摘"要:隨著數(shù)字化課程資源建設(shè)的快速發(fā)展,專業(yè)課程的數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為必然趨勢(shì),該文總結(jié)ICT類專業(yè)課程成功的數(shù)字化教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),通過數(shù)字化改革,促進(jìn)教師、教材和教法數(shù)字化轉(zhuǎn)型,創(chuàng)新ICT人才培養(yǎng)模式。數(shù)字化教材開發(fā)不僅需要研究數(shù)字化教材的架構(gòu)和內(nèi)容,同時(shí)依托XR等新技術(shù)建立3D模型教學(xué)庫(kù),形成立體的數(shù)字化教材。基于國(guó)家級(jí)虛擬仿真基地的新硬件平臺(tái)和數(shù)據(jù)底座,引入3DLED大屏、XR頭盔和桌面一體機(jī)等新設(shè)備,創(chuàng)新數(shù)字化教學(xué)模式,實(shí)現(xiàn)沉浸式、跨地域的共享教學(xué)和人機(jī)互動(dòng)體驗(yàn);促進(jìn)教育評(píng)估數(shù)字化,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教育。
關(guān)鍵詞:專業(yè)課程數(shù)字化;“三教”數(shù)字化;沉浸式教學(xué)模式;3D模型教學(xué)庫(kù);XR技術(shù)
中圖分類號(hào):G712"""文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A"""""文章編號(hào):2096-000X(2024)36-0118-05
Abstract:Withtherapiddevelopmentofdigitalcoursesresourcesconstruction,thedigitaltransformationofspecialtycourseshasbecomeaninevitabletrend.ThispapersummarizesthesuccessfuldigitalteachingpracticeexperienceofICTspecialtycourses.Thedigitalrevolutionpromotesthedigitaltransformationofteachers,teachingmaterialsandteachingmethodsandinnovatestheICTtalenttrainingmode.Thedevelopmentofdigitalteachingmaterialsnotonlyneedstostudythestructureandcontentofdigitalteachingmaterials,butalsoestablish3DmodelteachingresourcesbyXRandothernewtechnologiestoform3Ddigitalteachingmaterials.Basedonthenewhardwareplatformanddatabaseofnationalvirtualsimulationplatform,newequipmentsuchas3DLEDlargescreen,XRhelmetanddesktopall-in-onemachineareintroducedtoinnovatedigitalteachingmode,realizeimmersiveandcross-regionalsharedteachingandhuman-machineinteractionexperience,whichpromotesthedigitalizationofeducationevaluationandrealizepersonalizededucationmode.
Keywords:digitalspecialtycourses;\"threeteaching\"digitalization;immersiveteachingmode;3Dmodelresources;XRtechnology
《教育部2022年工作要點(diǎn)》中明確提出“實(shí)施教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動(dòng)”,同年10月黨的二十大報(bào)告明確提出“推進(jìn)教育數(shù)字化”,教育數(shù)字化建設(shè)日益成為教育改革和發(fā)展的焦點(diǎn)。教育部職成司印發(fā)的《職業(yè)教育與繼續(xù)教育2022年工作要點(diǎn)》也明確要建設(shè)“1+5”數(shù)字化的體系,其中主要包括5個(gè)中心(專業(yè)教學(xué)資源和精品在線開放課程中心等),通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式變革,推動(dòng)開發(fā)優(yōu)質(zhì)的數(shù)字教學(xué)資源、數(shù)字化和融媒體教材建設(shè)。可見,教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為必然趨勢(shì)[1-2]。
2023年教育部辦公廳印發(fā)通知提出要開展職業(yè)教育一流核心課程的建設(shè)任務(wù),規(guī)劃在1000門左右課程內(nèi)容中引入新技術(shù)、新工藝和新規(guī)范,引領(lǐng)職業(yè)教育的“課堂改革”。2024年教育部職成司委托有關(guān)的職業(yè)院校,啟動(dòng)新一代信息技術(shù)等6個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域開展職業(yè)教育專業(yè)課程的改革和試點(diǎn)工作。圍繞高技能人才新要求,將一批新技術(shù)、新工藝、新標(biāo)準(zhǔn)和新方法等引入到職業(yè)教育的課程中。
