高職院校虛擬仿真實訓基地建設的實踐與探索

摘?要：為了對傳統(tǒng)職業(yè)教育教學的方式進行改革和升級，高職院校逐步開始建立虛擬仿真實訓基地，這不但可以深化“三教”改革、產教融合、校企合作，還可以創(chuàng)新更符合高職院校發(fā)展的人才培養(yǎng)模式。本文主要從高職院校虛擬仿真實訓基地建設的必要性出發(fā)，對基地建設正在面臨的問題進行全方位的分析，構建高職院校虛擬仿真實訓基地建設的思路，精煉提出了五個方面的高職院校虛擬仿真實訓基地建設的策略，為其他高職院校基地建設在思路和策略方面提供相應的參考依據和借鑒。

關鍵詞：高職院校；虛擬仿真；實訓基地

中圖分類號：G712??文獻標識碼：A

隨著高職教育穩(wěn)步向現(xiàn)代化發(fā)展，推動著高職院校虛擬仿真實訓基地的建設。新技術、新模式對傳統(tǒng)教育教學手段進一步深化改革，職業(yè)院校開始研究和探索虛擬仿真實訓基地建設，因為不僅能夠實現(xiàn)教學模式、教學方式都呈現(xiàn)出多樣化、網絡化、智能化、數字化的特征，還拓展了學生混合式的學習路徑［1］，因此建設高職院校虛擬仿真實訓基地成為當前的新課題。高職院校虛擬仿真實訓基地的建設以社會和市場需求為導向，基地實施方案融合多方資源，采用新模式、機制的設計思路，探索建立學校為主和企業(yè)為輔的創(chuàng)新型實訓基地建設模式，從而構建有利于產業(yè)轉型調整升級和發(fā)展復合型技術人才的技能高地［2］。高職院校虛擬仿真實訓基地能夠更加貼近企業(yè)的實際生產真實情況，解決高職院校進行實訓教學過程中面臨的“三高三難”問題，同時完善教學—學習—實訓三位一體相結合的教育教學活動。

1?高職院校虛擬仿真實訓基地建設的必要性

虛擬仿真實訓基地建設的可行性和必要性，從虛擬仿真技術、互聯(lián)網和信息化技術這三個關鍵技術入手，對實踐性教學設備的整合、教學方式的創(chuàng)新、教學內容的優(yōu)化升級提供了良好的客觀環(huán)境，進而不斷推動創(chuàng)新高素質、高水平、高質量的技術技能人才培養(yǎng)。

1.1?互聯(lián)網+職業(yè)教育，促進教育現(xiàn)代化發(fā)展的需要

在互聯(lián)網極速發(fā)展的背景下，職業(yè)教育由傳統(tǒng)走向現(xiàn)代化的途徑需要緊密結合職業(yè)崗位和產業(yè)發(fā)展，在專業(yè)與產業(yè)、課程與崗位、實踐與生產等方面相互對接，從而更加適應職業(yè)教育發(fā)展信息化、數字化、智能化、網絡化，因此建立虛擬仿真實訓基地將成為職業(yè)教育快速提質培優(yōu)的重要路徑。職業(yè)教育在互聯(lián)網和虛擬仿真技術的不斷雙重加持下，理實虛化為一體、文化知識與技能培養(yǎng)結合統(tǒng)一，促進職業(yè)教育步入現(xiàn)代化。

1.2?VR+專業(yè)賦能，培養(yǎng)高質量復合型人才的需要

虛擬仿真實訓基地建設主要是構建“點面結合、一橫一縱”的實訓體系，體系內部包含了產品設計、生產產品、檢測產品的全部過程，在企業(yè)優(yōu)化升級過程中引入智能化設計、生產智能化控制、制造智能化、檢測智能化等要素，以便支持“VR+”的課程模塊。專業(yè)模式采用“主修+輔修”，滿足對要求多學科知識專業(yè)的學生培養(yǎng)復合能力，調動學生的自主學習的積極性，引導學生用工程技術的思維意識進行實踐教學和產品的研創(chuàng)，提升學生對復雜工程問題的獨立解決能力，真正做到提高人才培養(yǎng)的素質、水平和質量。

