“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地融合建設研究

郜源 張靜 吳飛超

摘要：促進“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地建設的融合與應用，對于切實推進職業(yè)教育國際化合作的進程，打造具有中國特色的職業(yè)教育具有重要的意義。結合“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地融合建設工作中的一些思考，從該項研究開展的必要性、存在的問題、主要建設內容以及提升途徑四個方面進行闡述，以期為相關領域發(fā)展提供一些參考與借鑒。

關鍵詞：魯班工坊；虛擬仿真實訓基地；職業(yè)教育

近年來，越來越多的職業(yè)院校響應和參與國家“一帶一路”倡議，積極探索“魯班工坊”建設新模式，為職業(yè)教育國際化進程開啟了新窗口。“魯班工坊”的建設為中國技術、中國工藝、中國產品在“一帶一路”共建國家的推廣起到了很好的宣傳作用，而且隨著“魯班工坊”建設的不斷深化，中國優(yōu)秀的職業(yè)教育理念、先進的職業(yè)教育標準也逐漸為“一帶一路”共建國家提供了很好的借鑒模式和學習路徑。通過“魯班工坊”的建設，中國也在向世界介紹職業(yè)教育的優(yōu)秀案例，為“一帶一路”共建國家實現(xiàn)經(jīng)濟高速發(fā)展提供實踐樣本。［1］

與此同時，隨著虛擬仿真技術的快速發(fā)展，我國有越來越多的高職類院校開始注重虛擬仿真實訓基地的建設工作，這主要是由于虛擬仿真實訓基地可以通過其感知性、沉浸性、交互性、構想性、智能性的特點與優(yōu)勢，很好地解決傳統(tǒng)實訓教學環(huán)節(jié)中存在的高投入、高損耗、高風險以及難實施、難觀摩、難再現(xiàn)的“三高三難”問題，為新形勢下實訓教學在方法、理念上的提升提供了新的思路和方向。新形勢下虛擬仿真技術在職業(yè)教育實訓教學中的應用，可以切實推進虛擬現(xiàn)實技術與職業(yè)教育教學的深度融合，為職業(yè)教育在新形勢下高質量發(fā)展轉型升級賦能增效。［2］［3］

將虛擬仿真技術融入到“魯班工坊”建設中來，可以進一步提升我國職業(yè)教育在國際交流合作中的技術水平，加深我國優(yōu)質職業(yè)教育資源同“一帶一路”共建國家的共享交流層次，以滿足“魯班工坊”建設合作國家所需的技術技能人才培養(yǎng)需求，進而推動“魯班工坊”的建設向縱深方向發(fā)展。

本文主要從“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地融合建設的必要性、存在的問題、主要建設內容以及提升途徑四個方面進行闡述，以期為相關同仁提供一些參考與借鑒。

一、“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地融合建設的必要性

（一）推進“一帶一路”倡議與職業(yè)教育相融合

“魯班工坊”建設是我國職業(yè)教育響應“一帶一路”倡議的一個成功發(fā)展模式?！棒敯喙し弧迸c虛擬仿真實訓基地融合建設對于推廣我國先進的虛擬仿真技術、設備，以及在虛擬仿真領域的優(yōu)秀教學方式方法具有重要意義。兩者的融合建設將有利于我國虛擬仿真技術領域積累的優(yōu)秀成果在“一帶一路”共建國家傳播和分享，通過與“一帶一路”共建國家相關兄弟院校共同開展虛擬仿真基地的建設，共享“魯班工坊”建設與虛擬現(xiàn)實技術通過職業(yè)教育教學融合所帶來的先進成果。

（二）推動傳統(tǒng)職業(yè)教育向數(shù)字化轉型升級

新形勢下職業(yè)教育正在努力探索數(shù)字化轉型新模式以適應職業(yè)教育中的新變化與新挑戰(zhàn)，“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地融合建設正是順應職業(yè)教育數(shù)字化轉型升級的一個重要措施。通過將虛擬仿真技術融入“魯班工坊”建設，可以進一步促進職業(yè)教育與“一帶一路”共建國家產業(yè)需求的對接，提升職業(yè)教育為“一帶一路”共建國家培養(yǎng)高質量技術技能人才的水平?！棒敯喙し弧迸c虛擬仿真實訓基地的融合建設對于促進職業(yè)教育國際化人才培養(yǎng)模式向數(shù)字化轉型發(fā)展有著重要意義。