本文以通信類專業(yè)核心課程5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃與維護(hù)為例,分析ICT類專業(yè)課程實(shí)施數(shù)字化教學(xué)的必要性,提出專業(yè)課程數(shù)字化轉(zhuǎn)型的整體思路,總結(jié)專業(yè)課程成功的數(shù)字化教學(xué)實(shí)踐路徑。
一"專業(yè)課程數(shù)字化的必要性
全國(guó)各地院校已經(jīng)啟動(dòng)專業(yè)課程的數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作,教育數(shù)字化戰(zhàn)略為課程的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了機(jī)遇與挑戰(zhàn)。工業(yè)和信息化部印發(fā)的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2021—2023年)》明確提出了推動(dòng)5G應(yīng)用向各個(gè)行業(yè)發(fā)展,工業(yè)和信息化部等十部門聯(lián)合發(fā)布的《5G應(yīng)用“揚(yáng)帆”行動(dòng)計(jì)劃(2021—2023年)》中也明確推動(dòng)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”服務(wù)于生產(chǎn)核心環(huán)節(jié)。到2025年,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)普及率達(dá)到45%,在20個(gè)重點(diǎn)行業(yè)打造5G全連接工廠,全國(guó)開展5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)連接工廠將超過10000家企業(yè)。根據(jù)中國(guó)信息通信研究院預(yù)測(cè),到2030年5G將創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)800萬個(gè),5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃與維護(hù)專業(yè)課主要培訓(xùn)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的高級(jí)技術(shù)技能緊缺人才。5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)的5G網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、網(wǎng)元類型和應(yīng)用服務(wù)器等方面有很大區(qū)別,因此相對(duì)于傳統(tǒng)的5G通信人才,5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)崗位對(duì)人才技能需求要求更高。
國(guó)家智慧教育服務(wù)平臺(tái)是教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動(dòng)的成果展示平臺(tái),包括專業(yè)與課程服務(wù)中心和教材資源中心等。在教材資源模塊中搜索數(shù)字化教材和5G相關(guān)的非常少,內(nèi)容基本以圖片、視頻和2D虛擬仿真技術(shù)為主,沒有基于XR最新技術(shù)的3D虛擬仿真技術(shù)相關(guān)的新型態(tài)數(shù)字化內(nèi)容,另外也沒有5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的相關(guān)教材資源[3-5]。
基于以上分析可知,針對(duì)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃與維護(hù)專業(yè)課程進(jìn)行數(shù)字化教學(xué)研究和實(shí)踐勢(shì)在必行。本文總結(jié)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃與維護(hù)專業(yè)課程如何結(jié)合XR技術(shù)促進(jìn)教材、教法、教師(以下簡(jiǎn)稱“三教”)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,滿足規(guī)模培養(yǎng)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的新型百萬級(jí)的人才需求。
二"專業(yè)課程數(shù)字化轉(zhuǎn)型的整體思路
針對(duì)專業(yè)課程的數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)踐,通過最新的文獻(xiàn)分析,主要集中在以下幾個(gè)方面[6-10]。
第一,專業(yè)課程的“數(shù)字化定義”:數(shù)字化不等于網(wǎng)絡(luò)化和在線化,數(shù)字化資源應(yīng)具有電子文檔、電子課件和網(wǎng)絡(luò)資源等。
第二,專業(yè)課程數(shù)字化應(yīng)用場(chǎng)景中“兩新”(新技術(shù)、新設(shè)備)應(yīng)用理論討論和實(shí)踐。
第三,基于云教學(xué)模式的“三教”改革,實(shí)施專業(yè)課程改革。