1.3?智能+數字化賦能，助力“三教”深入改革的需要

“三教”深入改革要堅持圍繞教師、教材、教法這三個角度著手。而智能+數字化重新定義了傳統(tǒng)型的教師、教材和教法。而教師的信息技術水平、專業(yè)技術能力、實踐教學能力雖然與理想還存在一定的差距；教材不再拘泥于紙質版的單一形式，逐漸向多種媒介手段發(fā)展的智能化、數字化教材資源；教學方法也一定程度上擺脫了傳統(tǒng)的基礎方法，逐步結合虛擬仿真技術和數字化，轉向多種交叉、混合式、創(chuàng)新型的教學方法發(fā)展。通過虛擬仿真實訓基地開展教師能力提升、教學資源數字化、創(chuàng)新型的教學方法，助力“三教”深入改革。

1.4?VR+信息化賦能，加強產教深度融合的需要

“虛擬仿真技術+信息化”在加強產教深度融合中發(fā)揮著重要作用，不僅提升支持服務、培訓服務、技術服務的效率，還一定程度上提升終身教育的水平，為職業(yè)教育賦能，實現(xiàn)與企業(yè)的跨界深度合作。依托高職院校內的專業(yè)帶頭人、骨干教師群體，會同企業(yè)高技能的專家，借助虛擬仿真基地的聯(lián)合性、開放性、共享性，積極深度探索與企業(yè)為主的合作，積極轉化技術成果，不斷提高技術技能和培育創(chuàng)新產品走向市場化，形成“源于產業(yè)，用于產業(yè)”及時反饋的實訓體系閉環(huán)，打通專業(yè)方向的產業(yè)鏈、人才鏈、教育鏈相互影響、互相作用的路徑。因此，在VR+信息化的雙向通道的積極影響下，虛擬仿真實訓基地建設的發(fā)展歷程中始終與全民教育、社會服務，校企合作形成良好關系，基地也就隨之成為實現(xiàn)產教融合的重要載體。

2?高職院校虛擬仿真實訓基地建設面臨的問題

2.1?自上而下的頂層設計不合理

自上而下的頂層設計不合理體現(xiàn)在建設標準未統(tǒng)一、軟硬件資源兼容問題、操作方式和作業(yè)模式應用程度不深三方面。

首先，近年來各高職院校雖然都在構建虛擬仿真實訓基地，但是在虛擬仿真實訓基地的建設過程中始終沒有實現(xiàn)專業(yè)技術領域的標準化和專項建設的規(guī)范化。因此迫切需要建立一套虛擬仿真實訓基地的建設標準，在職業(yè)教育領域的應用與實踐中，通過虛擬仿真等新技術更加完善、統(tǒng)一起來［3］。其次，虛擬仿真實訓基地的軟件資源和硬件資源的數據接口，還未全面考慮到跨專業(yè)交叉實訓的數據兼容性問題，導致基地建設時重復建立了功能模塊。由于對虛擬仿真技術和信息技術的了解不夠深刻，對虛擬仿真實訓的操作方式、理實虛一體化的作業(yè)模式理解和應用程度還不夠深入，導致盲目建設。

2.2?平臺運行與共享機制不健全

高職院校虛擬仿真實訓基地在集合教育教學、技能培訓、創(chuàng)新科研、教學監(jiān)督與評價等多種模塊的基礎上［4］，對比基地傳統(tǒng)式的實訓管理模式，開放共享式的管理新模式完全不同，具有一定的前瞻性、智能性，因此需要搭建管理平臺來實施智能化管理［5］。但管理平臺在使用信息技術運行過程中，還存在機制不健全的問題，導致基地的使用率不夠，造成資源浪費的情況。因此想要達到完善運行機制與共享機制相結合的方式實施智能化管理，是基地建設的新挑戰(zhàn)。

2.3?軟硬件的資源共享程度不夠

桌面式VR一體機、沉浸式LED大屏、PC機、MR眼鏡和沉浸式頭盔等硬件各具不同特點屬性，要根據資源特點合理選擇硬件［6］。首先，虛擬仿真資源和硬件的匹配度不夠，導致無法更好地支持和服務于虛擬仿真實訓基地，所以各專業(yè)領域的虛擬仿真資源不夠完備，導致日常教學中覆蓋的課程知識點不全面。其次，不同硬件生產商和不同資源開發(fā)商聯(lián)結程度不高，想要實現(xiàn)互聯(lián)互通、資源共享的目標較難。由此可見，必須要整體設計實訓場所、虛擬仿真設備、虛擬仿真管理平臺、虛擬仿真課程資源、專業(yè)課程體系和管理制度，才能實現(xiàn)真正做到開放共享和持續(xù)使用的高質量虛擬仿真實訓資源。

