國家?；踩摂M仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)探究與實(shí)踐

嚴(yán)小麗

(上?，F(xiàn)代化工職業(yè)學(xué)院,上海 201512)

眾所周知,化工生產(chǎn)工藝技術(shù)復(fù)雜,運(yùn)行條件苛刻;涉及的物料通常是有毒有害、易燃易爆的;生產(chǎn)裝置流程復(fù)雜,建設(shè)費(fèi)用高等。如果操作人員不能嚴(yán)格按照操作規(guī)范實(shí)施安全生產(chǎn),發(fā)生火災(zāi)、爆炸、群死群傷事故幾率高,甚至?xí)l(fā)生突發(fā)災(zāi)難性事故。上海市金山區(qū)以及毗鄰的上?；瘜W(xué)工業(yè)區(qū)的石化產(chǎn)業(yè)群是世界級(jí)的石化產(chǎn)業(yè)基地,從業(yè)人員數(shù)量龐大,雖然企業(yè)也對(duì)從業(yè)人員開展各級(jí)各類的安全技能培訓(xùn),但與現(xiàn)代化工生產(chǎn)的要求存在一定的距離[1-2]。主要表現(xiàn)在:一是職業(yè)培訓(xùn)缺乏貫穿職業(yè)生涯發(fā)展的體系化標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng);二是化工生產(chǎn)的高危性及對(duì)環(huán)保要求的特殊性,用于培訓(xùn)的設(shè)備設(shè)施、物料及工藝條件受到諸多約束和限制,導(dǎo)致一些培訓(xùn)項(xiàng)目難以開展,實(shí)際培訓(xùn)與真實(shí)生產(chǎn)之間存在差異;三是由于化工生產(chǎn)事故的不可逆性,培訓(xùn)中往往難以有效融入故障處置及安全應(yīng)急等內(nèi)容,導(dǎo)致學(xué)員的安全生產(chǎn)意識(shí)和應(yīng)急處置能力薄弱。這些都將化工行業(yè)成為重大安全風(fēng)險(xiǎn)隱患集中地。

學(xué)校依據(jù)《關(guān)于開展職業(yè)教育示范性虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)工作的通知》(教職成司函〔2020〕26號(hào))等文件精神,積極申建國家危化安全虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地,并于2021年8月正式入圍教育部職業(yè)教育示范性虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地培育項(xiàng)目。我校積極落實(shí)《職業(yè)教育示范性虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)指南》(教技發(fā)中心函〔2021〕17號(hào))要求,搭建“政行企?！倍嘣献髌脚_(tái),開展危化安全虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)工作[3],并探究符合現(xiàn)代化工企業(yè)需求、具有國際化水準(zhǔn)的高技能人才培養(yǎng)實(shí)踐,以此打造與上海市乃至長三角?；沸袠I(yè)發(fā)展要求相匹配的技能人才培訓(xùn)的示范和推廣平臺(tái)。

1 建設(shè)過程

1.1 多方協(xié)同,共筑項(xiàng)目建設(shè)共同體

項(xiàng)目確立依托政府引導(dǎo),產(chǎn)學(xué)多方協(xié)同,共建共享,形成共同體的建設(shè)模式。在政府的有效引導(dǎo)下,集聚中外知名化工企業(yè)和國內(nèi)化工職業(yè)院校的專業(yè)人員并會(huì)同德國專家,共同研討“育訓(xùn)一體”的標(biāo)準(zhǔn)體系及建設(shè)基于標(biāo)準(zhǔn)體系的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地。通過校企共構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)、共建基地、共研項(xiàng)目、共育人才、共享成果等一系列措施,實(shí)現(xiàn)政府、行業(yè)、企業(yè)、學(xué)校的有效聯(lián)動(dòng),產(chǎn)與教的深度融合。如圖1所示。

圖1 項(xiàng)目開發(fā)模式

1.2 基于職業(yè)生涯發(fā)展的職業(yè)教育與培訓(xùn)系列標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)