第四,新形態(tài)數(shù)字化教材“四性”(動(dòng)態(tài)性、針對(duì)性、多元性和交互性)。
本文以通信類5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃與維護(hù)專業(yè)課程為例,分析ICT類專業(yè)課程數(shù)字化轉(zhuǎn)型的具體思路。5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃與維護(hù)是門新的專業(yè)課程,2023年在上海閔行職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代通信技術(shù)專業(yè)首次開課。通過產(chǎn)教融合和課崗融通,將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)典型崗位需要的知識(shí)、能力和職業(yè)素養(yǎng)轉(zhuǎn)化為課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)目標(biāo);引入基于XR技術(shù)的3D創(chuàng)新沉浸式教學(xué)模式,建立典型的3D模型教學(xué)庫(kù),通過校企深度合作開發(fā)3D虛擬仿真實(shí)訓(xùn)軟件,解決教學(xué)中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備操作成本高、帶電操作風(fēng)險(xiǎn)大、故障節(jié)點(diǎn)多和故障難重現(xiàn)等“三高三難”典型問題。同時(shí)基于國(guó)家級(jí)虛擬仿真示范基地,引入3DLED大屏教學(xué)、XR頭盔實(shí)訓(xùn)和一體機(jī)實(shí)訓(xùn)創(chuàng)新的教學(xué)模式;通過以上數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)踐,成功實(shí)現(xiàn)“三教”數(shù)字化轉(zhuǎn)型,可滿足未來10年全國(guó)院校培養(yǎng)百萬級(jí)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的高級(jí)技術(shù)技能人才需求。
(一)"數(shù)字化教材開發(fā)實(shí)踐
1"教材整體架構(gòu)數(shù)字化實(shí)踐思路
教材整體架構(gòu)數(shù)字化實(shí)踐思路如圖1所示,通過深度的產(chǎn)教融合,應(yīng)用四位一體的教材開發(fā)模式,將課崗賽證的要求融合到人才培養(yǎng)方案和課程標(biāo)準(zhǔn)中,將職業(yè)技能考證要求、全國(guó)職業(yè)技能大賽標(biāo)準(zhǔn)和典型崗位技能需求導(dǎo)入到人才培養(yǎng)方案中,增加學(xué)生的理論知識(shí)、實(shí)踐能力和綜合素質(zhì),實(shí)現(xiàn)復(fù)合型技術(shù)技能人才的培養(yǎng)目標(biāo)。通過課崗融通,使教材內(nèi)容符合網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、建設(shè)安裝、維護(hù)和優(yōu)化等關(guān)鍵崗位的知識(shí)、能力和素養(yǎng)要求;通過分析現(xiàn)有5G核心課程的教材內(nèi)容,使5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)教材模塊和現(xiàn)有5G核心課程的教學(xué)任務(wù)無縫銜接。
2"教材內(nèi)容數(shù)字化實(shí)踐思路
教材內(nèi)容數(shù)字化實(shí)踐思路如圖2所示,主要包括如下內(nèi)容。
第一,基于產(chǎn)教融合,依托學(xué)校合作企業(yè)和相關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)進(jìn)行調(diào)研,分析提煉出典型的應(yīng)用場(chǎng)景。數(shù)字化教材建設(shè),需要企業(yè)深度參與,依據(jù)人才培養(yǎng)方案和課程標(biāo)準(zhǔn),把真實(shí)生產(chǎn)線環(huán)境和教學(xué)實(shí)訓(xùn)相結(jié)合,促進(jìn)課程內(nèi)容與新技術(shù)發(fā)展銜接、教學(xué)過程與生產(chǎn)過程對(duì)接。
第二,采用3S(3S:Scenario→Service→Solution)映射的創(chuàng)新方法將典型場(chǎng)景的業(yè)務(wù)需求映射到核心解決方案指標(biāo),提煉出對(duì)應(yīng)的教學(xué)項(xiàng)目和任務(wù)。5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景復(fù)雜,業(yè)務(wù)需求差異化大,通過3S映射的創(chuàng)新方法進(jìn)行提煉,把場(chǎng)景進(jìn)行分類,分為自動(dòng)控制、柔性生產(chǎn)等十大重點(diǎn)場(chǎng)景,對(duì)重點(diǎn)場(chǎng)景的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)性能需求進(jìn)行分析,提煉出共性和差異點(diǎn),然后映射到對(duì)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器等核心網(wǎng)元的設(shè)計(jì)、配置和性能等解決方案上。