（三）打造產教融合平臺、助力多元化辦學格局

通過六年多的“魯班工坊”建設，我國逐漸構建起了一套成熟的“魯班工坊”制度體系和發(fā)展模式，與此同時，伴隨著虛擬仿真技術的深入發(fā)展，越來越多的職業(yè)院校開始與企業(yè)就虛擬仿真技術的應用開展深度合作。職業(yè)院?？梢越柚摂M仿真實訓基地提供的產教融合新平臺，探索多元化的“魯班工坊”建設新格局和育人新模式，在走出國門的同時還可以將虛擬仿真實訓基地的產教融合模式推廣到“一帶一路”共建國家，促進虛擬仿真技術在職業(yè)教育產教融合國際化進程中的應用。

（四）統(tǒng)一標準打造職業(yè)教育國際品牌

隨著“一帶一路”倡議的提出都開啟了國際化的步伐，職業(yè)教育這些年雖然以“魯班工坊”為紐帶也開啟了“走出去”的發(fā)展模式，但是職業(yè)教育相較于很多中資企業(yè)，“走出去”的進程較慢。未來借助虛擬仿真技術的發(fā)展，通過在“魯班工坊”所在地建設一批示范性虛擬仿真實訓基地，并制定一套具有中國特色的虛擬仿真實訓基地的建設標準，將有助于持續(xù)提升我國職業(yè)院校的國際影響力，同時“魯班工坊”建設所在國可以熟悉中國虛擬仿真技術，并為其培養(yǎng)一批虛擬仿真技術技能人才。

二、現(xiàn)有“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地融合建設面臨的問題

（一）“魯班工坊”建設在推動虛擬技術“走出去”方面上尚有差距

目前我國職業(yè)院校的虛擬仿真實訓基地建設工作尚處于起步階段，很多職業(yè)院校的虛擬仿真實訓基地才剛剛落成，這就導致當下各個職業(yè)院校在虛擬仿真實訓基地建設與應用方面尚未形成一套經(jīng)得起實踐檢驗的、能復制、可推廣的模式，我國職業(yè)教育在國際化進程中少有將虛擬仿真技術與“魯班工坊”建設相融合的案例。加之前幾年全球范圍內受到的疫情的沖擊，“魯班工坊”建設相關學校的師生在出入境方面受到了限制，人員交流頻次大幅度降低，使得我國同“魯班工坊”合作國院校在人文和技術交流等多方面都受到了沖擊，對虛擬仿真技術在“魯班工坊”建設中的推廣產生了不利的影響。

（二）虛擬仿真實訓基地建設的同質性與需求上的多樣性尚有差距

目前在虛擬仿真實訓基地建設的內容和設備方面，各職業(yè)院校普遍存在同質性，導致各個院校購置的虛擬仿真類設備種類也基本上是趨同的。如何依托每個職業(yè)院校的特色和優(yōu)勢專業(yè)群開展具有針對性的虛擬仿真資源開發(fā)建設工作，使各個職業(yè)院校建設的虛擬仿真資源具有多樣性、針對性，是目前虛擬仿真技術在職業(yè)院校中應用的一大難點。很多職業(yè)院校使用的虛擬仿真資源包是市面上已有的，這些資源包本身具有很大的同質性，導致院校在使用的過程中難以體現(xiàn)出自己學校的特色。如果各職業(yè)院校致力于打造具有特色的虛擬仿真實訓資源包，前期的資金和人力的投入必將是很大的，這個費用和工時的投入往往會超出一般職業(yè)院?？沙惺艿乃剑阅壳疤摂M仿真實訓基地建設的同質性與需求上的多樣性的矛盾仍較為突出。

（三）傳統(tǒng)的課程育人體系與現(xiàn)有的數(shù)字化育人需求尚有差距

傳統(tǒng)的實訓教學中，課程一般都是相對獨立的，高職院校的教師只需要掌握本專業(yè)的相關知識與實訓操作技能即可滿足一般的實訓教學需求。而虛擬仿真技術是一門多學科交叉的技術，虛擬仿真類實訓課程指導老師除了掌握基本的專業(yè)知識外，還需要懂得虛擬仿真技術的使用與虛擬仿真資源二次開發(fā)的一些基本技能。隨著虛擬仿真技術在職業(yè)教育中的普及和應用，參加相關的技術技能大賽也必將是一個發(fā)展趨勢，這就要求實訓指導教師對虛擬仿真技術有更深入的理解和認知，唯有如此，才能不斷提升職業(yè)教育在數(shù)字化育人方面的綜合實力。