3?高職院校虛擬仿真實訓基地建設的思路

3.1?科技引領，虛實結合

虛擬仿真實訓的教學場地融入新的信息技術，展現(xiàn)出具有多感知、沉浸式、交互型、智能化的特質，將信息技術和實訓設備進行深度融合，從而建設出虛擬仿真實訓基地。以達成技術技能訓練效果為目標，搭載虛擬仿真實訓的云平臺，配備虛擬仿真的實訓設備，為解決三高問題的實驗實訓教學提供保障和支撐，同時為實驗實訓操作提供真實的場景體驗，真正形成理論認識+虛擬訓練+真實技能訓練為一體的高效教學和實訓的人才培養(yǎng)路徑。

3.2?一校一策，因地制宜

根據高職院校人才培養(yǎng)為根本導向，符合地方區(qū)域經濟發(fā)展和行業(yè)企業(yè)發(fā)展的要求，個性化定制建設方案，將示范性基地建設與智慧校園相結合，探索符合高職院校實際需要和產業(yè)需求的創(chuàng)新路徑，運用VR、AR、MR、AI、大屏幕顯示等技術和設備，打造高度逼真的全新實訓教學環(huán)境，為師生營造全新的沉浸式教學和學習體驗，解決傳統(tǒng)課堂和實訓中的教學難點痛點。

3.3?共建共享，優(yōu)勢互補

依托專業(yè)群優(yōu)勢及區(qū)域內相關企業(yè)的綜合優(yōu)勢，整合VR行業(yè)內的優(yōu)勢資源，充分利用云計算、大數據、虛擬現(xiàn)實等新技術，以產業(yè)高素質、高水平和高質量的技術技能人才需求為導向，引入行業(yè)企業(yè)新標準、新工藝、新規(guī)范和新設備等，樹立培養(yǎng)學生、教師的創(chuàng)新和實踐能力為中心，探索建立校企協(xié)同、多方輔助的新模式，建立共建共享機制，實現(xiàn)地域和資源的優(yōu)勢互補，在尊重保護高職院校和企業(yè)知識產權與資源版權的前提下，打造集實訓、技術服務、產品開發(fā)、技能競賽、科研創(chuàng)新等多元功能的集成式平臺，真正實現(xiàn)教學資源的產教融合。

3.4?育訓結合，教學創(chuàng)新

從專業(yè)群及相關專業(yè)實訓共享性出發(fā)，融入“1+X”證書、技術標準、流程規(guī)范、作業(yè)手冊和學分銀行改革試點等，優(yōu)化高職院校的人才培養(yǎng)方案和職業(yè)培訓方案，改革實訓體系，創(chuàng)新實訓模式；注重學歷教育和技能培訓的結合，優(yōu)化設計與虛擬仿真相適應的專業(yè)群實踐體系，確定實驗實訓課程，明確虛擬仿真實驗實訓項目；基于傳統(tǒng)三維仿真和虛擬現(xiàn)實等信息化技術開發(fā)相關實訓資源，切實提升實訓的有效性。

3.5?科學管理，規(guī)范考核

成立虛擬仿真實訓基地管理小組專門負責基地使用、維護、開放等方面的事務，為提升各專業(yè)教學質量以及各專業(yè)學生的創(chuàng)新能力提供相應的保障。擬定基地日常管理制度并對使用情況進行評價與考核［7］；根據基地的設備以及資源配置、各專業(yè)實訓需求、學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐需求；為各專業(yè)教師開展實訓活動、師資培訓活動以及各專業(yè)學生開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐活動提供必要的技術支持。

4?高職院校虛擬仿真實訓基地建設的策略

按照校企共建、共管、共享的原則，將虛擬仿真實訓基地建立為具有技能培訓功能、技能鑒定功能和教學功能集成式的人才實訓基地。基地建設主要從公共平臺、師資隊伍、實踐教學體系、實踐教學資源和社會服務能力這五方面闡述。

4.1?公共平臺建設

以“互聯(lián)網+教育+虛擬仿真”技術為依托，以專業(yè)實訓教學內容為指向，以實訓教學項目為基礎，建設集實訓、培訓、科研、社會服務為一體的“P+α”開放式虛擬仿真實訓公共平臺，實現(xiàn)虛擬仿真資源、軟件和硬件高度集中、有效地管理，形成多個專業(yè)學科、多個學校、多個地區(qū)共享實訓資源的方式，打造自主學習式“未來教室”。