第三,針對(duì)典型場(chǎng)景,依托最新的XR等技術(shù)建立典型的數(shù)字化3D模型教學(xué)庫(kù),實(shí)現(xiàn)數(shù)字教學(xué)資源共享。開發(fā)的XR數(shù)字教材具有虛實(shí)結(jié)合、3D模型的精確配準(zhǔn)和實(shí)時(shí)交互等特性。
第四,以5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)典型場(chǎng)景為基礎(chǔ),開發(fā)對(duì)應(yīng)的實(shí)訓(xùn)軟件,實(shí)訓(xùn)軟件支持引入3DLED大屏、XR頭盔實(shí)訓(xùn)和桌面一體機(jī)實(shí)訓(xùn)三種創(chuàng)新的沉浸式教學(xué)模式,實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互,促進(jìn)數(shù)字化教材建設(shè)融合性、創(chuàng)新性的技術(shù)價(jià)值。
(二)"引入創(chuàng)新的沉浸式數(shù)字化教學(xué)模式
依托國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地的硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái),緊密結(jié)合人才培養(yǎng)方案和課程標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)立體化教學(xué)資源建設(shè),全面創(chuàng)新5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域相關(guān)崗位的核心課程教學(xué)模式,引入三種沉浸式教學(xué)模式,即3DLED大屏、XR頭盔和桌面一體機(jī)的教學(xué)模式。
以學(xué)生為中心的理念融入到立體化教材內(nèi)容建設(shè)的全過程,激發(fā)起各個(gè)主體間的互動(dòng),形成人機(jī)互動(dòng)圈、人際互動(dòng)圈(學(xué)生交流圈、師生交流圈等),同時(shí)引入XR等最新信息技術(shù),突破教學(xué)的時(shí)空限制。
3DLED大屏教學(xué)模式:通過虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容管理服務(wù)器、小間距LED、4KXR場(chǎng)景管理器和管理軟件、虛實(shí)內(nèi)容管理平臺(tái)和3D主動(dòng)立體眼鏡等構(gòu)成沉浸式交互顯示系統(tǒng),采用點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的立體化集中式、沉浸式教學(xué),提供3D內(nèi)容展示、實(shí)踐操作和技能訓(xùn)練等立體化的視覺體驗(yàn)。
XR一體機(jī)模式:通過360°精確追蹤技術(shù)的頭戴式設(shè)備和操作手柄,使用無線5G推流技術(shù),提供超逼真立體聲音效果和3D畫質(zhì),在虛擬現(xiàn)實(shí)世界里模擬真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)工程師沉浸式的真實(shí)體驗(yàn)。
桌面一體機(jī)模式:利用人機(jī)交互展示硬件設(shè)備和軟件,通過觸摸一體機(jī)的互動(dòng)展示軟件,展示酷炫的圖片、動(dòng)畫、視頻等多媒體效果,開展場(chǎng)景化“教-學(xué)-練-測(cè)”的一體機(jī)實(shí)訓(xùn),解決教學(xué)中的理論難點(diǎn)和重點(diǎn),實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)。
(三)"培育具備數(shù)字化能力的教學(xué)教師創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)
數(shù)字化轉(zhuǎn)型對(duì)很多專任教師來說是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇,依拖“雙高”專業(yè)群成立虛擬仿真教師教學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),通過校企深度合作進(jìn)行XR課程模塊開發(fā)、虛擬仿真企業(yè)項(xiàng)目開發(fā)等,進(jìn)一步提升教師在核心課程數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中的適應(yīng)力、勝任力和創(chuàng)造力。首先要培養(yǎng)教師對(duì)數(shù)字化教材的適應(yīng)力,能夠從傳統(tǒng)的紙質(zhì)教材中走出來,會(huì)利用數(shù)字化教材開展教學(xué);接著要提升教師對(duì)數(shù)字化教材的勝任力,要能發(fā)揮數(shù)字化教材的優(yōu)勢(shì),提升教學(xué)水平;最后要提升教師對(duì)數(shù)字化教材的創(chuàng)造力,在發(fā)揮數(shù)字化教材優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上,能夠融入教師本身的教學(xué)特色,豐富教材內(nèi)容、情景案例和教學(xué)模式。
三"專業(yè)課程數(shù)字化轉(zhuǎn)型的實(shí)施路徑