通過對(duì)化工企業(yè)的調(diào)研,分析企業(yè)一線從業(yè)人員職業(yè)生涯發(fā)展,梳理形成技術(shù)發(fā)展路徑。校企共構(gòu)該路徑下的職業(yè)教育與培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)框架體系(如圖2所示),并根據(jù)不同階段從業(yè)人員的素質(zhì)與能力要求,開發(fā)從職前教育到職后各階段培訓(xùn)所需的系列標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了化工行業(yè)技能人才成長全過程的培養(yǎng)內(nèi)容及要求,為開展化工類職前教育與職后培訓(xùn),提升行業(yè)從業(yè)人員的崗位安全生產(chǎn)技能,實(shí)現(xiàn)了“育訓(xùn)結(jié)合”。

圖2 化工職業(yè)教育與培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)

此外,為支撐教育與培訓(xùn),配套開發(fā)了考證標(biāo)準(zhǔn)、培訓(xùn)裝備標(biāo)準(zhǔn)和師資培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建形成了立體化標(biāo)準(zhǔn)體系。

1.3 基于職場(chǎng)環(huán)境與工作過程的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)[4-5]

為高質(zhì)量的實(shí)施職前教學(xué)與職后培訓(xùn),學(xué)校在充分發(fā)揮現(xiàn)有資源優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)地規(guī)劃對(duì)接化工生產(chǎn)全產(chǎn)業(yè)鏈的基地建設(shè),擬打造集學(xué)生實(shí)訓(xùn)、職業(yè)培訓(xùn)、技能競(jìng)賽、技術(shù)研發(fā)等多種公共服務(wù)功能為一體的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)生態(tài)系統(tǒng)。

1.3.1 貼近化工生產(chǎn)的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)環(huán)境建設(shè)

基地建設(shè)模擬真實(shí)的化工生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),實(shí)訓(xùn)環(huán)境的布置既要符合職場(chǎng)生產(chǎn)習(xí)慣,也要滿足職業(yè)培訓(xùn)需求?，F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了情景化環(huán)境布置、文化建設(shè)、設(shè)備設(shè)施能級(jí)提升、信息化管理系統(tǒng)建設(shè)等,詳細(xì)內(nèi)容如表1所示。學(xué)員長期在工廠化的情境中接受培訓(xùn)和安全文化熏陶,掌握了必備技能的同時(shí),增強(qiáng)了安全防范意識(shí),養(yǎng)成了規(guī)范操作習(xí)慣,提升了綜合職業(yè)素養(yǎng)。

表1 虛擬仿真實(shí)訓(xùn)環(huán)境建設(shè)內(nèi)容與特點(diǎn)

1.3.2 模擬崗位生產(chǎn)的教學(xué)資源開發(fā)

化工生產(chǎn)具有設(shè)施設(shè)備投入高,物料能量損耗高,操作風(fēng)險(xiǎn)高等特點(diǎn);生產(chǎn)過程中設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)、物料狀態(tài)及反應(yīng)機(jī)理難以觀摩,有些故障及生產(chǎn)事故具有不可逆性、難再現(xiàn)等問題[6];此外,因某些工藝的特殊性及對(duì)環(huán)保的特殊要求致使一些操作難在培訓(xùn)中開展。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)根據(jù)真實(shí)生產(chǎn)崗位任務(wù),針對(duì)培訓(xùn)中的“三高三難”問題,充分運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù),構(gòu)建沉浸式體驗(yàn)環(huán)境,開發(fā)純虛擬、模塊化、數(shù)字孿生等教學(xué)資源,以實(shí)帶虛、以虛助實(shí)、虛實(shí)結(jié)合,有效解決培訓(xùn)中看不到、進(jìn)不去、難再現(xiàn)、成本高、危險(xiǎn)大等“痛點(diǎn)”問題。教學(xué)資源建設(shè)情況如表2所示。