4.2?師資隊伍建設

以“雙師型”教師為主力，培養(yǎng)出一支專業(yè)能力過硬、了解實訓教學、職業(yè)責任感強、崗位技能優(yōu)良、信息化水平高、穩(wěn)定性強的教師隊伍。教師的高質量、高水平的教學理念和教學能力能夠促進虛擬仿真實訓教學系統(tǒng)向更具合理性、科學性轉變。此外還要編制和完善與現(xiàn)代職業(yè)教育管理體制適配的實習實訓制度、培訓管理制度、指導教師管理制度等。

4.3?實踐教學體系建設

建立具有系統(tǒng)性、科學性、規(guī)范性和統(tǒng)一性的實踐教學體系，其中包括了教學計劃安排、教學環(huán)節(jié)、教學方法應用、教學考核標準、教學評價機制、組織管理機制等模塊。不僅創(chuàng)新教育教學，探索虛擬仿真實訓教學模式，而且構建虛擬仿真實訓系統(tǒng)常態(tài)化應用體系。

4.4?實踐教學資源建設

實踐教學資源建設不單要實現(xiàn)連接校園網絡平臺和職教平臺，還要與基地管理平臺和教務管理平臺互通，搭建互聯(lián)互通、開放共享的實踐教學資源平臺。逐漸形成完備、統(tǒng)一且翔實的教學標準、教材資源、課件資源、軟件資源，實現(xiàn)學校與學校、學校與企業(yè)之間的開放共享，從而滿足教師教學和學生實踐的需要；通過實踐教學資源平臺搭建網絡交流互動模塊，實現(xiàn)線上答疑及自主學習等需求［8］。

4.5?社會服務能力建設

建立一個以提高社會服務能力、服務于區(qū)域內高職院校為核心的“產學合作中心”，從而提升實踐教學能力和增強資源共享。以服務于區(qū)域內社會職業(yè)技能培訓為目標，構建全方位、多樣化的職業(yè)教育培訓體系，打破現(xiàn)有的培訓模式，從而創(chuàng)新培訓的模式；為區(qū)域內實訓項目建設和師資隊伍提升發(fā)展提供服務和支持；為滿足企業(yè)對技能人才的高要求，提供與之相對應的技術支持服務、推廣營銷服務或市場策劃服務。

結語

虛擬仿真技術日益成熟，在新技術、新模式的基礎上，虛擬仿真實訓基地將逐漸變?yōu)檫M一步培養(yǎng)高職院校學生實踐技能的重要平臺［9］。先對我國高職院校虛擬仿真實訓基地建設面臨的機遇和挑戰(zhàn)進行了三個方面的詳細分析。然后根據現(xiàn)存的問題，拓展性細化了高職院校虛擬仿真實訓基地建設的五個思路。此外，創(chuàng)造性提出了以公共平臺、師資隊伍、實踐教學體系、實踐教學資源和社會服務能力為核心的高職院校虛擬仿真實訓基地建設策略，大大提高學生和教師實習實訓的質量水平，進一步促進基地的社會服務能力，爭取構建出高職院校示范性虛擬仿真實訓基地。

參考文獻：

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［3］李華勇.高職院校虛擬仿真實訓基地建設研究與實踐［J］.電子元器件與信息技術，2021，5（4）：212213，216.

［4］焦紅茹，謝春梅.虛擬仿真實訓基地在高職教育中的應用探析［J］.熱帶農業(yè)工程，2017，41（3）：7780.

［5］魏仕騰.高職實訓基地建設存在問題與可持續(xù)發(fā)展的研究［J］.經濟研究導刊，2012（9）：285286.

［6］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）：9296.

［7］滕道明.職業(yè)教育要謹防虛擬仿真實訓的泛化［J］.職業(yè)教育，2016（11）.1214.

［8］魯寶安.淺談電氣化鐵道技術專業(yè)生產性實訓基地建設［J］.消費電子，2014（12）：210210.

［9］張景庫.創(chuàng)新“虛實結合”的實訓教學模式［J］.職業(yè)，2015（5）：114115.

基金項目：新疆維吾爾自治區(qū)職業(yè)教育科研課題項目（XJZJKT2021Y19）

作者簡介：吳小玲（1994—?），女，漢族，新疆烏魯木齊人，碩士，助教，研究方向：工業(yè)設計工程。