專業(yè)課程數(shù)字化轉(zhuǎn)型的實(shí)施,可根據(jù)不同維度進(jìn)度進(jìn)行,目前有些研究成果。比如多模態(tài)教學(xué)評(píng)價(jià)貫穿在課前、課中和課后三個(gè)階段,通過多模態(tài)互動(dòng)活動(dòng)設(shè)計(jì)等升華知識(shí);也有專家研究提出元宇宙課堂教學(xué)的數(shù)字化課程實(shí)踐思路,通過XR、AR、人機(jī)交互等技術(shù)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景化課堂與沉浸式學(xué)習(xí)[11-12]。
本文以通信類專業(yè)課程5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃與維護(hù)為例,從“一基地”+“三教”改革的角度總結(jié)如何實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
(一)"“一基地”保障“三教”數(shù)字化轉(zhuǎn)型
依托國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地平臺(tái),支撐5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)的“三教”數(shù)字化轉(zhuǎn)型?;乜傮w布局:1個(gè)互聯(lián)互通平臺(tái)+5大中心,實(shí)現(xiàn)基地“四新”。①新硬件平臺(tái)包括基于XR技術(shù)的硬件平臺(tái)+面向6G技術(shù)(包括5G/5.5G等)。②新教學(xué)模式為沉浸式交互顯示系統(tǒng)+360°精確追蹤技術(shù)/佩戴一體機(jī)人機(jī)互動(dòng)+觸摸一體機(jī)的硬件和軟件+元宇宙技術(shù),實(shí)現(xiàn)沉浸式、跨地域的共享教學(xué),實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)體驗(yàn)。③新課程體系為基于XR技術(shù)構(gòu)建“底層共享+中層平臺(tái)+高層專業(yè)定向”的專業(yè)群數(shù)字化教材體系。④新數(shù)據(jù)底座,即基于互聯(lián)互通平臺(tái),教育評(píng)估數(shù)字化,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教育。
校企深度合作,采用學(xué)校主導(dǎo)、企業(yè)協(xié)同的方式,應(yīng)用最新的XR虛擬仿真技術(shù),進(jìn)行5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的數(shù)字化立體教材開發(fā)和聯(lián)合創(chuàng)新,培養(yǎng)教師的數(shù)字化教學(xué)的創(chuàng)新能力。
(二)"數(shù)字化教材開發(fā)
第一,基于產(chǎn)教融合,依托學(xué)校的合作企業(yè)和相關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)進(jìn)行調(diào)研,分析提煉出典型的應(yīng)用場(chǎng)景。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)涉及領(lǐng)域多,對(duì)應(yīng)場(chǎng)景復(fù)雜。5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景主要包括工廠、礦山、港口等重點(diǎn)細(xì)分行業(yè)場(chǎng)景。5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)典型業(yè)務(wù)有5G+云化AGV(自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車)、5G+遠(yuǎn)程控制、5G+機(jī)器視覺等。
第二,采用3S映射的創(chuàng)新方法將典型場(chǎng)景的業(yè)務(wù)需求映射到核心解決方案,提煉出教學(xué)內(nèi)容,按照模塊、項(xiàng)目、任務(wù)等形式,使教學(xué)內(nèi)容和實(shí)際典型場(chǎng)景需要的技能匹配。
5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景復(fù)雜,業(yè)務(wù)需求差異化大,通過3S映射的創(chuàng)新方法進(jìn)行提煉。把場(chǎng)景進(jìn)行分類,提煉出共性和差異點(diǎn),然后映射到對(duì)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器等核心網(wǎng)元的設(shè)計(jì)、配置和性能等解決方案上。
第三,實(shí)現(xiàn)課崗融通:將崗位需求和教學(xué)任務(wù)進(jìn)行匹配,建立5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)的課程標(biāo)準(zhǔn),用XR技術(shù)數(shù)字化的手段將崗位需要的最新技術(shù)融入到教學(xué)任務(wù)中,使教學(xué)進(jìn)度、教學(xué)任務(wù)和實(shí)際崗位的工作流程和崗位能力匹配。
本課程圍繞5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的工程規(guī)劃、設(shè)備安裝調(diào)測(cè)、設(shè)備入網(wǎng)驗(yàn)收及后期維護(hù)等崗位技能需求展開教學(xué),設(shè)置了8個(gè)教學(xué)模塊,分別為:5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)總體介紹、網(wǎng)絡(luò)解決方案、無線網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)與部署、無線接入網(wǎng)站點(diǎn)方案和5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)典型案例等。