表2 基于職場(chǎng)環(huán)境與工作過程的虛擬仿真教學(xué)資源開發(fā)一覽表

1.3.3 基于工作過程的教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

依據(jù)化工一線從業(yè)人員職業(yè)教育與培訓(xùn)系列標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)職前學(xué)生、職后新進(jìn)員工、班組長、工業(yè)大師、特殊崗位人員的知識(shí)、技能和素養(yǎng)的綜合要求,進(jìn)行基于崗位工作過程模型的教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì),框架體系見圖3所示,培訓(xùn)內(nèi)容全面覆蓋了工作過程中涉及的安全教育、個(gè)人防護(hù)、裝置操作與巡檢、故障處置、應(yīng)急處置等。校企雙方還共同研究了不同層級(jí)人員培訓(xùn)的實(shí)施原則及方案,以數(shù)字化虛擬仿真裝置及教學(xué)資源為載體,實(shí)施理實(shí)一體化、線上線下相融合的培訓(xùn)方式,學(xué)員不僅熟練掌握了崗位安全操作技能,還增強(qiáng)了安全生產(chǎn)意識(shí)和風(fēng)險(xiǎn)防范能力。

圖3 基于工作過程教學(xué)項(xiàng)目構(gòu)建框架圖

1.3.4 智能化的實(shí)訓(xùn)管理和共享平臺(tái)建設(shè)

基于虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)內(nèi)容,構(gòu)建智能化的實(shí)訓(xùn)管理和共享平臺(tái)。平臺(tái)的建設(shè)不僅有效提升實(shí)訓(xùn)管理效能,且推進(jìn)了育人模式的創(chuàng)新。社會(huì)的服務(wù)能力和影響力也持續(xù)擴(kuò)大。

師生通過線上虛擬、線下實(shí)操、虛實(shí)結(jié)合,如圖4所示,有效實(shí)施“一心兩環(huán)三階段” 教學(xué)過程重構(gòu)(一心:學(xué)生為中心;兩環(huán):內(nèi)環(huán)學(xué)生學(xué)習(xí)為主體,外環(huán)教師指導(dǎo)為保障;三階段:課前認(rèn)知、課中探究、課后鞏固)。通過平臺(tái)自動(dòng)收集過程數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)智能評(píng)價(jià)分析,生成“學(xué)員畫像”和“可視化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判書”,為學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)、教師教學(xué)指導(dǎo)提供依據(jù),并為企業(yè)的員工管理、行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定等提供更精細(xì)化數(shù)據(jù)分析服務(wù)。平臺(tái)還提供了分布式集群遠(yuǎn)程操作,可滿足多場(chǎng)地、多專業(yè)、多學(xué)校、多區(qū)域協(xié)同的虛擬仿真教學(xué)需求,實(shí)現(xiàn)資源共享。

圖4 線上線下相融合的教學(xué)模式

2 建設(shè)成效

2.1 標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)下的基地建設(shè)輻射全國職業(yè)院校,示范作用初顯

系列標(biāo)準(zhǔn)及基地的建設(shè)帶動(dòng)了專業(yè)建設(shè)和課程改革,建設(shè)經(jīng)驗(yàn)引起國內(nèi)化工職業(yè)院校的高度關(guān)注,茂名職業(yè)技術(shù)學(xué)院、盤錦職業(yè)技術(shù)學(xué)院、成都石化工業(yè)學(xué)校、平湖市職業(yè)中等專業(yè)學(xué)校等10多所中、高職院校紛紛來學(xué)校觀摩學(xué)習(xí),并表示了強(qiáng)烈的合作意向,目前學(xué)校已與多所中、高職院校開展合作,共建和推廣職前學(xué)生培養(yǎng)和職后學(xué)員培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn),建設(shè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地,開發(fā)課程及教材,開展人才培養(yǎng)探究等。具體情況如表3所示。

表3 合作院校共建項(xiàng)目一覽表

2.2 專業(yè)吸引力持續(xù)高漲,人才培養(yǎng)質(zhì)量提升明顯

在當(dāng)前中職招生持續(xù)低迷的背景下,我校化工專業(yè)受到社會(huì)的高度認(rèn)可,學(xué)生報(bào)名與招生比平均保持在1.5∶1;學(xué)生在專業(yè)技能得到充分錘煉的同時(shí),職業(yè)安全意識(shí)、職業(yè)規(guī)范行為等素養(yǎng)得以明顯提升,學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性顯著提高,對(duì)專業(yè)的認(rèn)同度明顯增強(qiáng)。近年來,國家和上海市的虛擬仿真類技能大賽中,我?；I(yè)學(xué)生取得了驕人的成績。

