(fā)企業(yè)，建設虛擬仿真實訓基地基礎設施。在空間上架構虛擬展示體驗區(qū)、虛擬現實教學區(qū)、虛擬協(xié)同創(chuàng)新區(qū)和虛實結合訓練區(qū)等虛擬仿真實訓區(qū)，采用當前主流虛擬仿真技術和設備，如VR頭盔、裸眼3D顯示大屏等，分別承擔VR/MR體驗與展示、項目集中教學、資源開發(fā)與應用和虛實結合實訓教學。同時，設立綜合管理中心，負責虛擬仿真實訓基地各實訓區(qū)的使用、虛擬仿真設備和軟件采購以及各類虛擬仿真實訓項目的上線并保障實施等。

系統(tǒng)集成，構建“模塊化車間式”的云在線“虛擬工廠”。從滿足學生虛擬仿真相關的專業(yè)體驗、教學應用、實習實訓、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、綜合服務等全方位需求出發(fā)，引入虛擬現實仿真技術，堅持虛實結合、育訓結合、軟硬結合和產教結合，集線上在線學習與線下沉浸體驗于一體，適應VR、PC、平板、手機等多種終端應用，建設數字化機械博物館和虛擬工廠場景等模塊，開發(fā)工業(yè)機器人應用、智能生產線設計與裝調、物聯(lián)網應用技術等虛擬車間，系統(tǒng)形成云在線“虛擬工廠”。

產教融合，探索虛擬仿真實訓基地管理機制。學校牽頭聯(lián)合國內虛擬仿真技術開發(fā)與應用領軍企業(yè)及智能化精密制造領域骨干企業(yè)，跨學院、跨專業(yè)設立虛擬仿真實訓基地建設管理領導小組、綜合管理中心，并制定虛擬仿真資源接口標準規(guī)范和動態(tài)更新機制，邀請?zhí)摂M仿真實訓資源開發(fā)企業(yè)的項目經理和技術人員、校企合作企業(yè)的技術骨干、跨專業(yè)的“雙師型”專業(yè)教師和實訓指導教師以及虛擬仿真相關專業(yè)和課程的教師，組建虛擬仿真實訓課程建設團隊，并建立虛擬仿真實訓資源校企合作開發(fā)以及推廣應用等相關制度。

堅持“應用驅動”，提升教師數字化服務能力

“互聯(lián)網+”，打造“線上線下、虛實結合”新型課堂。依托虛擬工廠，借助VR設備，開展沉浸式、合作式交互體驗教學，培養(yǎng)學生合作能力；利用PC、手機、平板等多種終端，實施“云在線”虛擬仿真實訓教學，使學習者能隨時隨地開展實訓，培養(yǎng)自主學習能力；在虛擬結合實訓區(qū)，先虛擬仿真、后真實實訓，推進“虛實結合”教學；利用智能管理評價系統(tǒng)，改革實訓教學評價考核方式，對利用不同終端的教學過程，實現全過程的跟蹤與反饋。充分利用虛擬仿真版的精品在線開放課程，實施“線上線下、虛實結合”教學，推進虛實結合深度融合應用的“課堂革命”；同時，利用虛擬協(xié)同創(chuàng)新區(qū)，開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，豐富第二課堂教學內容。

校企協(xié)同，打造高水平的虛擬仿真實訓教學團隊。聘請一批虛擬仿真實訓資源開發(fā)企業(yè)的技術人員以及有虛擬仿真實訓教學經驗的“雙師型”專業(yè)教師，擔任虛擬仿真實訓教學兼職指導老師；選拔一批具有豐富實訓教學經驗及創(chuàng)新潛力明顯的中青年教師，通過參加各類虛擬仿真實訓資源開發(fā)以及教學應用等培訓，培養(yǎng)一批虛擬現實技術應用專業(yè)帶頭人和骨干教師。實施“專兼結對”，不定期開展虛擬仿真實訓教學專題研討會，進一步提升虛擬仿真實訓教學水平；將虛擬仿真實訓資源開發(fā)以及實訓教學等納入年度考核與教學業(yè)績，確保專業(yè)教師參與的積極性和主動性。

開放共享，打造“虛擬仿真”版服務品牌。依托虛擬仿真實訓基地，面向社會開放參觀及培訓，如開展黨史學習教育、機械發(fā)展史學習等；將VR技術引入機械產品設計、驗證、展示等環(huán)節(jié)，促進科研成果孵化；開發(fā)一批雙語或多語言的虛擬仿真實訓項目和管理評價平臺，面向“一帶一路”國家開放網絡平臺，為其提供優(yōu)質的虛擬仿真教學資源，彌補對方實訓設備短缺的問題，并用于東南亞與非洲國家的相關職業(yè)技能培訓，輸出我國的職業(yè)教學資源和教育標準、教育理念。同時，建設虛擬現實版的機械博物館，面向區(qū)域特色產業(yè)中的“走出去”企業(yè)，開展產品的虛擬認知與拆裝培訓，深化與“一帶一路”沿線國家在產品研發(fā)方面的互聯(lián)互通。

（作者單位系金華職業(yè)技術學院）

《中國教育報》2023年04月25日第7版