三、“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地融合建設的主要內容

筆者所在的天津渤海職業(yè)技術學院（以下簡稱“學院”）建設的中國境外首個“魯班工坊”于2016年在泰國大城技術學院正式啟用，為泰國及其周邊國家培養(yǎng)了復合型的職業(yè)技術技能人才，搭建起了天津職業(yè)教育與“一帶一路”共建國家對話交流的平臺，成為中國職業(yè)教育走出去的領跑者。學院建成的“魯班工坊”現(xiàn)有機電一體化技術、新能源汽車技術、物聯(lián)網(wǎng)技術和數(shù)控技術四個國際專業(yè)通過了泰國職業(yè)技術委員會的認證。

學院于2021年申報的綠色生態(tài)化工虛擬仿真實訓基地被教育部確定為國家級職業(yè)教育示范性虛擬仿真實訓基地培育項目。該基地的建設工作與學院“魯班工坊”的建設工作深度融合，將虛擬仿真技術在實訓教學中的應用經(jīng)驗推廣到泰國大城技術學院，使得“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地建設相輔相成、相得益彰。目前該基地建成后不僅可以服務于學院現(xiàn)有的四個國際專業(yè)，還可以服務于學院環(huán)境與化工類、機電類、人工智能類、信息技術類、工程建筑類、工商管理類、經(jīng)濟管理類和思政類等多個專業(yè)。

（一）“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地相融合的環(huán)境建設

學院于2023年3月建設完成的綠色生態(tài)化工虛擬仿真實訓基地主要分為四大功能區(qū)：專業(yè)虛擬仿真實訓中心、公共虛擬仿真實訓中心、虛擬仿真體驗中心和虛擬仿真研創(chuàng)中心。該實訓基地建在學院現(xiàn)有的工程實踐創(chuàng)新中心內，工程實踐創(chuàng)新中心同樣也是學院與泰國大城技術學院在國內開展工程創(chuàng)新實踐的主要基地。虛擬仿真實訓基地在工程實踐創(chuàng)新中心落成，為學院同泰國大城技術學院的“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地融合建設發(fā)展提供了環(huán)境基礎，同時為我國虛擬仿真技術的海外推廣提供了平臺，為探索學院未來在泰國建設同類虛擬仿真實訓基地創(chuàng)造了可復制、可推廣的經(jīng)驗。

（二）“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地相融合的資源建設

目前，學院主要通過引進購置和自主研發(fā)兩種模式開展虛擬仿真資源包的建設工作。學院現(xiàn)有的虛擬仿真資源包可以滿足泰國大城技術學院四個國際專業(yè)的教學使用需求。同時，學院還加強同泰國大城技術學院的虛擬仿真課程資源共享工作，使得虛擬仿真實訓基地的課程不僅可以在線下的國際交流中使用，還可以通過在線課程的方式讓泰國大城技術學院學生遠程共享。特別是智能制造數(shù)字孿生資源，通過數(shù)字孿生及虛擬仿真實驗緩解了教學資源短缺，還實現(xiàn)了工業(yè)現(xiàn)場、工業(yè)數(shù)字化、學生實訓三者的有機結合，受到泰國方面的極大歡迎和肯定。通過“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地相融合的資源建設，學院的國際影響力和新技術的服務能力得到了拓展。

（三）“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地相融合的師資建設

為提升虛擬仿真技術的教學質量，學院加強對現(xiàn)有的四個國際專業(yè)的師資隊伍在虛擬仿真領域的培訓計劃。截至2022年底，學院教師獲得工信部認證的“VR開發(fā)工程師”證書的有10人。同時學院為鼓勵一線教師積極探索虛擬仿真技術同國際化教學模式相融合的新路徑，建立了關于師資隊伍在虛擬仿真實訓基地使用方面的激勵機制，鼓勵教師將虛擬仿真技術融入國際化教學中。另外，為保證國際化教學的水平，學院在引進教師時注重對教師隊伍雙語教學能力的培養(yǎng)，力求打造一支專業(yè)化的具有雙語教學能力的師資隊伍，為學院在“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地融合建設上提供了有力保障。