專業(yè)畢業(yè)生受到區(qū)域中外合作企業(yè)的一致歡迎,目前在區(qū)域內(nèi)化工企業(yè)中的一線員工中有50%以上均來自我校。

2.3 社會(huì)培訓(xùn)認(rèn)可度高,培訓(xùn)任務(wù)應(yīng)接不暇

?；踩摂M仿真基地的建設(shè)與化工企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)情境契合度非常高,采用理實(shí)一體化、線上線下相融合的培訓(xùn)方式,智能化的評(píng)價(jià)分析機(jī)制等,培訓(xùn)效果顯著,且得到化工企業(yè)的高度認(rèn)可。這些企業(yè)紛紛要求與我校開展合作,共同開展生產(chǎn)一線從業(yè)人員的安全技能提升培訓(xùn),培訓(xùn)企業(yè)情況如表4所示。自2021年以來,本基地與國內(nèi)外企業(yè)合作開展安全技能類培訓(xùn)超過5 000人次。

表4 合作開展員工培訓(xùn)企業(yè)

3 體會(huì)和思考

?；踩摂M仿真實(shí)訓(xùn)基地是依據(jù)現(xiàn)代化工企業(yè)生產(chǎn)一線從業(yè)人員職業(yè)培訓(xùn)的要求建設(shè)的,該基地具有教學(xué)環(huán)境職場(chǎng)化、教學(xué)資源共享化、教學(xué)過程項(xiàng)目化、教學(xué)評(píng)價(jià)智能化等鮮明特點(diǎn)。通過還原企業(yè)裝置真實(shí)的工作場(chǎng)景,構(gòu)建與化工生產(chǎn)一致的職場(chǎng)環(huán)境,學(xué)員長期在此環(huán)境中接受培訓(xùn)和文化熏陶,能增強(qiáng)安全生產(chǎn)防范意識(shí),形成良好的職業(yè)素養(yǎng);采用混合現(xiàn)實(shí)等信息技術(shù),將虛擬資源與實(shí)物裝置進(jìn)行無縫銜接和疊加,能有效解決培訓(xùn)中的“三高三難”難題,學(xué)員通過教學(xué)資源可以直觀地認(rèn)識(shí)設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、掌握抽象的工作原理、開展崗位生產(chǎn)操作實(shí)踐,還能掌握多維度故障處理和應(yīng)急技能;開發(fā)的智能化管理和共享平臺(tái),可實(shí)現(xiàn)多區(qū)域資源共享的同時(shí),還可實(shí)現(xiàn)教學(xué)的精準(zhǔn)化;生成的“學(xué)員畫像”和“可視化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判書”,為學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)、教師教學(xué)指導(dǎo)、企業(yè)員工管理、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定等提供了更精細(xì)化數(shù)據(jù)分析服務(wù)。

基地的建設(shè)不僅可促進(jìn)現(xiàn)代化工企業(yè)從業(yè)人員的安全技能提升,提高企業(yè)的本質(zhì)安全水平,且在建設(shè)過程中也為學(xué)校培養(yǎng)了一支優(yōu)質(zhì)的專兼結(jié)合的師資隊(duì)伍,這為基地的后續(xù)建設(shè)、優(yōu)化及建成后的運(yùn)行,提供了有力的人力資源保障,促進(jìn)了學(xué)校的可持續(xù)發(fā)展。在面對(duì)區(qū)域內(nèi)乃至長三角現(xiàn)代化工企業(yè)的育人要求和培訓(xùn)需求,將進(jìn)一步對(duì)標(biāo)國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)基地內(nèi)涵建設(shè),創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式及教育培訓(xùn)方式,打造能滿足各類現(xiàn)代化工企業(yè)安全技能培訓(xùn)與考核需求的示范性培訓(xùn)基地,持續(xù)推動(dòng)社會(huì)服務(wù)能力和擴(kuò)大影響力。