第四,針對(duì)典型場(chǎng)景,依托最新的XR技術(shù)建立典型的3D模型教學(xué)庫(kù),實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源數(shù)字化,形成立體數(shù)字化教學(xué)資源。3D模型教學(xué)庫(kù)可以提供更加生動(dòng)直觀的實(shí)踐教學(xué),降低實(shí)踐成本和風(fēng)險(xiǎn)。
3D模型教學(xué)庫(kù)主要包括:部署場(chǎng)景庫(kù)(智能工廠、室外內(nèi)站點(diǎn)等)、解決方案庫(kù)(無線接入網(wǎng)、核心網(wǎng)、傳輸網(wǎng)等)、設(shè)備庫(kù)(射頻AAU、基帶BBU、GPS等)。
第五,以學(xué)生為中心,形成新形態(tài)數(shù)字化教材。將以學(xué)生為中心的理念融入到教材編寫的全過程,引入人際互動(dòng)(師生之間互動(dòng)等)和人機(jī)互動(dòng);同時(shí)引入XR和元宇宙最新信息技術(shù),突破教學(xué)的時(shí)空限制。
(三)"三種創(chuàng)新的沉浸式教學(xué)模式
緊密結(jié)合人才培養(yǎng)方案和課程標(biāo)準(zhǔn),創(chuàng)新數(shù)字化的教學(xué)模式,促進(jìn)教法的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。基于教學(xué)資源立體化建設(shè)成果和國(guó)家級(jí)虛擬仿真基地平臺(tái),建立新形態(tài)的三種沉浸式教學(xué)模式,即3DLED大屏、XR頭盔模式和桌面一體機(jī)教學(xué)模式,具體教學(xué)內(nèi)容見表1。
表1"沉浸式教學(xué)模式和內(nèi)容
(四)"培育數(shù)字化教學(xué)教師創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)
依托國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地,打造一支通信產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)、課程體系建設(shè)、科學(xué)研究和技術(shù)服務(wù)等多維發(fā)展的全國(guó)示范的虛擬仿真技術(shù)教師教學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。匹配區(qū)域的全面推進(jìn)城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型“十四五”規(guī)劃,結(jié)合5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等需求,基于XR三維技術(shù)的創(chuàng)新沉浸式教學(xué)模式,校企深度合作開發(fā)三維虛擬仿真軟件,解決教學(xué)中的“三高三難”問題,滿足“十四五”規(guī)劃區(qū)域經(jīng)濟(jì)對(duì)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的高級(jí)技術(shù)技能人才培養(yǎng)的迫切需求。校企聯(lián)合實(shí)施現(xiàn)代學(xué)徒制,設(shè)立現(xiàn)場(chǎng)工程師學(xué)徒崗,提升企業(yè)員工的數(shù)字化技能,培養(yǎng)更多新型的產(chǎn)業(yè)工人。
綜上所述,要實(shí)現(xiàn)ICT類專業(yè)課程數(shù)字化,首先要建立兩平臺(tái)(數(shù)字化硬件平臺(tái)和互聯(lián)互通管理平臺(tái)),可借助各個(gè)院校的虛擬仿真基地建設(shè)同步進(jìn)行;其次要兩轉(zhuǎn)型(教材和教師團(tuán)隊(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型),最終實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的沉浸式數(shù)字化教學(xué)模式。
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基金項(xiàng)目:2022年度教育部職業(yè)院校數(shù)字化轉(zhuǎn)型行動(dòng)研究課題“高職院校《5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)》新形態(tài)數(shù)字化教材開發(fā)”(KT22327);2024年度中國(guó)電子協(xié)會(huì)職業(yè)教育教學(xué)研究科研課題“職業(yè)院校5G+智能制造領(lǐng)域人才培養(yǎng)的新形態(tài)數(shù)字化教材建設(shè)研究”(DZ24035)
作者簡(jiǎn)介:程堂柏(1975-),男,漢族,安徽安慶人,博士,高級(jí)工程師。研究方向?yàn)橐苿?dòng)通信和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。
DOI:10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.36.028