四、提升“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地融合建設的路徑

（一）因地制宜，圍繞“魯班工坊”合作國家的特點開展虛擬仿真實訓基地的建設

考慮到“魯班工坊”合作國家遍布世界各地，虛擬仿真技術在應用于“魯班工坊”建設的過程中要體現(xiàn)出“一帶一路”共建國家的人文和產業(yè)特點，要因地制宜建設符合合作國家的經(jīng)濟社會和技術發(fā)展水平的虛擬仿真實訓基地。筆者所在學院是與泰國合作開展“魯班工坊”的建設工作，結合泰國的國家特點與學院的優(yōu)勢專業(yè)，學院在“魯班工坊”中開展了綠色生態(tài)化工虛擬仿真實訓基地的建設工作，希望通過此項工作，為泰國及其周邊國家培養(yǎng)優(yōu)秀的綠色環(huán)保方面的技術技能人才，以服務當?shù)靥厣a業(yè)與經(jīng)濟發(fā)展。

（二）產教融合，緊跟“一帶一路”倡議，推進虛擬仿真實訓技術“走出去”的步伐

隨著“一帶一路”倡議推進的不斷深入，虛擬仿真技術與“魯班工坊”的融合建設在服務“一帶一路”共建國家的企業(yè)和“走出去”的中資企業(yè)的能力和水平上要持續(xù)提升，這就要求找準虛擬仿真技術與“魯班工坊”融合建設的切入點，同時對接“走出去”的中資企業(yè)的痛點和難點，確保虛擬仿真實訓教學內容與企業(yè)實際需求的一致性，以滿足新形勢下“一帶一路”共建國家的企業(yè)對技術技能人才提出的新要求，真正提高虛擬仿真技術在推動職業(yè)教育國際化進程中服務企業(yè)的實際效力。［4］

（三）設定標準，做“魯班工坊”虛擬仿真技術國際化的先行者

虛擬仿真技術在與“魯班工坊”建設工作融合的過程中應該注重制定建設標準和應用標準。建設標準和應用標準的制定將有利于提升虛擬仿真實訓基地的整體布局水平、建設速度以及項目質量。虛擬仿真教學資源的標準制定過程中還應考慮“一帶一路”共建各國對于教學使用的普遍需求，且要兼顧各個國家的特色產業(yè)需求。

（四）加強培訓，加快“魯班工坊”建設中虛擬仿真實訓師資隊伍數(shù)字化轉型

教師數(shù)字化轉型是當前職業(yè)院校教學發(fā)展改革的客觀要求，未來虛擬仿真教學也將成為職業(yè)教學中的新常態(tài)，這就要求教師具備應對教學模式數(shù)字化轉型的能力。與此同時，職業(yè)院校應該加強師資隊伍虛擬仿真技術的培訓力度，通過提升師資隊伍對數(shù)字化技術的理解與應用能力，推動職業(yè)教育師資隊伍向數(shù)字化轉型，以解決職業(yè)教育師資隊伍中存在的數(shù)字化能力不足、數(shù)字化研究水平不高、數(shù)字化發(fā)展不均衡等問題。教師數(shù)字化培訓主要以虛擬仿真環(huán)境設備使用、虛擬仿真發(fā)展規(guī)律、虛擬仿真研發(fā)應用為重點，注重深度挖掘虛擬仿真實訓的教學規(guī)律并積極探索虛擬仿真技術應用模式的創(chuàng)新，使得虛擬仿真技術在為師資隊伍數(shù)字化轉型上增值賦能。

結 語

“魯班工坊”的建設作為“一帶一路”倡議在職業(yè)教育中的一項重要產物，為職業(yè)教育“走出去”服務國際化技術技能人才培養(yǎng)奠定了堅實基礎，虛擬仿真技術也逐漸成為職業(yè)教育人才培養(yǎng)的新模式，很好地解決了實訓環(huán)節(jié)中看不到、進不去、成本高、危險大等問題。做好“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地建設在職業(yè)教育中的融合與應用工作，對于切實推進職業(yè)教育國際合作的進程，打造新形勢下中國特色的職業(yè)教育具有重要的意義。

參考文獻

［1］ 楊延，王嵐.中國職教“走出去”項目“魯班工坊”國際化品牌建設研究［J］.中國職業(yè)技術教育，2021（12）：5.

［2］ 李剛.職業(yè)教育虛擬仿真實訓基地建設研究［J］.天津職業(yè)大學學報，2022，31（02）：5.

［3］ 劉藝，李江濤.虛擬現(xiàn)實技術與職業(yè)院校教學手段融合的路徑研究［J］.河北職業(yè)教育，2022，6（05）：40-44.

［4］ 陽松谷.中國職教走向世界：魯班工坊模式研究［J］. 陜西工業(yè)職業(yè)技術學院學報，2019，14（02）：4.